ヒッグス粒子ってなあに?---場≒素粒子はどれだけあるか?



 「場」はどれだけあるか?


 人類が一番最初に発見した「場」は電磁場でした。電磁場は「量子化」すると「光子」という粒子です。
 電子や陽子・中性子(←我々が目にする物質のほとんどはこの3つでできている)も「場」です。実は陽子・中性子はそれ自体が粒子ではなくて、3つの「クォーク」と呼ばれる素粒子でできていることが知られています。クォークは6種類あると言われていて、名前は「アップ」「ダウン」「チャーム」「ストレンジ」「トップ」「ボトム」です。
 さらに、電子に似ているけど約200倍重い「ミュー粒子」と、さらにその17倍ぐらい重い「タウ粒子」が発見されています。そして「ニュートリノ」と呼ばれる非常に軽い素粒子が3種類ありますが、これは「電子」「ミュー粒子」「タウ粒子」のそれぞれと関係があるので、「電子ニュートリノ」「ミューニュートリノ」「タウニュートリノ」と呼ばれています。

「物質」粒子の表
u(アップ)c(チャーム)t(トップ)
d(ダウン)s(ストレンジ)b(ボトム)
e(電子)μ(ミュー粒子)τ(タウ粒子)
νe(電子ニュートリノ)νμ(ミューニュートリノ)ντ(タウニュートリノ)


 これら「物質」粒子の他に、光子(電磁場)のように力を伝える役割をする粒子がいます。これは
「ゲージ」粒子の表
光子電磁力を媒介
W粒子弱い力を媒介
Z粒子弱い力を媒介
グルーオン強い力を媒介
重力子?重力を媒介


が知られています(力にはそれぞれ対応する「場」があるわけですが、その意味は下で)。

 最後の重力子については、「重力子」を記述するための「重力の量子力学バージョン」はまだできていません(現代物理に残る大きな謎の一つ)。

当然起こるべき素朴な疑問


 そんなバカな、真空は何もないところのはずだ!


と、叫びたくなる気持ちはよくわかります。

 真空に“何か”があるのなら、触れないの?


と、疑問に持つ気持ちもわかります。

 そこで「触る」ってなんなのかをもう一度考えてみましょう。