ヒッグス効果は、1968年にprl対称性を破る論文の著者によって最初に理論化されました。 1964年、3つのチームは、局所ゲージ理論で質量がどのように発生するかを説明するために、関連するが異なるアプローチを提案した科学論文を書いた。

2013年にヒッグス粒子と暗黙のうちにヒッグス効果が大型ハドロン衝突型加速器で暫定的に証明された（ヒッグス粒子はJuly4th、2012に発見された）。 この効果は、標準モデルの欠けている部分を見つけることと見なされました。ゲージ理論（標準モデルの基礎となる理論）によれば、すべての力を運ぶ粒子は無質量でなければなりません。

しかし、弱い力を媒介する力粒子は質量を有する。 これはSU(2)対称性を破るヒッグス効果によるものである（SUは特殊ユニタリ行列の一種であり、2は関係する行列の大きさを指す）。

システムの対称性は、回転や変位などのシステムに対して行われる操作であり、システムは基本的に変更されません。 対称性はまた、外部の力によって作用されない限り、何かが常にどのように作用すべきかについての規則を提供する。 例はルービックキューブです。 ルービックキューブを取って、私たちが望む動きをすることによってそれをスクランブルした場合、それを解決することはまだ可能です。 私たちが作る各動きはまだルービックキューブを解くことができるので、これらの動きはルービックキューブの”対称性”であると言うことができます。 一緒に、それらは私たちがRubikの立方体の対称群と呼ぶものを形成します。 これらの動きのいずれかを作ることは、常にそれが解決可能なまま、パズルを変更しません。 しかし、立方体を分解して完全に間違った方法で元に戻すようなことをすることで、この対称性を破ることができます。 私たちが今試してどんな動きをしても、立方体を解くことはできません。 この外側の力がなければ、キューブに何もしないと解決できなくなります。 ルービックキューブの対称性は、キューブを分解しない限り、私たちが作る動きが何であれ解決可能なままであるということです。

ヒッグス粒子の生成編集

SU(2)対称性が破られる方法は「自発的対称性の破れ」として知られています。 自発的な手段ランダムまたは予期しない、対称性は変更されているルールであり、破壊は対称性がもはや同じではないという事実を指します。 自発的にSU(2)対称性を破る結果は、ヒッグス粒子である可能性があります。

いわゆる”メキシコハットポテンシャル”

ヒッグス効果の理由edit

ヒッグス効果は、自然が最低エネルギー状態に向かって”傾向がある”ために発生します。 ヒッグス効果は、ヒッグス場の近くのゲージボソンが最低エネルギー状態になりたいために起こり、これは少なくとも一つの対称性を破るだろう。

質量のない粒子に質量を与えることを正当化するために、科学者は普通のことをすることを余儀なくされました。 彼らは、真空（空の空間）が実際にエネルギーを持っていると仮定し、そのようにして、私たちが質量のないと考える粒子がそれに入ると、真空からのエネル Jeffrey Goldstoneという名前の数学者は、対称性に違反すると（例えば、Rubikの立方体を持つ対称性は、角が常に0回または3回回転して解けるようにしなければならな ルービックキューブの場合、キューブに違反すると解決できなくなります。 ヒッグス場の場合、ジェフリー-ゴールドストーン（そして彼と一緒に働いた別の科学者である南部洋一郎）にちなんで名付けられたもの、南部-ゴールドストーンボソンが生成される。 これは真空の励起またはエネルギッシュな形であり、上に示したことを明らかにグラフ化することができる。 これはPeter Higgsによって最初に説明されました。