The Higgs Field, explained - Don Lincoln

ヒッグス粒子とは何か

翻訳: Wataru Narita 校正: Akiko Hicks

Without a doubt,

間違いなく

the most exciting scientific observation of 2012

2012年のもっとも素晴らしい 科学的観測は

was the discovery of a new particle

ヒッグス粒子とみられる

at the CERN laboratory

新しい粒子を

that could be the Higgs boson,

CERN研究所で発見したことです

a particle named after physicist Peter Higgs.

物理学者のピーター・ヒッグスに ちなんで名づけられた粒子です

The Higgs Field is thought to give mass

ヒッグス場は

to fundamental, subatomic particles

クォークやレプトンといった

like the quarks

物質を形作る素粒子に

and leptons

物質を形作る素粒子に

that make up ordinary matter.

質量を与えると考えられています

The Higgs bosons are wiggles in the field,

ヒッグス粒子はその場における 振動です

like the bump you see

ロープを揺らした時にできる さざ波のようなものです

when you twitch a rope.

ロープを揺らした時にできる さざ波のようなものです

But how does this field give mass to particles?

でも どうやってヒッグス場が 粒子に質量を与えるのでしょう？

If this sounds confusing to you,

わかりづらいと思うかもしれませんが 心配はいりません

you're not alone.

わかりづらいと思うかもしれませんが 心配はいりません

In 1993, the British Science Minister

ヒッグス粒子やヒッグス場について わかりやすく説明する方法を

challenged physicists to invent a simple way

考えてほしいと 1993年にイギリスの科学大臣が

to understand all this Higgs stuff.

物理学者たちに呼びかけました

The prize was a bottle of quality champagne.

賞品は高級シャンパンです

The winning explanation went something like this:

一等に選ばれた説明は このようなものでした

Suppose there's a large cocktail party

CERN研究所で 大きなパーティが開かれたとします

at the CERN laboratory

CERN研究所で 大きなパーティが開かれたとします

filled with particle physics researchers.

物理学者がたくさん参加しています

This crowd of physicists represents the Higgs field.

その参加者たちをヒッグス場だと 見立てます

If a tax collector entered the party,

税務署の役人がパーティにやって来ました

nobody would want to talk to them,

誰も話したがらないので

and they could very easily cross the room

あっという間に部屋を横切って

to get to the bar.

バーにたどり着きました

The tax collector wouldn't interact with the crowd

税務署の役人は参加者と 関わりませんが

in much the same way

これは

that some particles don't interact with the Higgs field.

一部の粒子がヒッグス場と 反応しないのと同様です

The particles that don't interact,

たとえばフォトンという粒子は 反応しないので

like photons for example,

たとえばフォトンという粒子は 反応しないので

are called massless.

質量がありません

Now, suppose that Peter Higgs entered the same room,

では ピーター・ヒッグス博士が 同じ部屋にやって来たとしましょう

perhaps in search of a pint.

ビールを飲みに来たのでしょう

In this case, the physicists

すると物理学者たちは すぐにヒッグス博士を囲んで

will immediately crowd around Higgs

すると物理学者たちは すぐにヒッグス博士を囲んで

to discuss with him

ヒッグス粒子の研究について

their efforts to measure the properties

ヒッグス粒子の研究について

of his namesake boson.

話し始めるでしょう

Because he interacts strongly with the crowd,

ヒッグス博士は参加者と 深く関わり合うので

Higgs will move slowly across the room.

部屋を横切るのに時間がかかります

Continuing our analogy,

先ほどと同じように例えると

Higgs has become a massive particle

ヒッグス博士は 場との反応により

through his interactions with the field.

質量の重い粒子となるのです

So, if that's the Higgs field,

ヒッグス場がこのようなものだとしたら

how does the Higgs boson fit into all of this?

ヒッグス粒子とは何でしょう？

Let's pretend our crowd of party goers

パーティの参加者が

is uniformly spread across the room.

部屋に均等に散らばっていると 考えてください

Now suppose someone pops their head in the door

誰かが部屋に飛び込んできて

to report a rumor of a discovery

ライバルの研究所が

at some distant, rival laboratory.

何かを発見したという噂を伝えたとします

People near the door will hear the rumor,

ドアのそばにいる人はその噂が聞こえますが

but people far away won't,

遠くの人には聞こえないので

so they'll move closer to the door to ask.

ドアの近くにやって来て

This will create a clump in the crowd.

そこに塊ができます

As people have heard the rumor,

噂を聞いた人は

they will return to their original positions

元の場所に戻り

to discuss its implications,

その意味合いを議論し始めますが

but people further away will then ask what's going on.

さらに遠くにいた人は 何があったのだと尋ねます

The result will be a clump in the crowd

こうして参加者の中に塊が生まれ

that moves across the room.

部屋の中を動いていきます

This clump is analogous to the Higgs boson.

この塊がヒッグス粒子です

It is important to remember

重要なのは

that it is not that massive particles

質量の重い粒子が ヒッグス場と より強く反応するわけではないということです

interact more with the Higgs field.

質量の重い粒子が ヒッグス場と より強く反応するわけではないということです

In our analogy of the party,

パーティの例で見たように

all particles are equal until they enter the room.

すべての粒子は部屋に入るまでは同等です

Both Peter Higgs and the tax collector have zero mass.

ヒッグス博士も税務署の役人も 質量がありません

It is the interaction with the crowd

彼らに質量をもたらすのは

that causes them to gain mass.

参加者との関わりなのです

I'll say that again.

もう一度言います

Mass comes from interactions with a field.

質量は 場との反応の中で 生まれるのです

So, let's recap.

復習しましょう

A particle gets more or less mass

粒子は 場との反応の仕方により

depending on how it interacts with a field,

得る質量が決まります

just like different people will move through the crowd

パーティ会場で 群衆の中を人が動くスピードが

at different speeds depending on their popularity.

その人の人気度合いによって 違うのと同じです

And the Higgs boson is just a clump in the field,

ヒッグス粒子は部屋を移動する噂のように 場におけるただの塊に過ぎません

like a rumor crossing the room.

ヒッグス粒子は部屋を移動する噂のように 場におけるただの塊に過ぎません

Of course, this analogy is just that --

もちろん これは単なる例えです

an analogy,

でもこれが

but it's the best analogy

今までに考え出された中で 一番わかりやすい説明です

anyone has come up with so far.

今までに考え出された中で 一番わかりやすい説明です

So, that's it.

ヒッグス場とヒッグス粒子についての説明は

That's what the Higgs Field

ヒッグス場とヒッグス粒子についての説明は

and the Higgs boson is all about.

これで終わりです

Continuing research will tell us if we found it,

ヒッグス粒子が発見されたならば

and the reward will probably be more

その報酬は

than just a bottle of champagne.

シャンパン以上のものになるでしょう