ついに発見！　最後のパズルピース「ヒッグス粒子」

世界中の研究者が追った「ヒッグス粒子」

物質をどんどん細かくし、これ以上分けられない最小単位を素粒子と呼びます。これまでに17種類の素粒子で「標準モデル」が作られました。素粒子は本来「質量がないので光と同じ速さで空間を移動できる」はずですが、光より動きが遅いのです。その理由として「空間を満たしている何かが邪魔しているからだ」と予測されました。その「何か」がヒッグス粒子です。素粒子物理学では「動きを遅くする作用」＝「質量を与えること」だと考えます。万物に質量を与えるヒッグス粒子は、発見されればこれまでの理論の正しさを証明できる最後の「パズルピース」とも言える重要な素粒子だったのです。

どうやってヒッグス粒子を見つけるか

どこにでも偏りなく当たり前に存在するものを認識し取り出すことは非常に困難です。ヒッグス粒子を取り出し確認するには、巨大なエネルギーを与える必要がありました。そこで、スイスのCERNという研究所で、マイナス271度の超伝導の磁石を使用した全周27kmのドーナツ型の巨大な加速器が地下に建設され、その中で光に近いスピードまで加速した陽子同士を衝突させ、はじき出されるヒッグス粒子を検出する実験が延々と繰り返されました。衝突させた回数は3000兆回にも及びます。

巨大加速器がついにとらえた！

そしてついに2012年7月にヒッグス粒子の兆候がとらえられ、2013年3月にヒッグス粒子が確認されたと正式に発表されました。
数千人の研究者の中に、110人ほどの日本人が研究に参加しています。ヒッグス粒子検出プログラムの開発や、データ解析など、各国がリーダーの地位をめぐって競争となりましたが、3つのアプローチのうち2つで日本人のチームがリーダーの役割を担いました。また、加速器の強力な電磁石や精密な検知器など、実験装置の心臓部に日本の民間企業の技術が利用されています。日本の技術なくしてはこの加速器ができなかった、ひいてはヒッグス粒子の発見に至らなかったと言っても過言ではないのです。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

東京大学理学部物理学科教授浅井祥仁先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

素粒子物理学

メッセージ

大学での「学問」は、あなたが高校で学んでいるものの上に成り立っていますが、今の勉強と全く異なるのは、「答えのないものを探す」という点です。高校までは用意された答えに到達することに一生懸命だと思いますが、大学での学問や社会に出てから遭遇する問題は、ほとんどのものに答えはありません。それにいかにチャレンジするかが本当の「学問」なのです。
また、何に対しても「不思議に思う気持ち」を大切にしてください。私にとっては宇宙がどうやって誕生したのかを考えることが、最大の自分探しです。

東京大学に関心を持ったあなたは

東京大学は、学界の代表的権威を集めた教授陣、多彩をきわめる学部・学科等組織、充実した諸施設、世界的業績などを誇っています。10学部、15の大学院研究科等、11の附置研究所、10の全学センター等で構成されています。「自ら原理に立ち戻って考える力」、「忍耐強く考え続ける力」、「自ら新しい発想を生み出す力」の3つの基礎力を鍛え、「知のプロフェッショナル」が育つ場でありたいと決意しています。