「ヒッグス粒子の存在確認に大きな進展 」記事へのコメント

良くわからないんですけど

[Anonymous Coward]

短時間しか存在しないヒッグス粒子が、素粒子に質量を与え続けられるものなんでしょうか？

Re:良くわからないんですけど

[Anonymous Coward]

ヒッグス場は元々4つの自由度を持つ場で、4種類の等価な励起が可能（4つのモードを持つ）。
これが自発的対称性の破れにより、「質量のない3つのモード」と、「質量を持つ1つのモード」という励起状態を持つ場に変化する。自由度の数は変わらないからモードの数自体は同じだけど、内容が変わる。
ここで言う質量を持たないモード、持つモードってのは、まあ最低励起エネルギーがゼロか有限か、ってのと同じようなものだと思ってもらえればいい。

で、前者の3つの質量を持たないモードは、ゲージボソンやらフェルミオンやらの素粒子の場（これらも質量を持たない）と結びついて、両者が結合した新しい粒子であるかのように振る舞う。で、我々がこれらの複合した場（粒子）を観測すると、あたかも質量を持った一つの実体であるかのように見える。

一方、今観測されたかどうかが話題になっているヒッグス粒子ってのは、残った1つの励起に対応する。つまり、ヒッグス場のうち、素粒子に質量を持たせている成分ではないモードを励起することに対応する。

なんと説明したらいいかな。
例えばx方向に長く伸びて、y方向に短い細長い長方形のゴム板があったとする。このゴム板がヒッグス場。
で、ゴム板上でx方向に広がった音波（定在波）、つまりz=sin(x)的な変位が、励起エネルギーがゼロで、粒子に質量を与えているモード。
それに対し、実験で検出しようとしているのはy方向に対応する音波、つまりz=sin(y)というモード。
両者は全く異なるモードで、それぞれの寿命は全く異なるけど、その大元となっている本体であるゴム板（＝ヒッグス場）は一つ、とかそう言う描像。