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阿部技術士・労働安全コンサルタント事務所は、ものづくりの現場における労働安全の構築と品質の作り込みをサポートします。

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トピックス詳細11Topics detail

11)仮説と検証(ヒッグス粒子)

 宇宙創造の一瞬をつくる(CERNと究極の加速器の挑戦)(アミール・D・アクゼル著、水谷淳 訳、早川書房)、原著は「PRESENT AT THE CREATION (The story of CERN and the Large Hadron Collider (Amir D.Aczel(2010))」です。
 タイトルにあるCERNでは究極の加速器を用い、宇宙と物質の謎を解くため、ノーベル賞級の研究がなされています。ヒッグス粒子発見のための研究もここで行われています。

 物理学のみならず科学の多くの分野の研究において作り出された理論や仮説は、実験により証明されなければなりません。2013年のノーベル物理学賞は、「ヒッグス粒子」の提唱者である英国・エジンバラ大学のピーター・ヒッグス(Peter Higgs)名誉教授とベルギー・ブリュッセル自由大学のフランソワ・エングレール(Francois Englert)名誉教授に授与されましたが、 二人の受賞対象となった研究は半世紀も前になされたものでした。
 1964年に、「万物に質量を与えた粒子」を予想した二人の研究者が、やっと今年になってノーベル物理学賞に選ばれたのですが、予想を裏付ける実験結果が得られるまでに半世紀を要しています。ヒッグス粒子の存在が確定したのは今年
(2013年)の3月でした。そして、一連の実験にCERNの加速器LHCが大いなる貢献をしました。この本は2010年に発刊されたものですが、加速器発展の歴史と今後の展望を予見する内容でした。

 昨今、ヒッグス粒子に関する情報は報道記事を含め、氾濫しています。Wikipediaには、『質量はどのようなしくみで発生するのか、物理学的に整合性を保って説明できるのか、という、多くの物理学者を悩ませてきた難しい問題に対するひとつの解決案として、1964年にエディンバラ大学のピーター・ウェア・ヒッグスは、自発的対称性の破れの考えに基づいたひとつの理論を提唱した。この理論・仮説は後に「Higgs mechanism ヒッグス機構」と呼ばれることになる。』と記載されています。エングレール氏も同年、独自に同様な理論を提唱しています。

 これで、素粒子物理学の基礎となる「標準理論」で考えられた17種類の素粒子のうちの最後の1つが見つかったことになります。しかし、自然を完全に記述するためにはこの「標準理論」では不十分で、新たな理論が必要なことが分かっているとのことです。理論や仮説を実験により検証してきた歴史は、今後も留まることなく続きそうです。
 そして、CERNの究極の加速器LHCへの期待は、一層、膨らみそうです。加速器LHCはスイスのジュネーブ郊外の地下100mに建設されており、全長27kmのトンネルになっています。そのトンネル内で、陽子を光速の99.9999991%まで加速し、衝突させることにより、ビッグバン(大爆発・宇宙の始まり)の1兆分の1秒後の状況を作り出しています。そうすることにより、新たな理論や仮説が検証され、少しずつ、宇宙と物質の謎が解き明かされてきたのです。

 CERNやLHCの詳細については次のURLなどでご確認ください。
● CERN     http://home.web.cern.ch/
● Atlas Japan  http://atlas.kek.jp/

 当事務所では人間行動に起因する事故・品質トラブルの未然防止をお手伝いします。また、ものづくりの現場の皆様の声を真摯に受け止め、ものづくりの現場における労働安全の構築と品質の作り込みをサポートします。 (2013.10.21)
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