ヒッグス粒子とダークマター

ヒッグス粒子とダークマターは、物理学やその関連分野で議論されている2つの概念である。ヒッグス粒子は素粒子であり、暗黒物質は検出できない物質である。どちらの概念も、素粒子物理学、原子核物理学、天文学、天体物理学、宇宙論など、さまざまな分野で幅広く応用されている。今回は、暗黒物質とヒッグス粒子とは何か、その応用、ヒッグス粒子と暗黒物質の定義、その性質、両者の類似点、最後にヒッグス粒子と暗黒物質の相違点について説明します。

ダークマターとは何か？

宇宙論や天文学では、光学望遠鏡や電波望遠鏡で検出できないあらゆる形態の物質を暗黒物質と呼ぶ。望遠鏡は、光やその他の電磁波が放射、反射、散乱している様子を見ることができます。光や電磁波を放出、散乱、反射しない物質は暗黒物質と呼ばれる。現在のところ、暗黒物質の存在は、重力効果によってのみ予測することができる。

システム内の暗黒物質を検出し、その量を推定するための重力法はいくつかある。一つは、暗黒物質背景放射の重力レンズ効果を利用して、暗黒物質の存在量を推定する方法である。銀河や銀河団については、銀河の回転、引力、衝突を利用して、暗黒物質の存在量を決定することができます。フリードマン方程式とFLRW測度による観測から、暗黒物質が観測可能な宇宙の質量エネルギー密度全体の約23%を占め、通常の物質は観測可能な宇宙のエネルギー密度の4.6%しか占めていないと推定される。宇宙における暗黒物質の量は、宇宙の膨張速度、ひいては宇宙の未来を決定する上で重要な役割を担っている。

ヒッグス粒子とはどのような粒子なのか？

ヒッグス粒子は、素粒子物理学で説明される仮説の素粒子である。ヒッグス粒子は電荷、色電荷、スピンを持ちません。この粒子は、ピーター・ヒッグスによって初めて提唱された。ヒッグス粒子は、素粒子の相互作用の対称性を記述する上で非常に重要な存在です。この粒子は、すべての素粒子が質量を得る原因となるヒッグス場を説明するものでもある。2012年7月4日、ヒッグス粒子と一致する性質を持つ粒子が観測された。しかし、これはヒッグス粒子が書き込んだ時間であることを確認するものではありません。

ダークマターとヒッグス粒子の違いは何ですか？

-ヒッグス粒子は、まだ確認されていない素粒子である。