―2―■ 解説■２００８年度ノーベル物理学賞
南部陽一郎、小林 誠・益川敏英へ！！！
福江純（大阪教育大学）

スウェーデン王立科学アカデ ミー（ The Royal Swedish Academy of Sciences）は、2008年度の ノーベ ル物 理学賞 を、 南部陽 一郎 博士（ 87 歳； シカゴ 大学 名誉教 授）、 小林 誠博士（64 歳；高エネルギー 加速機構名誉教授）、益川敏英博士（ 68 歳；京 都産業大学）の 3氏に贈ることを発表した 。受賞理由は 、南部陽一 郎が“for the discovery of the mechanismof spontaneous broken symmetry in subatomic physics”（素粒子物理学における 自発的対 称 性 の破 れの 機 構の 発 見に 対し て ）、 小 林 誠・ 益 川 敏英 が “ for the discovery of theorigin of the broken symmetry which predicts the existence of at least three families ofquarks in nature”（自然界において 3 世代の クォークの存在を予言する対称 性の破れの起源の発見に対して）である。 賞金の 1000 万 スウェーデン・クローナ（約 1 億 4000 万円）は、南部博士が 1/2、 小林・益川両博士が 1/4 ず つという配分である 。

0. どきどきわくわく
去る 10 月 7 日（火）、後期開始の最初の怒濤のような 1 週間が終わり、一杯呑みながら7 時のニュースをぼんやり見ていたら、飛び込んできた朗報である。基礎科学が冷遇される貧しい国から、3 人もの受賞者が出た（図0-1）。何とも心が沸き上がる出来事だった。
ふだんはニュースを回すことなどしないが、このときばかりは、学生のメーリングリストへ受賞の知らせを速報した。私事だが。愚息が京都産業大学の出身で益川さんの講義も聞いているので、そちら関係へも連絡をしたら、愚息の友人などからは、“ いま頭が混乱しています…（益川さんは小柄なので）ほんとうに精霊だったんですね”などという返事が戻ってきたぐらいだ。
翌日はたまたま自宅に居たので、テレビのニュース見っぱなしで（益川さん、すごく面白かった）、ニュースを録画したり、夜は夜で尐しいい目のワインを開けて祝杯をあげたり、木曜日の講義では新聞のコピーや簡単な資料を配って興奮気味に話したり、数日、わけも
天文教育 2008 年 11 月号（Vol.20 No.6）

図 0-1 2008 年度ノーベル物理学賞の受賞者。左上：南部陽一郎博士、右上：小林誠博士、左下：益川敏英博士。
（ ノ ー ベ ル 財 団 の Web
サイトより。
C○
Universtity ofChicago／KEK／KyotoUniversity）

2008 年度ノーベル物理学賞 南部陽一郎、小林 誠・益川敏英へ！！！

なくフィーバー状態だった。
ひとしきり落ち着いたころ、編集部から、簡単な解説を書いてもらえないかという依頼―3―

2008 年度ノーベル物理学賞
The Nobel Prize in Physics 2008
Information for the Publicである。自発的対称性の破れにせよ、クォークの世代の話にせよ、ぼく自身が学生のころなぜ、宇宙は無でなく有なのだろう。なぜ、にはすでによく知られた話で、科学解説書もかくも種々で異なった素粒子があるのだろう。

山ほど読んだが、さすがに短期間で解説を書

本年度のノーベル物理学賞は、物質の最小単けるほど詳しいわけじゃない（いやいや、時位の内奥深くで生じていることがらに対して、間をもらったからといって、ちゃんと書けるわれわれの理解を深化させた理論的な洞察にわけじゃない）。

授与された。
1. 自然界の隠された対称性を暴く
対称性に関する自然の法則が本稿の主題である。いやむしろ、“破れた対称性たち”と言うべきだろうか。片や、われわれの宇宙の最初の最初から存在していたと思われる対称性であり、片や、その過程のどこかで最初はあった対称性が自発的に失われたという類の対称性である。
実際のところ、われわれはすべて破れた対称性の末裔なのだ。対称性の破れは、約 140

図 0-2

小柴昌俊さんと青年（笑）たち（2008 年の夏に筑波で開催された第 38 回天文

億年の昔、ビッグバンの直後、膨大な物質と反物質が生まれたときに起こった。物質と反天体物理若手夏の学校にて．写真撮影：福江純）

以前、2002 年度のノーベル物理学賞を小柴昌俊さん（図 0-2）たちが受賞したとき、ノーベル財団の Web サイトの記事を訳出して詳報にあてたのだが（『天文教育』2003 年 1月号と 3 月号に掲載）、今回も財団による一般 向 け の 紹 介 記 事 “ Information for thePublic”（http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2008/info.pdf）を訳出するという形で引き受けることにした。［ ］は訳

図1

宇宙誕生時の対称性の破れ注である。また、冗長な部分はところどころビッグバン宇宙において、もし物質と反物質が尐し省略した。

等量だけ生まれていたら、それらはすべて対消滅しただろう。しかし、10 億個の反物質粒子に対して物質粒子が 1 個だけ余分にあれば、物質は反物質に打ち勝つことができる。
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■ 解説

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物質の出会いは、双方にとって致命的である。
それらは対消滅して、すべてエネルギー（放射）に変わる。しかしながら、物質が反物質に打ち勝ったのは明らかだ。もしそうでなければ、われわれはここに存在しないだろう。
そしてそのためには、完全な対称性から、ほんのわずかにずれているだけで十分だった（図 1）。すなわち 10 億個の反物質粒子に対図2して、1 個だけ余分な物質粒子があれば、わ左側では対称性が破れ、右側では保持されている。

鏡映対称性 ［パリティ対称性］

れわれの世界が生き延びるには十分なのだ。
［原文は 100 億個に 1 個となっているが、たぶ対称性原理を述べている。すなわち、「鏡映対ん 10 億：10 億＋1 でいいはず。］

称 性 （ mirror symmetry ）」、「 荷 電 対 称 性

このわずかな超過分こそが、現在の宇宙全（charge symmetry）」、「時間対称性（time体のタネになって、銀河や星々や惑星、そしsymmetry）」だ。専門的には、それぞれ、Pてついには生命へと至ったのである。しかし、（parity：パリティ）、C、T と符丁される。

宇宙におけるこの対称性の破れの背後に何が［ パリティは空間的な対称性だと考えるとい潜んでいるのかは、いまだに大いなる謎であい。］

り、活発な研究分野なのである。

鏡映対称性においては、あらゆる出来事は直接世界にいようと鏡像世界にいようと、完

2. 姿見の向こう側全に同じように生起する。両世界の差異はな

われわれの身の回りでみられる広範な現象

く、そのため自分の世界にいるのか姿見の中の奥深くに隠された自然法則を見つけることの世界にいるのか、だれ一人として決定するが、長年の間、物理学の中心課題だった。自ことができない。荷電対称性は粒子と反粒子然法則は完全に対称で絶対的であり、宇宙全の対称性のことで、電荷的な性質だけを除き、体に対して通用すべきである。このアプロー反粒子は粒子とまったく同じ振る舞いをする。

チは多くの場合は真のように思えるが、常にさらに時間対称性とは、ミクロなレベルでは、そうというわけではない。だからこそ、対称物理現象が時間を前に進ませても後ろに進ま性それ自体の研究と同じくらいに、破れた対せてもまったく同じに見えることを意味する。

称性の研究が物理学の重要課題になったわけ

対称性というものは、物理学において審美だ。実際のところ、完全な対称性が希尐な理的価値をもつだけではない。対称性があれば想状態であるわれわれの変わった世界を考え多くの七面倒くさい計算が簡単化されるので、るにつけ、対称性自体の研究がとりわけ重要微視的世界を数学的に記述する際に決定的なとはいえない。

役割を果たすのだ。さらに重要な点は、素粒

日常の生活にも、さまざまな対称性や破れ子レベルでは、そのような対称性が多くの保た対称性がある。たとえば、文字 A は鏡に映存則を包含することだ。たとえば、素粒子同しても変わらないが、文字 Z は逆になる。他士の衝突でエネルギーは失われず、衝突の前方、文字 Z はひっくり返しても変わらないが、後で保存されるが、このことは粒子衝突を表文字 A はその対称性がない（図 2）。

す方程式の対称性から明らかなのだ。あるい素粒子に対する基本理論は三つの異なったはまた、電荷保存の法則は電磁気理論の対称

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性と関係している。

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まわる電子からなると考えられていたのだが、それらの粒子の多くは、当時の物理学者が有3. パターンはもっとくっきり現れるしていたモデルには当てはまらなかったのだ。

物質の基本原理の研究において、破れた対物質の内奥をより深く掘り下げて考察すると、称性がはじめて姿を現したのは、20 世紀の中陽子と中性子は「クォーク」と呼ばれる基本葉だった。物理学の遠大な夢は自然界のもっ粒子が三つ集まってできていることがわかっとも小さな構成素材を統合し自然界のあらゆた（図 3）。さまざまな“素”粒子たちも、クる力を一つにすることなのだが、当時、物理ォークからできていることが示された。

学は込み入りすぎて夢を実現するにはにっちもさっちもいかない状態だった。

いまやパズルのほとんどすべての欠片があるべき場所にはまった。物質の基本粒子の「標まず第一に、素粒子物理学があまりにも複準モデル」は、三つの世代からなっている（図雑になりすぎていた。第二次世界大戦後に建4）。これらの世代はお互いにとても似かよっ設された新しい加速器は、見知らぬ粒子たちているが、もっとも軽い第一世代の素粒子のを日々続々と吐き出していたのである。当時

みが十分に安定であり、宇宙を組み上げていは、物質というもの陽子と中性子とそれらをる。他の二つの重い世代の素粒子は非常に不図3

物質の中へ。電子とクォークがあらゆる物質の最小構成要素である。

［左から、ハエ（なぜハエ？）、分子、原子、原子核、陽子／中性子、クォーク］

図4

現在の標準モデル

現在の標準モデルは、物質のすべての基本構成要素と四つの基本力のうち三つまでを統一している。身の回りの物質は第一世代の素粒子から構成されており、他の素粒子はきわめて短い時間だけ存在することができる。モデルを完成させるためには「ヒッグス粒子」が必要だ。物理学界はCERN［欧州原子核研究機構］ の新加速器 LHC がヒッグス粒子を発見すると期待している。
［上の図や本文では family（族）という言葉が使われているが、通常は、“世代”と呼んでいる］
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■ 解説

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安定な条件で現れるが、ただちに他の軽い素討すべきだと、彼らは主張したのだ。彼らは粒子に崩壊してしまうのだ。

この鏡映対称性を検証するための系統的な実さらにまた、あらゆるものごとは力によっ験を提案した。そしてたしかに、ほんの数かてコントロールされている。標準モデルは現月後、放射性元素コバルト 60 の原子核崩壊

在のところ、自然界の四つの力のうち三つと、で、それが鏡映対称性の原理に従っていないそれらの力の介在粒子とを包含している（図ことがわかったのだ。対称性は破れていて、4）。すなわち「電磁力」の介在粒子（媒介粒コバルト原子核から放出された電子は他の向子）は質量のない「光子」である。また、放きよりもある向きを向きやすい傾向があった。

射性崩壊に関与する「弱い力」を運ぶのは、まるでストックホルム中央駅に立ったとき、重い「W ボソン」と「Z ボソン」である。さ

駅前にいる大部分の人たちが駅に向かって左らに、原子核を縛る「強い力」は「グルーオを向いているのを眺めたようなものである。

ン」が媒介する。ただ一つ「重力」だけが、いまだに理論に組み入れることができておら5. 隠された非対称性がわれわれの運命をず、現代の物理学者に立ちはだかる巨大な挑握っている戦となっている。

荷電対称性と鏡映対称性はそれぞれに破れているようだが、双方が同時に破れるような4. 鏡は砕け散ったことはほぼ起こらない：このことは「CP 対標準モデルは、前世紀の間に物理学が集約称性」と呼ばれている［昔は（いまも？）、CPした物質の最深部に関するありとあらゆる洞反転に対して対称、という言い方をする］。物

察を合成したものだ。標準モデルは、量子力理学者たちは、CP 対称性は破れないでいて学と特殊相対論の対称性原理からなる理論的くれるという考えに自らを慰めたものだ。つ

礎石の上に確固として立っており、無数の検まりは、鏡像世界に足を踏み入れるならば、証にも堪え得てきた。一方、パターンがきわすべての物質を反物質に置き換えてしまえば、めてクリアになる前から、このとてもよくで自然の法則は変わらないと、物理学者たちはきた建造物を脅かす数々の危機が生じていた。 信じたのである。
これらの危機は、素粒子のリリパット国に対

このことはまた、地球外生命に出会ったとして対称的な法則が適用できると物理学者がきに、エーリアンがわれわれの世界から来た仮定した事実に関連していた。しかし、そののか反世界に由来するモノなのか、決定すべ仮定は常に正しいとは限らなかったのだ。

き手段がないことを意味している（図 5）。よ一番最初は、1956 年、中国系アメリカ人のうこそのハグをしたら破壊的な結果に終わる理論物理学者、リー（Tsung Dao Lee）とヤかもしれない。ファーストコンタクトで物質ン（Chen Ning Yang）が弱い力の鏡映対称と反物質が対消滅したときは、ひとかたまり性（P 対称性）を調べたとき、驚くべきことのエネルギーだけが遺されるだろう。

がわかった（リーとヤンは翌 1957 年のノー［う～ん、CP 対称性の比喩説明としては、こベル賞を受賞した）。それまで、自然界は左右こは尐し意味が不明である。］の対称性を表す鏡映対称性を尊重しているとそこで、弱い力が脚光を浴びたのは、だい考えられていて、それが十分に確立していた。

たい 1964 年ごろだったろうか。K 中間子とそれに対してリーとヤンは異議を唱え、素呼ばれる奇妙な素粒子が崩壊する際に、新し粒子の存在する量子世界では古い原理を再検

い対称性の破れが現れ出でたのだ（この発見

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物質が最終的には消え去ることを示しており、世界の終わりを意味する。しかし、いままでのところそのようなことは起こっておらず、実験からは陽子は 10 の 33 乗年の間は安定なことがわかっている。安心することに、これは宇宙の年齢（100 億年より尐し長い）より10 兆倍も長いのだ［米国式でも英国式でも 10trillion よりはるかに長いと思う（笑）］。そしていまなお、サハロフのいう条件連鎖が宇宙開闢時にいかに起こったのかを知るものはいないのである。
図5

ハグする？

まずは対称性がわかるまで待とう。もしエーリアンが反物質からできていたら、ハグしたとたんに消滅してエネルギーになっちゃうぞ。

6. 破れた対称性の謎を解く
サハロフの条件は、いずれは標準モデルに取り入れられることだろう。そのときには、宇宙誕生時に余分の物質が生成された理由もに対しては、1980 年のノーベル物理学賞がク説明されるだろう。しかし同時に、CP 対称ローニン（James Cronin）とフィッチ（Val性の破れより、さらに大きな対称性の破れをFitch）に与えられた）。K 中間子のほんのわ必要とするはずだ。

ずかな部分は、従来の CP 対称性に従わなかしかしながら、罰当たりな K 中間子が引きったのである。すなわち、それらは同時に（成起こした非常に小さい対称性の破れでさえ、り立って欲しかった）CP 対称性を破り、理きちんと説明しておかないことには、標準モ論の全体構造に挑戦してきたのだ。

デル全体が危機にさらされる。なぜ CP 対称

地球外生命との出会いを考えるときには、性が破れたのかという質問は、1972 年まで答

この発見は一筋の救いになる。彼らと抱き合えのないままだった。そのとき、量子力学のう前に K 中間子崩壊を観察して、その様子を計算に長けた京都大学の若き研究者たちが、調べればいいのだ。

3 行 3 列の行列に解決を見いだしたのだ。彼

宇宙の創世において対称性の破れが決定的らこそが、小林 誠と益川敏英である。に重要だと見抜いた最初の人物は、ロシアのでは、CP 対称性の破れはいかにして起こ物理学者でノーベル賞受賞者のサハロフったのだろうか。それぞれの K 中間子はクォ（Andrei Sakharov）だ。1967 年に彼は、反ークと反クォークからできている。弱い力は物質の存在しないわれわれのような世界を作

各瞬間ごとにクォークの同一性を切り替えるり出すための三つの条件を立てた。最初の条（図 6）。その結果、クォークは反クォークに件は、物理法則が物質と反物質を区別していなり、また反クォークはクォークになり、そるということで、破れた CP 対称性として確して K 中間子は反 K 中間子に変換すること認された。第二は、宇宙がビッグバンの高温になる。このようにして、K 中間子は自分と高圧の業火から生まれたというものだ。そし反自分の間を行ったり来たりするのだ。しかて第三は、あらゆる原子核の中の陽子は崩壊し、正しい条件のもとでは、物質と反物質のするというものだ。最後の条件は、あらゆる対称性は破れるだろう。小林と益川が計算し天文教育 2008 年 11 月号（Vol.20 No.6）

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図6

■ 解説

■

この奇妙な変換作用は量子力学で決まる

K 中間子は自分と反自分、すなわち K 中間子と反 K 中間子の間を行ったり来たりする。この変換にはあらゆるクォークが関与しているのだが、ほんのわずかのケースで対称性が破れている。

た行列は、クォーク同士の変換がどのようにクォークが発見され、1977 年にはボトムクォ生じるかを記述する確率を含んでいたのだ。

ークが、そして 1994 年にようやくトップク［ 上記の記述は尐しミスリーディングだと思ォークが発見された。

う。たぶん（自信はないが）、弱い力はクォー［つまり、小林・益川理論が提出された 1974

クを反クォークに変えるのではなく、たぶんク年当時は、アップ、ダウン、ストレンジの 3 種

ォークの種類を変えるのだと思う。図 6 で考え類のクォークだけが、実験で確証されていたこると、まず、時間フィルムの最初（図の左端）とになる。小林・益川理論は、まだ他に 3 種類

では、ストレンジクォークと反ダウンクォークのクォークが必要で、かつ全部で 6 種類（3 世からなる通常の K 中間子（K0 中間子）だった代各 2 種類ずつ）しかないことを示した。］とする。クォーク同士の間に働く弱い力のために、つぎの瞬間には、ストレンジはアップにな

7. 中間子ファクトリーが答えを与える

りダウンは反アップとなる。さらにまた弱い力

CP 対称性の破れを説明することは、同時のために、つぎの瞬間には、アップはダウンにに第二世代と第三世代の粒子に対する存在理なり反アップは反ストレンジとなる。ダウンと由を与える。これらの世代は第一世代と多く反ストレンジからなる粒子は反 K 中間子なのの点で似ているが、ただあまりにも短命なので、上のレベルでみれば、いつの間にか K 中間で、われわれの世界に残るモノを形作ること子が反 K 中間子に変わってしまったというこはできない。一つの可能性は、これらの移りとになる。］

気な粒子たちが時のはじめにおいては重要なクォークと反クォークは、それらの同一性役割を果たしていたのだろうというものだ。

を入れ替えることが明らかになった。もし二時空が始まったときにそれらが対称性を破っ重対称性の破れを伴うこのような同一性の交たために、物質が反物質に打ち勝ったのかも換が物質と反物質の間に生じているのなら、しれない。

二つの世代よりも、より多くの世代が必要に

小林・益川理論はまた、B 中間子の対称性なるのだ（図 4）。これは大胆な考えだったが、の破れを研究することが可能であることも示

標準モデルはこれらの新しいクォークを受け唆した。この B 中間子は K 中間子の親戚だが、入れることが可能で、後の実験で検出を予言10 倍ほど重い素粒子である。しかし、対称性した。そして、早くも 1974 年にはチャームの破れは B 中間子ではきわめてまれにしか起天文教育 2008 年 11 月号（Vol.20 No.6）

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―9―こらない。そのためわずかな対称性の破れを呼ばれるもう一つの対称性の破れがあって、見つけるために、おびただしい数の粒子が必

それが宇宙の開闢時に力の間にあった対称性要になる。二つの巨大装置、カリフォルニアを破壊し、粒子に質量をもたらしたのだと信州スタンフォード大学の SLAC 加速器に取りじている。

付 け ら れ た BaBar 粒 子 検 出 器 と 、 筑 波 のこの発見へ至る道筋をつけたのが、南部陽KEK 加速器の Belle 測定器は、日々、100 万一郎だ。1960 年のことである。彼は素粒子物個もの B 中間子を生んで、それらの崩壊を綿理学にはじめて“自発的対称性の破れ”を導密に調べた。そして 2001 年という早期に、入した。その発見が今回のノーベル賞受賞の両者の独立な実験が B 中間子の対称性の破れ理由である。南部は、最初は電気抵抗が突如を確証したのだ。これはまさに 30 年も前になくなる超伝導現象の理論的な計算をしてい小林・益川理論で予言されていたものだった。

た。後刻、超伝導を説明する自発的対称性の［ああ、なるほど、これが受賞初日に益川さん破れを、南部は素粒子の世界へ翻訳し、そしが「（万歳ポーズをしながら）こうやった方がていまでは彼の数学的道具が標準モデルに関みなさんはいいかもしれないけど、科学者としするあらゆる理論へ普及している。てはノーベル賞よりも 2001 年に実験で検証されたときの方が嬉しいんだ」などと言っていたやつですね。］

この実験結果は、長年にわたってうまく働いてきた標準モデルの完結を意味した。大胆な予言のとおり、ほとんどすべてのパズルピ

図7

自発的対称性の破れースはあるべき場所に収まったのだ。とはい

この鉛筆世界は完全に対称的だ。あらゆる方向うものの、物理学者はまだ満足しているわけは厳密に等しい。しかし鉛筆が倒れたとき、こではない。の対称性は失われる。そのときは一つの方向だけが保持されている。もともと存在していた対8. 自発的な対称性の破れに隠された対称性

称性は、倒れた鉛筆の背後に隠されている。

すでに述べたように、標準モデルはすべての既知の素粒子と四つの力のうちの三つを含

毎日の生活ではもっと平凡な自発的対称性んでいる。しかし、なぜ、これらの力はかくの破れを見ることができる（図 7）。先を下にも異なっているのだろうか。なぜ、さまざまして立てた鉛筆は、あらゆる方向が等しいとな粒子はかくも異なった質量をもっているのいう意味で、完璧に対称的な存在だ。しかし、だろうか。もっとも重いトップクォークは電

この対称性は鉛筆が倒れたとき、ある特定の子より 300 倍も重い。そもそも、なぜ、それ方向が選ばれた段階で失われる。そして、そらは質量をもっているのだろうか。弱い力は、の条件がもっと安定になり、エネルギーが最この点においてもふたたび目立っている。な低の状態に達すると、鉛筆はもはや倒れるこぜなら、弱い力の介在粒子である W ボソンととはない。

Z ボソンは非常に重いのだが、それらの親戚

真空は宇宙における最低のエネルギー状態で電磁力を介在する粒子である光子は質量をである。実際、物理的な真空は最低のエネルもたない。

ギーしかもたない。しかし、真空は空虚では多くの物理学者たちは、「ヒッグス機構」とない。量子力学の説くところ、真空は素粒子

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■ 解

説 ■の泡立つスープで充満したものだと定義され表現粒子である「ヒッグス粒子」を有する。

るからだ。素粒子たちは瞬間生まれ、つぎの物理学者たちは、世界でもっとも強力な粒子瞬間にはふたたび消え去るが、普遍的に存在加速器、CERN の新加速装置 LHC で、このしつつも不可視の量子場を形成している。空素粒子を間もなく捉えられるのではないかと間中をさまざまな異なった量子場が覆ってい渇望している。いくつかの異なったヒッグスるのだ。自然界の四つの基本力も量子場で記粒子が検出されるということもあれば、まっ述される。その一つの重力場はだれもが知ったく何も出てこないこともありうるだろう。ているものだ。重力はわれわれを地上に縛り、物理学者たちは準備を終えていて、いわゆ何が上で何が下かを決めている。

る「超対称性理論」が標準モデルを拡張する

南部は早くから、自発的対称性の破れの研多くの中ではもっとも好まれている。他にも究に対して真空の性質が興味深いことを理解

多々の理論があるが、いずれにせよ、それらしていた。すなわち真空は最低のエネルギーは対称的なものである。ごちゃごちゃした見状態だが、もっとも対称的な状態には対応しかけに隠されていたとしても、対称性はそこていないのだ。倒れた鉛筆のように、量子場にあるのだ。の対称性は破れており、多くの可能な場の中からある一つの状態が選ばれたのだ。標準モ

出典と原著論文

デルで自発的対称性の破れを取り扱う南部のノーベル財団の Web サイト

方法は、この数十年の間に洗練された。それ

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/

らは強い力の効果を計算するために今日でもしばしば使われている。

laureates/2008/
原著論文
Kobayashi, M., Maskawa, T.（1973）“CP9. ヒッグス粒子が質量をもたらす素粒子の質量に関する問いも、仮説的なヒッグス場の自発的対称性の破れという考えで答えられてきた。ビッグバン開始時には、場

Violation in the Renormalizable Theoryof Weak Interaction ” , Progress ofTheoretical Physics, 49, p.652．
Nambu, Y., Jona-Lasinio, G. （ 1961 ）“ Aは完全に対称的で、すべての素粒子は質量がDynamicalModelofElementaryなかったと思われている。しかし、ヒッグス

Particles based on an Analogy with

場は不安定で、宇宙が冷えるとともにヒッグ

Superconductivity I, II”, Physics Review,

ス場は最低のエネルギー状態、すなわち量子122, p.345 and 124, p.246．

的な定義に従う真空状態へ落ちたのだ。原初の対称性は失われ、ヒッグス場は素粒子にとってシロップと化した。すなわち素粒子たちは異なった量の場を吸収し、そして異なった質量を得たのだ。一方、光子のような粒子は（シロップを）引きつけずに質量ももたないまま残ったのだ。しかし、なぜ、電子が質量を得たのかという問題は、だれも答えていな（序文・翻訳）福江

い別問題である。
他の量子場のように、ヒッグス場も自身の天文教育 2008 年 11 月号（Vol.20 No.6）

純