8.20 質量はヒッグスの割り当てから完全に生じる — エネルギー・フィラメント理論による再解釈

目次 ／ 第8章 エネルギー糸理論が挑むパラダイム

I. 教科書的な像（主流の見方）

• 真空が特定の向きを選ぶとき（電弱対称性の破れ）、W・Z ボソンは静止質量を得て、光子は無質量のままです。
• 電子やクォークなどのフェルミオンは、ヒッグス場との相互作用によって質量を得ます。相互作用の強さ（いわゆる「結合」）が異なれば、静止質量も異なります。
• 衝突型加速器では、質量がおよそ 125 GeV のヒッグス粒子が観測され、多くの粒子のヒッグスへの結合が質量にほぼ比例して見えるという傾向が確認されています。

II. 証拠を広く並べて読んだときに見える課題と長期的な説明コスト

• 複合系とのかみ合い不足。 プロトンのような複合粒子では、質量の大部分は内部構造と強い相互作用のエネルギーに由来し、クォークの「裸の質量」そのものではありません。「質量はすべてヒッグスから」という表現は、この点を曖昧にします。
• 結合スペクトルの来歴不明。 電子・ミューオン・タウ、そして各クォーク世代の質量は多数桁にわたって散らばります。なぜその数になるのかという直観的（材料科学的）説明がなく、実務上は項目ごとに値を入れているだけです。
• ニュートリノ質量と周辺的な例。 ニュートリノの質量は極めて小さく、標準的な枠組みの直接項では説明できないため、追加メカニズムが必要です。環境依存の「有効質量」に関する議論は、体系的誤差として片付けられがちで、統一的な扱いが不足します。
• 慣性と重力の「二重帳簿」。 教科書は慣性質量をヒッグスに、重力を幾何学に結び付けます。両者が一致する理由を第一原理から明快に語るには、より直接的で一体化した物理像が求められます。

III. エネルギー・フィラメント理論（EFT）による言い換え（単一の言語での再構成と検証可能な手掛かり）

要点は一文で言えます。質量は単なるラベルではありません。粒子の内部幾何とテンソル組織から生長する合成量です。ヒッグス場は、位相をロックする基準と起動のしきい値として働き、特定の素励起に対して「最小の拍コスト」を与えます。一方、複合系の質量の大半は、内部の閉じた構造、ねじれ、コヒーレンスによって形づくられます。

1. 直観マップ。 本稿の理論は エネルギー・フィラメント理論（EFT） です。空間には エネルギーの糸（Energy Threads） が張りめぐらされ、それらは エネルギーの海（Energy Sea） の中で相互作用します。
   • 慣性。 内部組織が締まってコヒーレントになるほど、運動を変えるには外部がより大きな仕事を要し、慣性は増します。
   • 重力。 同じ緻密な組織は周囲の媒体を引き寄せ、遠方ではほぼ等方的な引力として現れます。慣性と重力は、同一の内部組織の内向きと外向きという二つの顔です。
   • 質量スケール。 線密度（Density）、閉じ方の度合い、ねじれ／張力（Tension）の強さ、コヒーレンス時間と相関します。変化には張力勾配（Tension Gradient）、優先的な経路（Path）、そして 「コヒーレンス・ウィンドウ」（Coherence Window, EFT） も関わります。
2. ヒッグスの位置付け：一括りの箱ではなく二つの帳簿。
   • 位相ロックの基準（W・Z と素フェルミオン）。
     1. ヒッグスは「時計を回す最小コスト」を与え、さもなければ速過ぎる位相をつなぎ止めます。実験室では安定した静止質量として観測されます。
     2. その結果としてのゼロ次近似は「結合が強いほど質量が大きい」です。
   • 構造の加重（複合系）。
     プロトンや原子核では、質量は主として内部の閉じたテンソル網とエネルギー流から生じます。ヒッグスは成分レベルの出発点を与えるにとどまり、構造 そのものが総量の大半を「作り上げ」ます。
3. 質量に対応付ける三つの「作動則」。
   • 地形則。 遠方場を強く形作る対象ほど、より「重く」見えます。由来は内部組織の堅牢さです。
   • 配向結合則。 帯電した成分が環境の配向と結合すると、有効慣性はごくわずかに変わります。効果は微小で、周波数に依らず、向きが揃います。
   • 閉ループしきい値則。 安定性のしきい値を越えると構造が再編され、質量スペクトルには段差が現れ、崩壊経路が開きます。
4. 検証可能な手掛かり（例）。
   • 素粒子と複合系の帳簿分離。 衝突実験では、素粒子に関してヒッグス結合は質量とおおよそ並行に増えます。複合系（プロトン、軽い原子核）では、「質量のすべてがヒッグス由来」という素朴な外挿より、実効結合が有意に小さいはずです。
   • 極小で共通、環境に引かれるシフト。 非常に高密度・高温の媒体では、複合系スペクトルに非分散で同方向の微小シフトが現れ、自由な軽レプトン（例：電子）はほとんど動きません。振幅は現在の制限よりはるかに小さい見込みですが、同じ大域環境では向きが揃うはずです。
   • しきい値と段差。 有効束縛をゆっくり調整できるプラットフォームでは、「実効質量」の指標が連続漂移ではなく段階的再編として現れます。閉ループしきい値則と整合します。
   • 慣性質量と重力質量の一致に対する材料学的説明。 名目質量が同じで内部組織の異なる試料（自由落下、原子干渉など）を高精度で比較すると、現状感度では再現的差は見つからないはずです（ゼロ次の一致）。さらに高感度で、同方向に整った極小の共偏りが見えれば、「同一組織の二つの顔」という見立てに沿います。

IV. 既存パラダイムへの含意（要約と統合）

1. 「質量はすべてヒッグス由来」から「ヒッグスが土台、構造が本体」へ。
   • 素励起。 「結合が強いほど質量が大きい」という確立したゼロ次の見え方は保ちます。
   • 複合系。 質量の主たる配分を内部幾何とテンソル組織に戻し、ヒッグスは成分レベルのベースを与えるだけと捉えます。
2. 「二重帳簿」から「一つの組織の二つの顔」へ。
   慣性は「押しても動きにくい」、重力は「周囲を引き寄せる」。どちらも同じ内部組織から生じ、両者が一致する理由を直観的に説明できます。
3. 「項目入力の結合」から「しきい値と段差によるファミリー」へ。
   質量スペクトルの離散的パターンは、安定なロック段としきい値から生まれます。単なるパラメータの羅列ではありません。
4. 「異常＝誤差箱」から「残差イメージング」へ。
   小さく非分散で同方向の共シフトは、雑音ではなく、構造と環境を結ぶテンソル背景地図の「画素」になります。

V. 要するに

• 「質量はヒッグスの割り当てから生じる」という定式化は、素励起と電弱現象をゼロ次としてうまく記述します。
• しかし、複合系・ファミリーの模様・慣性と重力の一致・極微の環境効果を並べて読むと、より自然な描像が立ち上がります。すなわち、質量は内部幾何とテンソル組織の合成量 であり、ヒッグスは土台としきい値を与え、構造が本体を担い、慣性と重力は同一組織の二面です。
• この見取り図は、電弱で確立された成果を損なうことなく、「なぜその質量なのか」「なぜ慣性質量と重力質量が一致するのか」に材料学的な手触りを与え、基底像を探るための微小な検証シグナルも提示します。