1964年P、ヒッグスは、素粒子に質量を与える仕組みヒッグスメカニズムを提唱した。
日本の南部陽一郎は対称性の自発的破れというｉｄｅａにより、理論的に明らかにした。
理論の提唱から実に約５０年もの間、仮説であり、実証されなかった。
仮説から実験を何度もすることで実在する基本粒子であることを観測に成功していく。
真空に潜むヒッグス粒子を観測するにはどうとすれば良いか？
重要な原理として、アインシュタインが提唱した特殊相対性理論から導かれる（質量ｍとエネルギーＥは互いに転化するという事実だ。質量とエネルギーの関係式、Ｅ＝ｍｃ²が導かれる。
Ⅽは光の速さで１秒間に３×１０⁸ⅿⅽ光速は定数だから、質量とエネルギーは一方から他方に転化することが理解できる。

ヒッグス粒子の観測方法。
エネルギーÈから質量ｍの粒子が生成。
素粒子反応の例。高エネルギーの光（電磁波）を真空に当てると、電子（ｅ⁻）と陽電子（ｅ⁺）が発生する。これを対生成と呼ぶ。反応式は「ｙ→ｅ⁻＋e」となる。

Yはエネルギーの高い光、ガンマ線、（質量はゼロ）である。電子と陽電子は同じ大きさの質量をもつ。上記の現象では、ガンマ線のエネルギーが電子と陽電子の質量に転化したことわかる。電子はマイナスの単位電荷（−e）をもつ粒子だ。陽電子は電子の反粒子で、反対の電荷（e＋）をもつこと以外は、全てに性質（質量など）は電子と同じである。
電子と陽電子が対になって発生していること、つまり電荷はゼロということだ。
ガンマ線の電荷はゼロであり、電荷の総量は反応の前後で変化しない（保存）という電荷の保存則によって、反応後の電荷の総量もゼロでなければならない。
ガンマ線から、電子または電子または陽電子がどちらか１個だけ発生することはあり得ないのだ。
この反応は、真空にガンマ線を注入すると、真空中にあった電子が叩き出されたことを示している。同じように、真空に高いエネルギーを注入すれば、真空中にあるヒッグス粒子が飛び出すことが予測される。ヒッグス粒子の質量は大きいことが予測されることから、はじめのエネルギー（真空に注入するエネルギー）も高くないとヒッグス粒子を真空から叩き出すことはできない。そのような高いエネルギーを発生する装置を加速器と呼ぶ。
では加速器とは？
続く