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今，世界中の素粒子物理学者と天文学者が熱中しているテーマをいくつか挙げるとしたら，その中の1つに間違いなく入るのが「暗黒物質（ダークマター）」だ。宇宙には普通の物質の5倍もの暗黒物質が存在し，私たちの身の回りにもたくさん … 続きを読む →

20世紀最高の物理学者の1人で，2008年にノーベル賞を受賞した南部陽一郎博士が7月5日，死去した。博士は素粒子物理学の礎である「対称性の自発的破れ」の提唱者で，クォークどうしを結びつけて陽子などを作る「強い力」を記述す … 続きを読む →

ガンマ線は大気に吸収されるので宇宙望遠鏡による観測になるが，非常に波長の短い（エネルギーが高い）ガンマ線は大気に突っ込むと可視光を生み出すので，これを光学望遠鏡で捉えることでガンマ線天体を地上観測できる。このタイプの次世 … 続きを読む →

天体観測では大気が邪魔になるので，多数の宇宙望遠鏡が稼働しているが，宇宙望遠鏡でも見ることができない光がある。1つは「銀河系外背景光」。宇宙誕生以来，すべての星や銀河が現在に至るまでに発したすべての光の総体だが，広大な宇 … 続きを読む →

夜空は暗く見えるかもしれないが，実際には宇宙の歴史の中で輝いたことのあるすべての銀河の光が蓄積して充満している。この銀河系外背景光は膨張する宇宙全体に広がっていて，近くのもっと明るい光源に紛れるため検出が難しい。ブレーザ … 続きを読む →

物質粒子は素粒子クォークとその反粒子である反クォークからなる。これまでの加速器実験で様々な物質粒子が発見されているが，それらはクォークと反クォークのペアからなる中間子と，3つのクォークからなるバリオン（陽子や中性子など） … 続きを読む →

原子核を構成する核子（陽子と中性子）はクォーク3つからなるとされるが，実際には膨大な数のクォークと反クォークに満ちあふれた海のようなものだ。いずれもカラー（色荷）という物理量を持ち，それが生み出す「強い力」によって結ばれ … 続きを読む →

物質はクォークという素粒子が集まってできており，クォークどうしはグルーオンという素粒子で結びついている。クォークとグルーオンの働きはかなりよくわかってきたが，まだいくつかの謎が残っている。例えば，原子核を構成する陽子と中 … 続きを読む →

核子と総称される陽子と中性子の半径は1000兆分の1ｍ程度と超微小だ。ただ，核子を構成する素粒子クォークは無限小の点と考えられるので，クォークの立場から見れば核子内部も宇宙のような広大な世界だ。そこはクォークと，その反粒 … 続きを読む →

数十億年後に太陽が燃え尽きた時，人類が生き残るには別のエネルギー源が必要になる。その候補の1つが，エネルギーの塊であるブラックホール。SF小説に登場する未来的な宇宙エレベーターでブラックホールからの熱放射（ホーキング放射 … 続きを読む →