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物理科学科

素粒子理論研究室

 「物が何からできているのか?」というのは古の時代から多くの人々が抱いてきた疑問です。 素粒子物理学は,物質を形作っている最小の構成単位(素粒子と言います)を探求し,それらの間に働く力(相互作用と言います)を解明する学問です。 分子,原子,原子核,核子,という具合に,より小さな粒子が見つかって来ましたが,現在ではクォークとレプトンを素粒子とする,素粒子物理学の「標準模型」と呼ばれる理論によって実験が非常によく説明されています。自然科学である物理学では実験と理論が両輪となって進歩して行きますが,高度に専門化した素粒子物理学では理論と実験の分業体制が取られており,私達の研究室は理論の研究室です。標準模型はこれまでの実験をうまく説明する非常に成功した理論ですが,これが究極の理論というわけではなく,大統一理論・超対称性理論・ストリング理論など標準模型を越える様々な模型が研究されています。LHC実験が開始され(高エネルギー物理学研究室のページを参照),そこでは新しい粒子の発見が予測され,それがまた理論の進展を促すことになるでしょう。

 物理学は自然現象を扱うあらゆる科学の基礎となるものですが,素粒子物理学はその中でも最も小さな物(基礎的な物)を扱うので,自然科学の根幹をなしていると言えます。素粒子物理学の研究対象は極微の世界なのですが,その研究 成果は,例えば初期宇宙の理論に取り入れられ,現在の宇宙がどうなっているかという予言に大きな影響を与えています。極微の世界の研究が極大の世界の研究につながっているのです。

 私達の研究室には,川村・小竹・奥山及び教育特任教授の美谷島が在籍しており,ハドロン物理・標準模型・標準模型を超える理論・場の理論・超弦理論・数理物理などの理論的研究を行っています。配属となった4年生は卒業研究として,先ずは適当な本の輪講を行い,次に各自が選んだテーマに関して調べて卒業論文を作成します。素粒子物理学について更に学びたい・研究したい人は修士課程・博士課程の大学院に進学することができます。

 私達の研究室と高エネルギー物理学研究室・宇宙線研究室が協力して,「今週の物理」というセミナーを毎週開いています。院生・4年生だけでなく低学年の人も是非参加してみて下さい。その情報やその他の情報に関しては 素粒子論研究室のホームページ を御覧下さい。