素粒子論研究室
スタッフ
研究テーマ：広がりをもつ素粒子模型、場の量子論、宇宙論
居室：4号館 420C
研究テーマ：ゲージ理論、超対称性理論、位相的場の理論、弦理論
居室：4号館 453A
研究テーマ：素粒子論、超対称理論、大統一理論
居室：4号館 420D
研究テーマ：素粒子論、超弦理論、ゲージ／重力対応
居室：4号館 412A
研究テーマ: 素粒子論、場の理論、量子力学
居室：8号館 823D
研究概要
素粒子は、物質の最も基本的な構成要素であり、色々なカの根源でもあります。
当研究室では、これらの素粒子の性質や相互作用を、場の理論、重力理論、宇宙
論、天体物理、物性物理、原子核物理等の関連分野を視野にいれて研究しています。
かつて素粒子と考えられた陽子、中性子、パイ中間子など強い相互作用を行なう仲間
はハドロンと総称されていますが、それらは実はクォークと呼ばれる更に基本的な粒子か
ら構成されている複合粒子です。荷電粒子は、光子を交換することにより電磁力が働き、
量子電気力学で記述されますが、クォークは“色”の量子数をもち、グルーオンと呼ばれる粒
子を交換することにより強い力が働くものとされ、量子色力学で記述されます。とりわけ、複
合粒子としてのハドロンの非局所構造を念頭においた研究は、研究室の重要な研究テーマ
です。
他方、強い相互作用をしない電子とその仲間はレプトンと総称され、クォークと同レベルの
素粒子ですが、この中には弱い相互作用しかしないという面白い個性をもった二ュートリノも
含まれています。クォークやレプトンの間に働く電磁力と弱い力とを統一的に理解する電磁統
一模型は、数々の実験的検証を経て、今や量子色力学とともに現時点での素粒子の標準模型
と見なされていますが、標準模型にも理論的には不満足な点が多く、研究室においてもその彼
方にある真の統一理論を目指す研究が精力的に続けられています。
素粒子や原子核の内部構造を探るには粒子同士を衝突させる必要がありますが、利用できる
エネルギーが高くなるにつれて物質構造のより深い階層の姿が明らかになろうとしています。これ
に応じて、今やクォークやレプトンも、その複合性や、弦のような非局所構造を持つ模型との関連性
が、問われるようになってきています。このように、素粒子は常に素でない可能性を秘めている粒子
であり、素粒子物理学（＝高エネルギー物理学）の発展に連れて、絶えず新しい考え方の導入を迫
られる研究分野です。
卒業研究
卒業研究を行う学生（定員２０名）は３班、４班に分けられ，各指導教官のもとで与えられたテキスト
を輪読するとともに，そのテキストに関連するテーマ、または他の適当なテーマに ついて研究発表・
レポート作成などを行います。うち１班は大学院進学希望者を対象とすることがあります。テキストと
しては、量子力学または素粒子論に関するものが多く用いられますが、場の理論・相対論・宇宙論・
物性論等、関連分野のテキストが取り上げられることもあります。大学院進学を希望するものが多く、
常時、修士課程に10名前後、博士課程に5名前後在籍しています。
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