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素粒子

索引 素粒子

物理学において素粒子(そりゅうし、elementary particle)とは、物質を構成する最小の単位のことである。基本粒子とほぼ同義語である。.

52 関係: 加速器基本粒子原子反粒子夕刊宇宙線亜原子粒子弱い相互作用強い相互作用ミューニュートリノミュー粒子チャームクォークハドロンレプトンレプトン (素粒子)ボース粒子ボトムクォークトップクォークプランク長ヒッグス粒子フェルミ粒子ニュートリノダウンクォークアップクォークイロニーウィークボソンガンマ線クォークグルーオンゲージ粒子コラムストレンジクォークタウニュートリノタウ粒子光子粒子素粒子素粒子物理学物理学物質風刺質量超弦理論重力重力子色荷電子電子ニュートリノ電磁相互作用陽電子...標準模型朝日新聞 インデックスを展開 (2 もっと) »

加速器

加速器(かそくき、particle accelerator)とは、荷電粒子を加速する装置の総称。原子核/素粒子の実験による基礎科学研究のほか、癌治療、新素材開発といった実用にも使われる。 前者の原子核/素粒子の加速器実験では、最大で光速近くまで粒子を加速させることができる。粒子を固定標的に当てる「フィックスドターゲット実験」と、向かい合わせに加速した粒子を正面衝突させる「コライダー実験」がある。.

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基本粒子

基本粒子 (きほんりゅうし, fundamental particle) とは、自然界の他のすべての粒子を構成し、それ自身はそれ以上分割できない粒子である。素粒子 (elementary particle) とほぼ同義語である。.

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原子

原子(げんし、άτομο、atom)という言葉には以下の3つの異なった意味がある。.

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反粒子

反粒子(はんりゅうし)とは、ある素粒子(または複合粒子)と比較して、質量とスピンが等しく、電荷など正負の属性が逆の粒子を言う。特に陽電子や反陽子などの反レプトンや反バリオンをさす場合もある。 反粒子が通常の粒子と衝突すると対消滅を起こし、すべての質量がエネルギーに変換される。逆に、粒子反粒子対の質量よりも大きなエネルギーを何らかの方法(粒子同士の衝突や光子などの相互作用)によって与えると、ある確率で粒子反粒子対を生成することができ、これを対生成と呼ぶ。.

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夕刊

夕刊(ゆうかん)は、夕方(午後)に各家庭や新聞スタンドに配布・販売される新聞。.

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宇宙線

宇宙線(うちゅうせん、Cosmic ray)は、宇宙空間を飛び交う高エネルギーの放射線のことである名越 2011 p.3。主な成分は陽子であり、アルファ粒子、リチウム、ベリリウム、ホウ素、鉄などの原子核が含まれている。地球にも常時飛来している。.

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亜原子粒子

亜原子粒子とは、物理学や化学において原子よりも小さい粒子である。亜原子粒子は核子や原子などを構成する。.

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弱い相互作用

弱い相互作用(よわい そうごさよう、)とは、素粒子の間で作用する4つの基本相互作用の内の一つである。弱い核力、あるいは単に弱い力とも呼ばれる。この相互作用による効果として代表的なものにベータ崩壊がある。電磁相互作用と比較して、力が非常に弱いことからこの名がついた。.

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強い相互作用

強い相互作用(つよいそうごさよう、Strong interaction)は、基本相互作用の一つである。ハドロン間の相互作用や、原子核内の各核子同士を結合している力(核力)を指し、標準模型においては量子色力学によって記述される。強い力、強い核力とも。その名の通り電磁相互作用に比べて約137倍の強さがある。 強い相互作用の理解は、歴史的には湯川秀樹による、パイ中間子の交換によって核子に働く核力の説明に始まるが、1970年代前半の量子色力学の成立によって、ゲージ理論として完成した。.

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ミューニュートリノ

ミューニュートリノ(muon neutrino)は、素粒子標準模型における第二世代のニュートリノである。レプトンの三世代構造において、同じく第二世代の荷電レプトンであるミュー粒子と対をなすため、ミューニュートリノと名付けられた。 1940年代初頭に何人かの研究者によって理論的に予測され、1962年にレオン・レーダーマン、メルヴィン・シュワーツ、ジャック・シュタインバーガーらによって検出された。ニュートリノとしては、2番目に発見された。この発見によって彼らに1988年のノーベル物理学賞が授与された。.

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ミュー粒子

ミュー粒子 (muon, μ) とは、素粒子標準模型における第二世代の荷電レプトンである。英語名でミューオン(時にはミュオン)と表記することもある。.

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チャームクォーク

チャームクォーク(charm quark、記号:c)は、物質を構成する主要な素粒子の一つで、第二世代のクォークである。.

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ハドロン

ハドロン (hadron) は、素粒子標準模型において強い相互作用で結びついた複合粒子のグループである。 強粒子とも訳されるが、現代では素粒子物理学者がこの和名で呼ぶことはほとんどない。 この名称は、ギリシャ語の「強い」の意のἁδρόςに由来し、1962年にレフ・オクンによって付けられた。.

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レプトン

レプトン(λεπτο).

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レプトン (素粒子)

レプトン (lepton) は、素粒子のグループの一つであり、クォークとともに物質の基本的な構成要素である。軽粒子とも呼ばれるが、素粒子物理学者がこの名前で呼ぶことは殆どない。 レプトンという語は、「軽い」を意味する と粒子を意味する接尾語"-on"から、1948年にレオン・ローゼンフェルトによって作られた。.

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ボース粒子

ボース粒子 (ボースりゅうし) とは、スピン角運動量の大きさが\hbarの整数倍の量子力学的粒子である。ボソンまたはボゾン (Boson) とも呼ばれ、その名称はインドの物理学者、サティエンドラ・ボース (Satyendra Nath Bose) に由来する。.

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ボトムクォーク

ボトムクォークは、 (bottom quark, 記号:b) は、素粒子標準模型における第三世代のクォークである。.

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トップクォーク

トップクォーク(top quark、記号:t)は、素粒子標準模型における第三世代のクォークである。.

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プランク長

プランク長(プランクちょう、Planck length)は、長さのプランク単位である。記号 \ell_P で表す。コンプトン波長を \pi で割ったものとシュワルツシルト半径とが等しい長さとなる質量で定義される。このときの質量をプランク質量という。.

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ヒッグス粒子

ヒッグス粒子(ヒッグスりゅうし、 ヒッグス・ボソン)とは、1964年にピーター・ヒッグスが提唱したヒッグス機構において要請される素粒子である。 ヒッグス自身は「so-called Higgs boson(いわゆる ヒッグス粒子と呼ばれているもの)」と呼んでおり、他にも様々な呼称がある。 本記事では便宜上ヒッグス機構・ヒッグス粒子の双方について説明する。質量の合理的な説明のために、ヒッグス機構という理論体系が提唱されており、その理論内で「ヒッグス場」や「ヒッグス粒子」が言及されているという関係になっているためである。.

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フェルミ粒子

フェルミ粒子(フェルミりゅうし)は、フェルミオン(Fermion)とも呼ばれるスピン角運動量の大きさが\hbarの半整数 (1/2, 3/2, 5/2, …) 倍の量子力学的粒子であり、その代表は電子である。その名前は、イタリア=アメリカの物理学者エンリコ・フェルミ (Enrico Fermi) に由来する。.

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ニュートリノ

ニュートリノ()は、素粒子のうちの中性レプトンの名称。中性微子とも書く。電子ニュートリノ・ミューニュートリノ・タウニュートリノの3種類もしくはそれぞれの反粒子をあわせた6種類あると考えられている。ヴォルフガング・パウリが中性子のβ崩壊でエネルギー保存則と角運動量保存則が成り立つように、その存在仮説を提唱した。「ニュートリノ」の名はβ崩壊の研究を進めたエンリコ・フェルミが名づけた。フレデリック・ライネスらの実験により、その存在が証明された。.

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ダウンクォーク

ダウンクォーク (down quark, 記号:d) は、物質を構成する主要な素粒子の一つで、第一世代のクォークである。.

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アップクォーク

アップクォーク (up quark, 記号:u) は、物質を構成する主要な素粒子の一つで、第一世代のクォークである。.

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イロニー

イロニーもしくはアイロニー(irony, Ironie)は、表面的な立ち居振る舞いによって本質を隠すこと、無知の状態を演じること。この言葉の語源は、ギリシア語のエイローネイアειρωνεία「虚偽、仮面」大屋憲一、細谷昌志編『キルケゴールを学ぶ人のために』世界思想社、1996年:所収、源宣子『イロニーとフモール』、「よそわれた無知」である。 日本語では皮肉骨髄という仏教用語になぞらえ、換喩的に皮肉と訳した(皮肉は骨髄に対して本質的ではない)。その他、一般には反語、逆説などの意味でも用いられる。 イロニーは歴史的に様々な用法を持つに至った言葉であるが、大きくは修辞学と哲学の二つの意味がある。.

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ウィークボソン

ウィークボソン (weak boson) は素粒子物理学において、弱い相互作用を媒介する素粒子である。弱ボソンとも言う。 ウィークボソンはスピン1のベクトルボソンで、WボソンとZボソンの二種類が存在する。Wボソンは陽子の約80倍、Zボソンは約90倍と他の素粒子に比べて大きな質量をもち、ごく短時間のうちに別の粒子に崩壊してしまうという特徴を持つ。 Wボソンは電荷 ±1 (W+,W−)をもち、両者は互いに反粒子の関係にある。 Zボソンは電荷 0 で、反粒子は自分自身である。 1968年に理論で存在が予言され、1983年に欧州合同原子核研究所にてその存在が確認された。.

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ガンマ線

ンマ線(ガンマせん、γ線、gamma ray)は、放射線の一種。その実体は、波長がおよそ 10 pm よりも短い電磁波である。 ガンマ線.

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クォーク

ーク(quark)とは、素粒子のグループの一つである。レプトンとともに物質の基本的な構成要素であり、クォークはハドロンを構成する。クオークと表記することもある。 クォークという名称は、1963年にモデルの提唱者の一人であるマレー・ゲルマンにより、ジェイムズ・ジョイスの小説『フィネガンズ・ウェイク』中の一節 "Three quarks for Muster Mark" から命名された 。.

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グルーオン

ルーオン()とは、ハドロン内部で強い相互作用を伝える、スピン1のボース粒子である。質量は0で、電荷は中性。また、「色荷(カラー)」と呼ばれる量子数を持ち、その違いによって全部で8種類のグルーオンが存在する。膠着子(こうちゃくし)、糊粒子という呼び方もあるが、あまり使われない。 他のゲージ粒子と違い、通常の温度・密度ではクォーク同様単独で取り出すことは不可能であるとされる。 また、グルーオン自身が色荷を持つため、グルーオンどうしにも相互作用が働く。これは電磁相互作用を伝える光子にはない性質である。この性質により、グルーオンのみで構成された粒子、グルーボールの存在が、格子QCD及び超弦理論によって示唆されている。.

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ゲージ粒子

ージ粒子(ゲージりゅうし、gauge boson)とは、素粒子物理学において、ゲージ相互作用を媒介するボース粒子の総称である。 特にその相互作用がゲージ理論で記述されている素粒子間において、(仮想粒子として)ゲージ粒子の交換により力が生じる。 標準模型においては、電磁相互作用を媒介する光子、弱い相互作用を伝えるウィークボソン、強い相互作用を伝えるグルーオンの3種類がある。 また重力相互作用もゲージ理論で記述されていると考えられており、これを伝える重力子がある。.

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コラム

ラム (英語: column) 原義は円柱のこと。円柱形、円筒形または柱状のもの一般を指す。分野によってカラムとも表記する。.

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ストレンジクォーク

トレンジクォーク(strange quark、記号:s)は、物質を構成する主要な素粒子の一つで、第二世代のクォークである。.

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タウニュートリノ

タウニュートリノ (tauon neutrino) は、素粒子標準模型における第三世代のニュートリノである。レプトンの三世代構造において、同じく第三世代の荷電レプトンであるタウ粒子と対をなすため、タウニュートリノと名付けられた。 1974年から1977年にマーチン・パールらSLAC国立加速器研究所、ローレンス・バークレー国立研究所による一連の研究でタウ粒子が発見されるとすぐにその存在が理論的に予測され、2000年7月にDONUTによって初めて検出された 。ニュートリノとしては、3番目に発見された。.

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タウ粒子

タウ粒子 (tauon, τ) とは、素粒子標準模型の第三世代の荷電レプトンである。英語名でタウオンと表記することもある。.

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光子

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粒子

粒子(りゅうし、particle)は、比較的小さな物体の総称である。大きさの基準は対象によって異なり、また形状などの詳細はその対象によって様々である。特に細かいものを指す微粒子といった語もある。.

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素粒子

物理学において素粒子(そりゅうし、elementary particle)とは、物質を構成する最小の単位のことである。基本粒子とほぼ同義語である。.

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素粒子物理学

素粒子物理学(そりゅうしぶつりがく、particle physics)は、物質の最も基本的な構成要素(素粒子)とその運動法則を研究対象とする物理学の一分野である。 大別して素粒子論(素粒子理論)と素粒子実験からなる。また実証主義、還元主義に則って実験的に素粒子を研究する体系を高エネルギー物理学と呼ぶ。 粒子加速器を用い、高エネルギー粒子の衝突反応を観測することで、主に研究が進められることから、そう命名された。しかしながら、現在、実験で必要とされる衝突エネルギーはテラ電子ボルトの領域となり、加速器の規模が非常に大きくなってきている。将来的に建設が検討されている国際リニアコライダーも建設費用は一兆円程度になることが予想されている。また、近年においても、伝統的に非加速器による素粒子物理学の実験的研究が模索されている。 何をもって素粒子とするのかは時代とともに変化してきており、立場によっても違い得るが標準理論の枠組みにおいては、物質粒子として6種類のクォークと6種類のレプトン、力を媒介する粒子としてグルーオン、光子、ウィークボソン、重力子(グラビトン)、さらにヒッグス粒子等が素粒子だと考えられている。超弦理論においては素粒子はすべて弦(ひもともいう)の振動として扱われる。.

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物理学

物理学(ぶつりがく, )は、自然科学の一分野である。自然界に見られる現象には、人間の恣意的な解釈に依らない普遍的な法則があると考え、自然界の現象とその性質を、物質とその間に働く相互作用によって理解すること(力学的理解)、および物質をより基本的な要素に還元して理解すること(原子論的理解)を目的とする。化学、生物学、地学などほかの自然科学に比べ数学との親和性が非常に強い。 古代ギリシアの自然学 にその源があり, という言葉も、元々は自然についての一般的な知識の追求を意味しており、天体現象から生物現象までを含む幅広い概念だった。現在の物理現象のみを追求する として自然哲学から独立した意味を持つようになったのは19世紀からである。 物理学の古典的な研究分野は、物体の運動、光と色彩、音響、電気と磁気、熱、波動、天体の諸現象(物理現象)である。.

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物質

物質(ぶっしつ)は、.

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風刺

ナポレオンを風刺した漫画。ロウソク立てに据えられて、コサック兵に芯切りバサミで首を切られそうになっている。題名は『''Snuffing out Boney!''(墓に行け!)』 風刺(ふうし、諷刺とも)とは、 多くの場合、変化を誘発あるいは阻止する意図をもって、主題(人物、組織、国家など)の愚かしさを暴きだし嘲弄する、文章・絵画・劇・映像等さまざまな文化的領域で使われる表現技法である。ケルト人の社会において、吟遊詩人の風刺は呪いと同様の物理的な効果をもたらしえると考えられていた。 技法としてパロディと似ている面もあるが、同義ではない。パロディは滑稽な効果をもたらすために、誇張された方法で他の芸術作品を模倣するユーモアの一形式である。それゆえにパロディは何らかの模倣による表現であるが、風刺は必ずしも模倣ではない。また、ほぼ全てのパロディは必然的にユーモラスな調子を帯びているのだが、風刺はユーモラスである必要はなく、事実多くの風刺作品は悲劇に含まれる。風刺の主要な目的は政治的・社会的・倫理的な変化の誘発(もしくは抑止)であり、ユーモアは二次的な目的となる。ユーモアを含んだ風刺は、巧妙かつ偽装的であり、いわゆる「笑えない」要素を含んでいる。 風刺を導入するバーレスクの形式も、2つの異なるカテゴリーへ分類することができる。自然からそのままに採用された主題を高尚な形式で扱うハイ・バーレスクと、叙事詩や詩の様式で伝統的に扱われる主題を採用し、それを貶めるロウ・バーレスクである。.

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質量

質量(しつりょう、massa、μᾶζα、Masse、mass)とは、物体の動かしにくさの度合いを表す量のこと。.

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超弦理論

ラビ-ヤウ空間 超弦理論(ちょうげんりろん、)は、物理学の理論、仮説の1つ。物質の基本的単位を、大きさが無限に小さな0次元の点粒子ではなく、1次元の拡がりをもつ弦であると考える弦理論に、超対称性という考えを加え、拡張したもの。超ひも理論、スーパーストリング理論とも呼ばれる。 宇宙の姿やその誕生のメカニズムを解き明かし、同時に原子、素粒子、クォークといった微小な物のさらにその先の世界を説明する理論の候補として、世界の先端物理学で活発に研究されている理論である。この理論は現在、理論的な矛盾を除去することには成功しているが、なお不完全な点を指摘する専門家もおり、また実験により検証することが困難であろうとみなされているため、物理学の定説となるまでには至っていない。.

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重力

重力(じゅうりょく)とは、.

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重力子

重力子(じゅうりょくし、graviton、グラビトン)は、素粒子物理学における四つの力のうちの重力相互作用を伝達する役目を担わせるために導入される仮説上の素粒子。2016年までのところ未発見である。 アルベルト・アインシュタインの一般相対性理論より導かれる重力波を媒介する粒子として提唱されたものである。スピン2、質量0、電荷0、寿命無限大のボース粒子であると予想され、力を媒介するゲージ粒子である。.

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色荷

色荷(しきか)は、強い相互作用を記述する量子色力学に関連するチャージである。 カラーチャージ(Color charge)、或いは単にカラー、色とも呼ばれる。 強い相互作用を受けるクォークと強い相互作用を媒介するグルーオンがカラーを持つ。.

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電子

電子(でんし、)とは、宇宙を構成するレプトンに分類される素粒子である。素粒子標準模型では、第一世代の荷電レプトンに位置付けられる。電子は電荷−1、スピンのフェルミ粒子である。記号は e で表される。また、ワインバーグ=サラム理論において弱アイソスピンは−、弱超電荷は−である。.

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電子ニュートリノ

電子ニュートリノ(electron neutrino)は、素粒子標準模型における第一世代のニュートリノである。レプトンの三世代構造において、同じく第一世代の荷電レプトンである電子と対をなすため、電子ニュートリノと名付けられた。 ベータ崩壊の過程で運動量とエネルギーが喪失するという現象から、1930年にヴォルフガング・パウリによって予測され、1956年にフレデリック・ライネスとクライド・カワンによって最初に検出された 。.

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電磁相互作用

電磁相互作用(でんじそうごさよう)は、電場あるいは磁場から電荷が力を受ける相互作用のことをいい、基本相互作用の一つである。電磁気学によって記述される。場の理論においてラグランジアンに対してU(1)ゲージ対称性を付与することで現れるU(1)ゲージ場の成分が電磁気学におけるいわゆるスカラーポテンシャル及びベクトルポテンシャルと対応し、また自身についても対応する自由ラグランジアンを持っている。ラグランジュ形式で議論することで、物質に対応する変数でオイラーラグランジュ方程式を解くことで電磁場から物質に対しての影響を、逆に電磁場に対応する変数でオイラーラグランジュ方程式を解くことで物質側から電磁場に与える影響を導き出すことができ、それぞれ、通常の力学でのローレンツ力とマクスウェル方程式のうちのガウスの法則とアンペールマクスウェル方程式を導出することになる。.

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陽電子

陽電子(ようでんし、ポジトロン、英語:positron)は、電子の反粒子。絶対量が電子と等しいプラスの電荷を持ち、その他の電子と等しいあらゆる特徴(質量やスピン角運動量 (1/2))を持つ。.

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標準模型

標準模型(ひょうじゅんもけい、、略称: SM)とは、素粒子物理学において、強い相互作用、弱い相互作用、電磁相互作用の3つの基本的な相互作用を記述するための理論のひとつである。標準理論(ひょうじゅんりろん)または標準モデル(ひょうじゅんモデル)とも言う。.

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朝日新聞

朝日新聞社の社旗(西日本版) 中之島にある朝日新聞大阪本社 中央区築地にある朝日新聞東京本社 栄にある朝日新聞名古屋本社 北九州市小倉北区リバーウォーク北九州にある朝日新聞西部本社 福岡市博多区博多駅前にある朝日新聞福岡本部 中央区にある朝日新聞北海道支社 朝日新聞(あさひしんぶん、The Asahi Shimbun)は、日本の日刊の全国紙。朝日新聞社が編集・発行する新聞で、同社のメイン新聞である。販売部数は、全国紙では読売新聞に次ぐ業界2位。.

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