素粒子物理学と高エネルギー物理学

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素粒子物理学と高エネルギー物理学の違い

素粒子物理学 vs. 高エネルギー物理学

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。. ネルギー物理学は、加速器で作られる高エネルギーを持った基本粒子の衝突反応を詳しく調べ、素粒子と呼ばれる究極の物質の構造や、その基本的相互作用について研究する分野である。.

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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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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国際リニアコライダー

国際リニアコライダー（こくさいリニアコライダー、、略称ILC）とは、超高エネルギーの電子・陽電子の衝突実験をおこなうため、現在、国際協力によって設計開発が推進されている将来加速器計画。 日本では、1990年代はじめより、高エネルギー加速器研究機構を中心として、初期に「Japan Linear Collider」と呼ばれ、アジア各国物理学者の参加を得て「Global Linear Collider」へと名称変更され開発が進められてきた構想があった。同時期より、ヨーロッパ（ドイツ電子シンクロトロン、欧州原子核研究機構）、北アメリカ（SLAC国立加速器研究所）でも類似の計画が構想され、開発に従事する研究者間で、隔年の研究ワークショップが開催されてきた。 国際リニアコライダーは、2004年8月に「国際技術勧告委員会（）」が加速器の基本技術を一本化する勧告を行ったのを受け、これらの構想が世界で1つの計画、「International Linear Collider (ILC)」に統合されたものである。 2017年現在、2025年完成を目指して議論が行われている。.

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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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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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欧州原子核研究機構

欧州原子核研究機構（おうしゅうげんしかくけんきゅうきこう、） は、スイスのジュネーヴ郊外でフランスと国境地帯にある、世界最大規模の素粒子物理学の研究所である。.

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