研究の背景

世の中のすべての物質は、小さく分解していくとこれ以上分解できない粒子に分解できると考えられています。このような粒子を素粒子と呼びます。これまでに様々な種類の素粒子が存在すること、またその素粒子が理論的にどのような枠組みで説明できるのかが明らかにされてきました。しかし、その枠組みだけでは説明しきれないことがいくつも存在するため、多くの研究者はより基本的な理論の枠組みがあるはずだと考えています。

研究のねらい

現在の素粒子の枠組みでは説明できないことの１つに、宇宙の暗黒物質があります。暗黒物質は宇宙全体のエネルギーの約27%を占めており、我々の周りの物質の約５倍も存在しますが、現在わかっている素粒子では説明できません。暗黒物質を調べることは、宇宙の謎に迫ることはもちろん、より基本的な素粒子の枠組みを明らかにするという点でも重要なのです。また、宇宙の歴史の初期には、分子や原子ではなく素粒子が活躍する時期であったと考えられています。宇宙の初期にどのような素粒子が存在し、なにが起こって現在私達の周りにあるような物質が作られたのかも興味深いテーマです。このように、現在や過去の宇宙は、素粒子と大変深く結びついています。素粒子を通じて暗黒物質や物質の生成といった宇宙の謎を調べ、またそれを通してより基本的な素粒子の枠組みへのヒントを得たいと考えています。

目標と戦略

宇宙の暗黒物質は、他の粒子と非常に相互作用しにくく、検出することがとても難しい素粒子だと考えられています。暗黒物質を検出するために、これまでに多くの実験が行われてきました。このような実験で、暗黒物質の性質についてどのようなことがわかるのかを理論的な面から調べています。また、宇宙に我々の周りにあるような物質がどのようにして生まれたかについても研究しています。