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現代科学
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ブラックホール
一般相対性理論から予言される、光さえも脱出できない極限的重力天体。1916年シュヴァルツシルトの解、1970年代のホーキング放射理論、2019年のイベント・ホライズン・テレスコープによる初撮影を経て、その実在が確立された。宇宙と時空の極限を示す対象として、現代物理学の最前線である。
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ボーアの原子模型
1913年、デンマークの物理学者ニールス・ボーアが発表した水素原子模型。電子は離散的な軌道のみを取り、軌道間遷移で光を放出・吸収する。ラザフォード原子模型の不安定性を量子条件で解消し、水素スペクトル線を定量的に説明した。前期量子論の中心であり、量子力学誕生への跳躍板となった。
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カオス理論
20世紀後半に成立した、決定論的な非線形力学系に現れる予測不能性の理論。1963年エドワード・ローレンツの気象シミュレーションに始まり、ストレンジアトラクター、初期値鋭敏性（バタフライ効果）、分岐図、フラクタルなどの概念が発展した。ニュートン的決定論の限界を示し、複雑系科学の基盤となった。
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CRISPR-Cas9
2012年、ジェニファー・ダウドナとエマニュエル・シャルパンティエが実用化したゲノム編集技術。細菌の獲得免疫機構CRISPRと核酸切断酵素Cas9を用い、任意のDNA配列を精密に切断・編集できる。医療・農業・生命科学を変革し、2020年に両者にノーベル化学賞が授与された。倫理的課題も同時に問われている。
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キュリー夫妻と放射能
1898年、ピエール・キュリーとマリ・キュリー夫妻がウラン鉱石から新元素ポロニウムとラジウムを発見した。ベクレルの放射能発見を出発点に、元素から放射線が出ることを実証し、物質観の根本的変革をもたらした。マリは男性に混じる女性科学者の象徴となり、ノーベル賞を2回（物理・化学）受賞した史上唯一の女性となった。
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DNA二重らせん
1953年4月、ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックが『ネイチャー』誌で発表したDNAの二重らせん構造モデル。ロザリンド・フランクリンのX線回折像を手がかりとし、AT・GC塩基対の相補的結合による遺伝情報の複製メカニズムを示唆した。以後の分子生物学とバイオテクノロジーの基軸となった。
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創発
下位要素の性質からは予測できない新しい性質や振る舞いが、要素の相互作用から全体レベルに現れる現象。意識、生命、社会、経済、生態系、人工知能など多領域にわたる現象を貫く概念。還元主義への補完視点として19世紀末に提唱され、複雑系科学・システム生物学・社会科学の基礎概念となった。
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フェルマーの最終定理
1637年にピエール・ド・フェルマーが書き記した『n≥3のとき、xⁿ+yⁿ=zⁿを満たす正整数の組は存在しない』という命題。3世紀にわたり未解決の難問だったが、1995年にアンドリュー・ワイルズが谷山-志村予想の証明を経由して完成させた。楕円曲線・モジュラー形式・保型形式を結ぶ壮大な数学理論を動員した証明は、近代数学の金字塔となった。
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ファインマンと量子電磁気学
1940年代末、リチャード・ファインマン、朝永振一郎、ジュリアン・シュウィンガーが独立に完成させた量子電磁気学（QED）。ファインマン・ダイアグラムという直観的計算技法を通じ、電子の異常磁気能率など実験と10桁以上一致する精度を達成。『物理学で最も精密な理論』として、以後の場の量子論・標準模型の原型となった。
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一般相対性理論
1915年、アインシュタインが完成させた重力を時空の曲率として記述する理論。等価原理を出発点にリーマン幾何学を用いて定式化し、アインシュタイン方程式を導いた。水星近日点移動、光の重力偏向、重力波、ブラックホール、宇宙膨張などを予言し、現代宇宙論の基盤となった。
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ゲーデル不完全性定理
1931年、オーストリアの論理学者クルト・ゲーデルが証明した、自然数論を含む十分に強力な無矛盾な公理系には、真でありながら証明も反証もできない命題が必ず存在するという定理。ヒルベルトの形式主義プログラムを決定的に破綻させ、数学の限界と計算可能性の概念に深い示唆を与えた。
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ハッブルと宇宙膨張
1929年、エドウィン・ハッブルがウィルソン山天文台の観測から、遠方銀河ほど速く遠ざかる関係（ハッブルの法則）を発見した。宇宙の膨張を観測的に実証し、静的宇宙論を覆した。ビッグバン宇宙論の観測的起点となり、現代宇宙論の基礎となった。アインシュタインは自身の宇宙項導入を『生涯最大の過ち』と述べた。
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ヒトゲノム計画
1990年に米国主導で開始され、日米英独仏中の国際コンソーシアムと民間セレラ社の競争を経て、2003年4月に完了が宣言されたヒトゲノム配列決定計画。約30億塩基対を読み、ポストゲノム医学の基盤を築いた。公的データの無償公開原則（バミューダ原則）が科学共同作業の新モデルとなった。
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ARPANETとインターネットの起源
1969年、米国防総省高等研究計画局（ARPA）の予算で構築された実験的コンピュータネットワーク。パケット交換方式と分散制御を採用し、核攻撃に耐える通信網として構想された。TCP/IP（1983年採用）を経て現代インターネットに発展し、グローバルな情報基盤の礎となった。
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iPS細胞
2006年、京都大学の山中伸弥らが発表した人工多能性幹細胞（induced Pluripotent Stem Cell）。皮膚などの体細胞に4因子（Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc）を導入し、受精卵由来のES細胞に匹敵する多能性を誘導した。倫理的問題と免疫拒絶を回避した再生医療・創薬研究の基盤となり、2012年ノーベル生理学・医学賞を受賞した。
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ミラー・ユーリー実験
1953年、シカゴ大学の大学院生スタンリー・ミラーがハロルド・ユーリーの指導下で行った実験。想定原始大気（メタン・アンモニア・水素・水蒸気）に放電を加え、アミノ酸を含む有機物が生成することを実証した。生命の起源を無機物からの化学進化として捉える枠組みを実験的に支持した。
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ムーアの法則
1965年、インテル共同創業者のゴードン・ムーアが発表した、集積回路上のトランジスタ数が約24ヶ月で倍増するという経験則。技術的予測を超え、半導体業界の計画目標・投資指針として機能し、50年にわたり情報技術の指数的進歩を駆動した。物理的限界への接近に伴い、近年はその終焉が議論されている。
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ペニシリンの発見
1928年、ロンドンのアレクサンダー・フレミングが偶然発見したカビ由来の抗菌物質ペニシリン。1940年代にオックスフォードのフローリーとチェインが精製・量産技術を確立し、第二次大戦中に大量生産された。感染症治療を革命的に変え、抗生物質時代の幕を開いた。1945年に3人にノーベル賞が授与された。
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プレートテクトニクス
1960年代後半に成立した、地球表層を十数枚の岩石圏プレートの運動として捉える理論。大陸移動説と海洋底拡大説を統合し、地震・火山・造山運動・大陸配置を単一枠組みで説明した。地球科学の革命的パラダイムとして定着し、資源探査・防災・古環境復元の基礎理論となっている。
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量子力学
1925-26年、ハイゼンベルク、シュレーディンガー、ディラックらによって成立した原子・素粒子の物理学。波動関数、不確定性、確率解釈、観測による状態変化を核とする。古典物理とは根本的に異なる世界像を示し、現代エレクトロニクス・化学・材料科学・情報技術の基礎となっている。
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自己組織化
開放系が外部とのエネルギー・物質のやり取りを通じて、内部から秩序を生成する現象。ベナール対流、BZ反応、生命の恒常性、経済的マクロ構造など多様な現象を貫く原理。イリヤ・プリゴジンの散逸構造論、ハーケンの協同現象論が理論的基盤を提供し、還元主義を補完する科学観を示した。
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シャノン情報理論
1948年、ベル研究所のクロード・シャノンが論文『通信の数学的理論』で創始した情報理論。情報量をビットで定量化し、通信路容量、符号化定理、エントロピーを数学的に定式化した。デジタル通信、データ圧縮、誤り訂正、暗号、機械学習の理論的基礎となり、情報社会を支える最深の理論となった。
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特殊相対性理論
1905年、アルベルト・アインシュタインが論文『動いている物体の電気力学について』で提示した時空の理論。光速度不変の原理と相対性原理を出発点に、時間の遅れ、長さの収縮、質量とエネルギーの等価性（E=mc²）を導いた。ニュートン的時空観を覆し、20世紀物理学の基礎となった。
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チューリングマシン
1936年、アラン・チューリングが論文『計算可能数について』で提示した抽象的計算機械のモデル。テープ・読み書きヘッド・状態遷移規則からなる単純な機械で、あらゆるアルゴリズム的計算を実行できる。計算可能性の理論的定義を与え、停止問題の決定不能性を証明し、現代計算機の数学的基礎となった。
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不確定性原理
1927年、ヴェルナー・ハイゼンベルクが発表した量子力学の根本原理。位置と運動量のような非可換な観測量の同時測定には原理的な限界があり、ΔxΔp ≥ ℏ/2 という下限が存在する。観測の擾乱問題から普遍的な量子的構造へと理解が深められ、20世紀思想の比喩としても広く流通した。
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ノイマン型アーキテクチャ
1945年、ジョン・フォン・ノイマンがEDVAC報告書で定式化した計算機設計原理。命令とデータを同一メモリに格納し、CPU・メモリ・入出力を分離するプログラム内蔵方式。現代のほぼすべての汎用コンピュータが踏襲する基本構造であり、コンピュータ科学の礎となる設計思想を確立した。