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素粒子物理学

ダークマター

光と相互作用せず観測機器では直接捉えられない未知の物質。宇宙全体の質量エネルギーの約27%を占めると推算され、銀河の回転曲線や重力レンズ効果から間接的に存在が確認されている。1930年代にツヴィッキーが提唱し、1970年代のルービンの観測で確立した。
ヒッグス粒子

1964年、ピーター・ヒッグスらが理論的に予言した素粒子。宇宙全体に満ちる「ヒッグス場」と粒子の相互作用が質量を生み出す。2012年にCERNの大型ハドロン衝突型加速器（LHC）が発見を確認し、ヒッグスはノーベル物理学賞を受賞した。素粒子物理学の標準模型を構成する最後のピースである。
標準模型

1960〜70年代に構築された素粒子物理学の体系的理論。クォーク・レプトン・ゲージ粒子の3種を基本要素とし、重力を除く自然界の3つの力（電磁気力・弱い力・強い力）を統一的に記述する。2012年のヒッグス粒子発見で全粒子の検証が完了したが、暗黒物質や重力の組み込みなど未解決問題も残す。