素粒子物理学の発展とＩＬＣ



２０１３年１０月３日

高エネルギー加速器科学研究奨励会
特別講演会



東京大学大学院理学系研究科物理学専攻



東京大学素粒子物理国際研究センター



駒宮幸男

素粒子物理学の野望
宇宙の森羅万象の基礎となってる法則の解明
物質の根源の発見
時空 ・ 物質 ・ 力
超還元主義（単純な原理を見つけたい）⇒ 宗教的に悟るのではなく客観的に宇宙を説明したい。
哲学的な疑問を科学で解明したい。
勿論それがわかったからといって生命現象、生物の進化、
株価や政治の動向がわかるわけではないのですか…

これまで２０年以上に渡って、「素粒子物理学は革命前夜だ」とアジってきたが、新粒子の発見はいくつかあったが、革命といわれる発見はなかった。
⇒ 遂に「ヒッグス粒子」が発見され 、７月革命が始まった。
ヒッグス粒子は標準理論＝アンシャンレジームを超える窓。
3⇒ これは更なる大革命の前哨戦に過ぎない。

話の流れ
 素粒子の「標準理論」の成立まで

 加速器の発展とヒッグス粒子の発見

 リニアコライダーと大型基礎科学計画の役割

素粒子の標準理論の成立まで

物質の階層構造とそのスケール
分子

原子

原子核

核子

素粒子

陽子
酸素原子

u-クォーク

酸素原子核
中性子

Ｈ ２Ｏ
水の分子

水素原子

ｄ-クォーク電子

10-10 m

10-15 m<10-18 m

0.1 nm

1 fm

<1 am

大きさの比較
陽子

原子

１ｍｍ

１００ｍ

蚤

http://ameblo.jp/webstyleking/エネルギーの単位
電子ボルト

1 [ eV ] = 1.6 ×10-19 [ J ]1.5 V

化学反応のエネルギーe-

錬金術：化学反応のエネルギーで原子核変換をしようとした。 （鉛を金に変える）

1 [ MeV ] = 106 [eV ] （メガ）原子核反応のエネルギー

1 [ GeV ] = 109 [eV] （ギガ）
1 [ TeV ] = 1012 [eV] （テラ）

素粒子反応のエネルギー

Ｅ＝Ｍｃ２ 質量の単位もエネルギーの単位で測る。
例： 電子の質量 Ｍe＝ 9.1×10-31 kg = 0.511 MeV

最初の素粒子｢電子｣の発見
1897年 J.J. Thomson
下の装置で電子の比電荷(Q/m) を測定した。
⇒ Q/m が、電気分解で求められた元素の Q/mよりも非常に大きい
電子は極めて軽い。
⇒ 原子構造の探求へ

MaNEP Geneva Universityラザフォードの原子核の発見
モデル １

電子

モデル ２

均質な＋電荷硬く重い核 ＋電荷電子

ぶどうパンモデル

太陽惑星モデル

Ｊ．Ｊ．トムソン

ラザフォード 長岡半太郎

ラザフォードの原子核の発見
1911年 弟子のガイガーとマースデンの実験で決着
α線
源
α線（Ｈｅ原子核）検出器（シンチレータ）

薄い金箔

ほとんどすり抜ける。たまに大角度に散乱される。

⇒

このモデルが正しい。

素粒子実験の原型

１９３０年代初頭の「素粒子」
電子
陽子
中性子
光子

ep

+

ｎ
γ

0
0

１８９７年
１９１１年
１９３２年
１９０５年

非常に単純、美しい体系

しかし、これでは終わらなかった

湯川博士のπ中間子の予言（１９３５年）
新しい相互作用＋＋電磁力よりも強い引力

中性子

相互作用の本質

陽子

力を媒介する粒子の存在

新粒子の性質の予言力の到達距離⇒π中間子の質量の予言
π+

π０
p

p

p

πn

n

π０
p

n

n

13

加速器による新粒子群の発見
１９５０～６０年代には加速器によって多くの強い相互作用する粒子群(ハドロン）が発見され、収拾がつかなくなった。
「もしこんな多くの粒子の名前を全て覚えることができたら、
私は植物学者になっていたであろう」 E.Fermi
-

0

+ 0

-

＿

0 + 0
- 0
π、π、π、K、K、K、K、ρ、ρ、ρ、ω、…..
+

0

+

0

-

＿

ｐ、ｎ、Λ、Σ、Σ、Σ、Ξ、Ξ、…..、ｐ複合粒子モデル（坂田昌一） １９５９
＿ ＿ ＿p、ｎ、Λ、ｐ、ｎ、Λ が基本粒子、全てのハドロンは、ー
この組み合わせ例 π＋ ＝ｐｎクォークモデル

Gell-Mann Zweig 1964

坂田モデル ⇒ クォークモデル
ｐ 電荷＝１u-ｸｫｰｸ 電荷＝2/3ｎ 電荷＝０ ⇒ｄ-ｸｫｰｸ 電荷＝－１/3

Λ 電荷＝０s-ｸｫｰｸ 電荷=－１/3

p

= uud

電荷＝２/3+2/3ー1/3 =1

p = uudn= udd

電荷＝2/3ー1/3ー1/3 =0

n = uddπ+= ud

電荷＝2/3+1/3 = 1

π- = ud

クォークは実在するか ⇒ ラザフォードの実験の進化形

高エネルギー電子を陽子に衝突させて陽子に硬い芯のあることを発見。
１９６０年台終わりころ（Stanford Linear Accelerator Center)チャームクォークの予言
電子とμは似ている （レプトン 軽粒子）。 ニュートリノもレプトンの仲間。クォークは強い相互作用をするので別の仲間

第１世代 第２世代レプトンとクォークの対応関係がある

νe

νμ

Ｑ＝０

e

μ

Ｑ＝－１ 荷電レプトン

u

?

Q=2/3

クォーク

d

s

Q=-1/3クォーク

ニュートリノ？に対応するQ=2/3のクォークが存在するはず24

The November Revolution
１９７４年11月
J/ψの発見J/ψ＝ｃｃ 結合状態

e+e- →ψ SLAC
Richter et al.

クォークとレプトンが物質を形成する基本粒子であることが実験家にも明確に分かったJ→ e+e- BNL
Ting et al.

２００８年ノーベル物理学賞

小林誠 先生益川敏英 先生
クォークが３種類しかない時代（１９７２年）に、すなわち「１９７４年１１月革命」
以前に、６種類（３世代）あることを理論的に予言(K0中間子のCP非保存)

u
d

c
s

クォーク

t
b

νe
e

νμ
μ

レプトン

ντ
τ

素粒子の世代構造

Zボゾンの生成断面積

素粒子の世代数は３で打ち止め
N=2.9841 +- 0.0083 (LEP)素粒子の標準理論（１）物質を形成する粒子 （Ｊ＝1/2）
クォーク
レプトン

u

c

t

νe

νμ

ντ

d

s

b

e

μ

τ

＋反粒子

＋反粒子

（２）相互作用を担う粒子 （Ｊ＝１）
電磁相互作用γ（光子）

弱い相互作用W+ W- Z0

（ウイークボゾン）

強い相互作用g （８種類）（グルーオン）（３）質量の起源 （Ｊ＝0）

H0 （ヒッグス粒子）

ヒッグス粒子

質量とはニュートン力学の第２法則

Ｆ ＝ ＭαＭ
Ｍ:質量（慣性質量）
α：加速度
Ｆ
Ｆ：力
物体に力を加えると、物体はその方向に加速される。
加速の大きさは質量（慣性質量）に反比例する。
重い物体は動かしづらい。軽い物体はすぐに動く。
質量は物の動き難さの指標

α

真空とは
スペースシャトルが飛んでいる地上約400kmの上空の真空度は10-9気圧程度
真空ポンプを使って空気を抜いていく
加速器の中の真空度は10-12気圧にもなる
これでもまだまだ真空ではない
本当に何もない「全くの空」の真空など議論しても無駄ではないか？
素粒子物理ではこの何もない真空の物理的な性質を問題にする

場の概念と真空電荷があるとその周りに電場のポテンシャルが生じ、そこに別の電荷を持っていくと力が働く。このように直接接触しなくても、電磁力が働く
可能性を空間が持っているのは、電荷のまわりに「光子の場」、即ち「電磁場」が満ちているからだと考える。
素粒子物理の「真空」とは最もエネルギーの低い状態。
ヒッグス場のポテンシャル（ヒッグス場
によって力が働く可能性を真空がもつ）
V

ポテンシャルエネルギー Vが最も低いところが真空
真空

φ ：ヒッグス粒子の「場」

ヒッグス粒子と真空
ヒッグス粒子は「真空」と同じ量子数を持つ

南部陽一郎 Peter Higgs⇒ 真空でのヒッグス場が φ=0 から φ=φ0 に転移する。
水が氷になるような相転移が生ずる.
V（φ）

O

真空

初期宇宙

V（φ）

φ

膨張による冷却

O

φ₀

φ

真空

ヒッグス場φ0が真空を満たす

即ち、真空（エネルギーが最も低い状態） では φ=0 .
対称性が破れる。（南部陽一郎、アングレール、ブロウト、ヒッグス）「超対称性」があると、この状態を実現：井上研三たち（九州大学）

空間(真空）に充満しているヒッグス場と衝突する
ことによって素粒子はブレーキをかけられる
動き難さ ＝ 質量

γ
e

x

x x

x

W

x

t

x x
x x x
x

x

x

加速器の発展とヒッグス粒子の発見
このような御都合主義的な人工的な素粒子が本当に存在するのだろうか？

初めての本格的加速器
ローレンス（アメリカ）
サイクロトロンの発明

交流電場Eで荷電粒子を加速
F=qE

一定磁場Bで軌道を曲げる
F = q v×B
B
E

Lawrence Berkeley National Laboratory

加速器の技術革新 （約７５年の歴史）
レマン湖

ジュラ山脈

ＣＥＲＮ
Lawrence Berkeley National Laboratory

LHC ２００８年完成 ２００９年稼動

１９３２年 ローレンス世界初 直径９ｋｍ, エネルギー １４TeVのサイクロトロン=
69,231
直径１３ ｃｍ, エネルギー８０keV 9km/13cm
14TeV/80keV = 175,000,000
175,000,000/69,231 = (1.11)75

粒子衝突型加速器（コライダー）の威力（１） 従来の加速器を用いた素粒子実験 （標的実験）

E（２） コライダーでの素粒子実験

衝突エネルギー＝√２mE
ｍ： 標的粒子の質量E
E
衝突エネルギー＝2E

CERN LHC
ジュラ山脈

池袋
渋谷
CERN

上野

東京
ジュネーブ空港

ATLAS実験測定器

・直径 22m、長さ 44m、重さ 7000t
・世界最大の超伝導トロイド磁石・センサー数 1億チャンネル
100
・37ヵ国、173の参加機関、3000±
の研究者
1000
による国際共同実験
・日本グループ（15の大学・研究所、110名）(A Toroidal LHC Apparatus)

内部飛跡検出器（半導体検出器）

アトラス測定器（日本担当部分）

ミューオントリガー検出器の設置

石野京都大学准教授

パキスタンのテクニシャン
ミューオントリガー検出器

イスラエルのエンジニア

LHCでのヒッグス粒子の生成と崩壊
p

空
間

p
p
hadrons

g

t
H

g

＿

H→ｂｂ： 崩壊確率＝65%

hadronsp
時間

ヒッグス粒子が２つの光子への崩壊γγ

崩壊確率 2/1000

H
空
間

p

hadrons

g
g
p

γ

t
H

γ
hadrons
時間ヒッグス粒子探索（１） Ｈ→γγ

Ｈ→γγのシグナルの成長

ATLAS mass resolution : 4.1 GeV (FWHM)
CMS mass resolution : 3.86 GeV

37

ヒッグス粒子が２つのZ粒子へ崩壊
μ+

空
間

Z

Z

μ-

e+
e-

H
p

hadronsgg

崩壊確率＝1/10000

μ+

μe+

Z

t
H

Z
hadronse-p
時間

Ｈ→ＺＺ→４ leptonsの信号の成長

ATLAS mass resolution : 1.2 GeV (FWHM)
CMS mass resolution : 1.62 GeV

39

CMS 実験によるヒッグス粒子の探索結果

２つの実験で同じ質量に新粒子を発見

7月革命 ヒッグス粒子の発見

田中純一東京大学准教授

ヒッグスボゾン発見の意義
 クォークでもレプトンでもなく、ゲージ粒子でもない、全く新しい種類の粒子の発見
 全ての素粒子はもともと質量はゼロ。質量の起源

が、真空（空間）の構造と関係がある
特に電子が質量を獲得⇒原子構造⇒我々の存在 ヒッグス粒子の質量自身を安定に保つ⇒標準理論を超える超対称性などが必至⇒ヒッグスの詳細研究は重力も含めた新たな理論の窓

このように人工的でご都合主義的な新粒子が本当に存在した ⇒ 人類の叡智の勝利

標準理論を超える
国際リニアコライダーＩＬＣ

まだ解明されていないこと
素粒子の質量の起源はヒッグス粒子（真空の構造）か？
 何故３世代のクォーク・レプトンがいてそれぞれの質量が異なるのか？（ニュートリノの質量は何故軽いか？ トップクォークは何故重いか？）
 何故４種類の力があるのか？
いかにして重力を理論の枠組にいれられるか？
 なぜ時空は空間３次元、時間１次元か？
隠れた次元はあるのか？
 暗黒物質は？
 暗黒エネルギーは？
 宇宙はどのようにして生じたか？


エネルギーフロンティア加速器（LHC、ILC）
によって多くの謎が解明

国際リニアコライダーＩＬＣ

円形電子・陽電子コライダーの限界
反応は単純、実験は容易
E, m

２Ｒ

しかし…
電子は磁場で曲げられると放射光を出してエネルギーを失う。
一周に失うエネルギーΔE は

ΔE ∝ （E/m）４/Ｒ
E：粒子のエネルギーｍ：粒子の質量 Ｒ：半径ローン破産の状態
エネルギー欠損を補ってより高いエネルギーを得たい（１） 重い粒子を回す （陽子質量/電子質量＝１８００） ⇒ LHC（２） Ｒを大きくする ⇒ ＬＥＰ（周囲２７ｋｍ）が限界

電子・陽電子リニアコライダー
放射光のエネルギー欠損を補ってより高いエネルギーを得たい
Ｒを大きくする ⇒ Ｒ＝∞ にしてしまえ ！
放射光の出ない線形加速器 （リニアコライダー）e+e-

一方から電子、他方から陽電子を加速して正面衝突
高加速勾配 ⇒ 短い加速器 ⇒ 建設予算削減
ビーム絞り込む ⇒ 衝突頻度増大 ⇒ 運転費削減
ＬＥＰ／ＬＨＣ加速器を伸ばしたくらいの長さ

International Linear Collider ILC
世界の次期加速器基幹計画。
合計約30km の長さの超伝導直線加速器を地下に設置し、電子と陽電子を正面衝突させ、宇宙開闢約１兆分の１秒の世界を一瞬作って研究する。
特に、ヒッグス粒子の性質の詳細研究、トップクォーク、
宇宙の暗黒物質を作っている粒子, … などを研究する。

山岳サイトでのトンネルのデザイン

tion

15.4 km
5.1 kmMain Linace+ src 1.3 km

1.1 km

リニアコライダーの長所は(1) 放射光（シンクロトロン放射）によるエネル
ギー欠損がない(2) 拡張可能性 (長さ ⇒エネルギー )2.2 km

BDS

IP

15.4 km
5.1 kmMain Linac

125 GeV transport

e+ src 1.3 km

1.1 kmbunch comp.

central region

2.2 kmBDS

IP

central region
49

LHC H→γγ 質量分布
hadrons

p
g

t

γγ

H

g

p

hadrons

ILC μ+μ－の反跳質量分布
Ｚ

e+

e

μ+μ－

Z

H

Ｘ

ILCでのヒッグス粒子の研究
IＬＣ は 先ずはヒッグス・ファクトリー
O(10 5)個の事象を 生成して徹底的に研究
質量の起源｢真空」の構造M(素粒子) = g(結合定数) v（真空期待値）- e+ e- + bb
e+e- → Z0H0 →結合
定数

質量[GeV]
７４

ILCの重要な要素
電子ビームのスピン偏極

電子ビームの電子のスピンの方向をビームに平行（右巻き）、反平行（左巻き）にできる。
進行方向

スピン右巻き

進行方向

スピン左巻きILCでの電子スピン偏極の威力 暗黒物質の精査
例：超対称性ミュー粒子

μ

beam

θacop

μ

μ

~
μ

R

暗黒物質

スピン偏極
(90% e-R)
スピン無偏極バックグラウンド

シグナル近頃の動き2012年 3月 将来計画検討小委員会答申 森委員長
6月 ILC戦略会議を結成 山下議長
7月 「Higgs粒子」がLHCで発見
10月 「ILCを日本がホストしHiggs factoryから段階的推進する案」拡大高エネルギー委員会で承認
12月 Technical Design Report (TDR)が完成
2013年2月 ICFAの元でLinear Collider Board (LCB)が創られ、Linear Collider Collaboration (LCC) が正式に組織される (Director : Lyn Evans, Deputy：村山斉)

6月12日 Reviewを経てTDRを発表 （東京、ジュネーブ、シカゴ）

国際リニアコライダーの段階的実施案について

高エネルギー物理学研究者会議 ２０１２年１０月

２０１２年７月の「ヒッグス粒子」の発見やILCの技術設計書の２０１２年内完成を踏まえて、日本物理学会の研究者会議総会、高エネルギー委員会での議論を通して、「拡大高エネルギー委員会」（各研究機関から参加）を開催して広く議論した結果、提言を出すことを決定した。

55

アジアもヨーロッパもアメリカも日本にILCが建設され参加することを強く希望している
Asia ACFA
Chair: Mitsuaki Nozaki (KEK)European Strategy (CERN council)

56

アメリカ： HEPAP Facilities Subpanel :Report on High Energy Frontier Facilities
Sally Dawson

57リニアコライダー推進の国際的な新組織
ICFA

ICFA = 国際将来加速器委員会

Program Advisory
Committee
Norbert Holtkamp

Linear Collider
Board
駒宮幸男

FALC
岡田安弘

Regional Directors
Brian Foster
Harry Weerts

Directorate
Lyn Evans

Deputy (Physics)
村山斉

ILC
Mike Harrison

CLIC
Steinar Stapnes

Physics &Detectors
山本均

LCC = Linear Collider Collaboration
58

The Next Step
• 技術設計フェーズから実際の建設を目指し、サイトを特定した工学設計フェーズへ移行する（加速器と測定器の双方に関して）• 本国際プロジェクトの広報活動を強化する
各政府と共に• サイトとホスト国を確立する• ＩＬＣ研究所の運営組織の形態を確立する• 国際交渉（コスト分担など）
59産学官連携発起人

2008年7月31日 リニアコライダー国際研究所
建設推進議員連盟（超党派議員連盟)の発足

大畠章宏、尾身幸次、亀井郁夫、河村建夫
斎藤鉄夫、高木義明、田村憲久、内藤正光
野田佳彦、鳩山由紀夫、日森文尋、保利耕輔
森 英介、与謝野馨、吉井英勝

設立時役員(2008年7月〜)
会長
与謝野馨
会長代理 鳩山由紀夫
幹事長
河村建夫、野田佳彦
事務局長 田村憲久、内藤正光

2月1日議員連盟は新たな組織に

新役員(2011年10月〜)
最高顧問
与謝野馨
会長
鳩山由紀夫
会長代行
河村建夫
幹事長
川端達夫
幹事長代行 塩谷立
副会長
斉藤鉄夫、他
事務局総長 田村憲久
事務局長
津村啓介
事務局次長 階毅

産学連携：先端加速器科学技術推進協議会（ＡＡＡ） （2008年6月設立）
会員数 一般会員 85社（三菱重工業、東芝、日立製作所、三菱電機、京セラ 他）
特別会員 ３８機関（高エネルギー加速器研究機構，東京大学、京都大学、
理化学研究所、原子力研究開発機構、放医研、他） 平成23年12月時点
最高顧問 与謝野 馨
協議会ホームページ
名誉会長 小柴 昌俊
http://aaa-sentan.org
会 長
西岡 喬 (三菱重工業）
理 事
鈴木 厚人 （高エネルギー加速器研究機構）〃
丸
彰 （日立製作所）、中谷 義昭 （三菱電機）〃
五十嵐 安治 （東芝）、野田 章 （京都大学）〃
南 慶二郎 （京セラ）
監 事
駒宮 幸男 （東京大学）

2011年12月先端加速器シンポジウムに2013/3/27 LCC Director Lyn Evans 安倍首相と会見
61

日経ネット政治

これはイメージ図であり、下の議論とは直接関係ありません

国民の理解がなければ到底出来ない。 基礎科学よりも、むしろ福祉、教育、赤字
財政の再建…に予算を使うべきという意見が当然ある。
米国の巨大加速器を建設中のフェルミ研究所に米国の議員が来て質問した：「このような装置は国家の防衛にどのように役に立つのか？」
当時の所長ウイルソン氏、答えて曰く：「基礎科学に対する投資は、直接防衛には役立ちませんが、わが国を尊敬される品格のある防衛するに値する国家にすることが出来ると考えます」

短絡すると… 「国家の品格は素粒子物理の研究から」

Nash 均衡（Nash Equilibrium ）「ＫＥＫサマーチャレンジ」の「徳育教育」より

ミクロ経済学やゲームの理論で、ある均衡から脱しようとす
ると、誰かが必ず損をするので、その均衡から脱することが困難になる。悪い均衡（ドツボ）から脱せない場合がある。
例：労働者・企業家間の関係（労働者の利得、企業家の利得）
労働者 まじめに働く
企業家
高賃金（１０、１０）
低賃金（－１、１５）サボる（１５、－１）（１、１）

どちらかが裏切ると 労働者：サボる 企業家：低賃金というドツボに落ち着いてしまうNash 均衡に陥らないためには
お互いに信頼して裏切らないことが重要（組織原理を守る）
例えば、研究者集団と政府の関係：研究者が自分たちの既成学問や現行プロジェクトの予算確保だけに汲々として、政府の介入を嫌う。
政府はそのような「学者村」の偏狭さを非難、予算を削減⇒ Ｎａｓｈ均衡に陥る

研究者と政府が信頼関係を構築して、国の利益となるように振る舞うことが重要。
お互いに馴れ合うだけでは皮相的な信頼関係しか生まれない。信頼関係は厳しい議論を戦わせていく中で醸成されていくものである。 大きな国際共同実験も同様。

経済・産業
宇宙や素粒子研究のもたらした技術
アインシュタインの「一般相対性原理」を証明する実験のために正確な原子時計を作った⇒ GPSが可能となった （カーナビ、スマホの地図）
CERNで研究者がコンピュータの介して情報やデータをやりとり⇒ CERNでのWorld-Wide-Web(WWW)の発明 発明者：バーナーズ・リー(CERN)⇒ インターネット 情報化社会 携帯電話

素粒子の実験に使う加速器技術⇒ 医療用の加速器（癌の治療）、滅菌用の電子加速器、超伝導技術（超伝導磁石、リニアモーターカー）、… …

CERN

国際リニアコライダーＩＬＣ
我が国にとってここ
２～３年はホストとなる
千載一遇のチャンスがある理由：
1） Ｈｉｇｇｓ粒子の発見
2） ＩＬＣの技術設計書完成⇒審査⇒公開
3） ＣＥＲＮはＬＨＣ で多忙
国際コミュニティーのサポート
4) 国内の政界・産業界のサポート体制
5) 二候補地の立地調査⇒北上山地
６） 素粒子実験コミュニティーの合意
背振
普段は喧嘩しているがまとまるときは大同団結する日本に対して世界的な期待がある

北上66

Quest for
Birth-Evolutionof Universe

Lepton CP Asymmetry
２００８年ＫＥＫ
ロードマップよりQuest for Unifying
Matter and Force

International Linear Collider（ILC）

KEK機構長の鈴木厚人先生は外国でもこの汚らしいスライドを好んでお見せになっています
Beyond Standard Physics

Scientific Activities
Power-UpgradeTechnology Innovation
Encouraging
Human
J-PARC
KEK-B
Resources

LHC

Quest for Neutrinos

nt

nm
ne

Super-KEKB

Quark CP
Asymmetry[Origin of Matter]
Quest for 6 Quarks[Origin of Force]

Higgs Particle [Origin of Mass]

Quest for
Birth-Evolutionof Universe

Lepton CP Asymmetry
Power-Upgrade
J-PARCInternational Linear Collider（ILC）

Quest for Unifying
Matter and ForceBeyond Standard Physics
Scientific Activities
Technology Innovation
Super-KEKB
Encouraging Human
KEK-B
Resources

All roads lead to ILC
LHC

Quest for Neutrinos

nt

nm
ne

Quark CP
Asymmetry[Origin of Matter]
Quest for 6 Quarks[Origin of Force]

Higgs Particle [Origin of Mass]

力
（
相
互
作
用
）
の
統
一

電気

？

電磁気力

マックスウエル
磁気

電弱理論
ワインバーグなど
β崩壊

超対称性に
よる
大統一？

弱い力

フェルミ

ゲージ原理

標準理論 （LEPで精密検証）

原子核

強い力

量子色力学

超弦理論？

湯川

ＬＨＣ/ＩＬＣ
地球上での物体の運動

ガリレオ
ニュートン
天体の運行

ケプラー

重力

一般相対性理論

アインシュタイン

量子重力？

ア
イ
ン
シ
ュ
タ
イ
ン
の
夢

High Energy Frontier

CLIC
VLHC
HL-LHC

ILC
TLEP

NLC
JLC

LEP3

70

SuperTRISTAN

将来計画検討小委員会答申

2012年3月 委員長 森俊則（東京大学）

71

学術会議 ＩＬＣに関する所見

9/30