目次

イントロダクション
身のまわりの物質は，原子でできている
原子よりも，もっと小さい粒子がある！
素粒子の大きさは，10の19乗分の1メートル未満
超巨大！ 実験施設「LHC」は，1周27キロメートル
粒子どうしを衝突させると，新たな粒子に化ける
コラム 博士! 教えて!! 素粒子って何ですか？
4コマ クォークの名づけ親
4コマ 「＝」が重要？

1.物質を形づくる素粒子
原子より小さい電子を発見！　素粒子研究のはじまり
なぜか一部がはじかれる。金箔に放射線を当てる実験
原子の中心には，小さくて重い原子核がある
さらに原子核は，陽子と中性子でできている
これは何？ 陽子でも中性子でも電子でもない粒子
陽子と中性子は，三つの「クォーク」でできている！
コラム ツバイクの「エース」
何か出てる…。未知の素粒子の存在が予言された
「ニュートリノ」発見！ そして電子の仲間は6種類
地球もビルも手のひらも。ニュートリノはすり抜ける　
コラム 博士! 教えて!! ニュートリノって何ですか？
帯びている電気の正負が正反対の「反粒子」
粒子と反粒子が出会うと，あとかたもなく消滅する
もともと粒子と反粒子は，同じ数だけあったはず
謎。宇宙には，なぜか普通の素粒子だけが残っている
これが，現在までに確認されている素粒子！
4コマ 批評家でもある科学者
4コマ パウリ効果

2.力を伝える素粒子
宇宙には，四つの基本的な力があるらしい

重力
地球の重力は，リンゴも月も引きつける
結局，重力とは何？　よくわかっていない
コラム 博士! 教えて!! 質量って何ですか？

電磁気力
別のものだと思われていた，磁石の力と電気の力
磁石の力と電気の力は，まとめて「電磁気力」
素粒子レベルで見ると，磁石は電子の「スピン」
ボールを打てるのは，電磁気力で反発するから
え？ 電磁気力を伝えるのは，光の粒子!?
コラム 粒子で力を伝える

強い力
原子核の陽子と中性子は，なぜはなれないのか
「強い力」が，陽子や中性子のクォークを結びつけている
陽子や中性子のクォークは，単独では取りだせない！
質量の99％は，強い力からくるエネルギー
4コマ 子の才能，父は知らず
4コマ ガラス細工が苦手

弱い力
特殊な力。「弱い力」は変化を引きおこす
カミオカンデで観測された反応も，弱い力だった
弱い力は，太陽が燃えるのにも必要

力の統一
四つの力を，一つの理論で説明したい！
コラム 博士! 教えて!! 超ひもって何ですか？

3.ヒッグス粒子から超対称性粒子へ
素粒子に質量をあたえる「ヒッグス粒子」を発見！
光子には，ヒッグス粒子が見えない
LHCだからこそ，ヒッグス粒子を発見できた
コラム 電気代が月34億円？
弱い力を伝える素粒子は，ヒッグス粒子とぶつかる
宇宙誕生時，四つの力は区別できなかったらしい
素粒子のパートナー，「超対称性粒子」があるかも
「ダークマター」は，超対称性粒子なのかも
LHCなら，超対称性粒子をつくれるかも
「ILC」で，ヒッグス粒子をくわしく調べたい