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物質の究極的な基本構成要素である素粒子の性質や，それにはたらく相互作用を理解する．
これらを出発点に，物質像の統一的な理解や宇宙進化を解明する事ができる．
本講義では，実験・理論が密接に絡み合って進展してきた素粒子物理学を概説する．
授業では，現在の到達点・今後の課題について，実験的側面に重点を置いて説明する．
Understand the properties of elementary particles and their interactions, which are the ultimate basic constituents of matter.
Starting from these points, we reach understanding of the universe.
In this lecture, we will give an overview of elementary particle physics, which has developed through the close intertwining of experiments and theories.
In class, we will explain the current and future particle physics with emphasis on experimental aspects.
素粒子物理学は、物質の基本構成要素とその相互作用について研究し、我々の世界を理解しようとする学問である。本授業では、素粒子物理の基礎・考え方・実験技術を学ぶ。
Elementary particle physics is a discipline which explores the basic constituents of matter and their interactions to understand our universe. In this course, students will learn the basics of elementary particle physics, way of thinking, and experimental technique.
素粒子物理学は，物質の基本構成要素とその相互作用について研究することによって，我々の世界を理解しようとする学問である．本授業では、素粒子物理の考え方，素粒子物理学において重要な実験事実について解説し，素粒子物理の基礎を学習することを目的とする．
(この授業は，日本語を母国語と『しない』人のための授業です．）
The science of particle physics is to understand our world by studying particles which constitute the Universe and their interactions.
The purpose of this class is to explain the basic concept of the particle physics and important experimental facts, and to learn the basics of the particle physics.
現代の素粒子物理学の研究には２つの方法がある。１つは大強度または高エネルギーの加速器を用いて、高エネルギー状態を調べる方法である。もう一つは、低放射能環境化で極めて稀な現象を通じて素粒子の性質を調べたり、加速器では実現できない高エネルギー状態を作り出す宇宙の天体現象からの信号を調べる非加速器素粒子実験である。本講義では、この非加速器素粒子実験を概説する。
Modern particle physics research can be carried out in two ways: first, by using high-intensity or high-energy accelerators to investigate high-energy states. The other is non-accelerator particle experiments, which investigate the properties of elementary particles through extremely rare phenomena in low-radioactive environments or by examining signals from astronomical phenomena in the Universe that produce high-energy states that cannot be achieved with accelerators. This lecture will give an overview of these non-accelerator particle experiments.
宇宙の誕生の謎に迫るには，原子核物理学，素粒子物理学，宇宙物理学，一般相対性理論，天体物理学を含んだ諸物理学分野の知を結集することが必要です。これらの宇宙の歴史に関わる研究を最新の成果を交えながら概説します。
In order to unravel the history of the universe, we need to gather every knowledge of nuclear physics, particle physics, cosmology, general relativity and astronomy. We review the researches of these subjects also covering the latest development.
宇宙・素粒子・原子核実験で必要不可欠な放射線計測に関する理論、検出器、統計処理の方法、実験データの取り扱いについて学習する。
Students learn about the theory, detectors, statistical methods and handling of experimental data related to radiation measurements in astro, particle, and nuclear experiments.
この講義では、素粒子標準模型を超える物理法則の必要性と、未知の素粒子物理現象の研究を通して素粒子標準理論がどのように拡張されるべきであるか、特にフレーバー物理の観点から概観します。その一例として、ミューオンに焦点を当て、異常磁気能率（g-2）および電気双極子能率（EDM）の精密計算と精密測定、荷電レプトン数非保存過程の破れの探索などについて基礎的な解説します。最後に、ミューオンを用いた素粒子実験の将来、またその技術の様々な分野への応用可能性について解説します。
This lecture contains an overview of the need for physical laws that go beyond the standard model of particle physics and how the standard model should be extended through research on new particle physics phenomena, especially from the perspective of flavor physics. As an example, the lecture focuses on muons, and provides basic explanations on precise calculations and measurements of anomalous magnetic moment (g-2) and electric dipole moment (EDM), and the search for violation of charged lepton flavor. Finally, the future prospect of particle experiments using muons and the potential applications of this technology to various fields are discussed.
暗黒物質は、銀河の回転曲線や重力レンズ効果、宇宙背景放射などの観測結果からその存在が示され、宇宙の総質量エネルギーの約27％を占めていると考えられている。さらに、冷たい暗黒物質は宇宙の構造形成において重要な役割を果たし、標準宇宙論において欠かすことのできない重要な構成要素である。一方で、暗黒物質の候補は素粒子物理における標準模型には含まれておらず、標準模型を超える物理を示唆する存在とされている。
本講義では、素粒子物理学における暗黒物質について講義を行う。これまでに様々な暗黒物質モデルが提案されているが、それらのモデルの特徴、理論的動機、問題点などについて概観する。また、主要な暗黒物質候補に関する実験的な探索方法についても講義を行う。この講義を通じて、暗黒物質と素粒子標準模型を超える物理の繋がりを理解することを目的とする。
Observations of galaxy rotation curves, gravitational lensing effects, and cosmic microwave background radiation indicate the existence of dark matter, which accounts for about 27% of the total mass-energy of the universe. Furthermore, cold dark matter plays an important role in the structure formation of the universe and is an indispensable component of the Standard Cosmology. On the other hand, dark matter candidates are not included in the Standard Model in particle physics, which suggests physics beyond the Standard Model.
In this lecture, we discuss dark matter in particle physics. So far various dark matter models have been proposed, and in this lecture, we review their characteristics, theoretical motivations, and problems. Experimental search methods for major dark matter candidates will also be discussed. Through this lecture, the aim is to understand the connection between dark matter and physics beyond the Standard Model of elementary particles.
この講義では、素粒子標準模型を超える物理法則の必要性と、未知の素粒子物理現象の研究を通して素粒子標準理論がどのように拡張されるべきであるか、特にフレーバー物理の観点から概観します。その一例として、ミューオンに焦点を当て、異常磁気能率（g-2）および電気双極子能率（EDM）の精密計算と精密測定、荷電レプトン数非保存過程の破れの探索などについて基礎的な解説します。最後に、ミューオンを用いた素粒子実験の将来、またその技術の様々な分野への応用可能性について解説します。
This lecture contains an overview of the need for physical laws that go beyond the standard model of particle physics and how the standard model should be extended through research on new particle physics phenomena, especially from the perspective of flavor physics. As an example, the lecture focuses on muons, and provides basic explanations on precise calculations and measurements of anomalous magnetic moment (g-2) and electric dipole moment (EDM), and the search for violation of charged lepton flavor. Finally, the future prospect of particle experiments using muons and the potential applications of this technology to various fields are discussed.
暗黒物質は、銀河の回転曲線や重力レンズ効果、宇宙背景放射などの観測結果からその存在が示され、宇宙の総質量エネルギーの約27％を占めていると考えられている。さらに、冷たい暗黒物質は宇宙の構造形成において重要な役割を果たし、標準宇宙論において欠かすことのできない重要な構成要素である。一方で、暗黒物質の候補は素粒子物理における標準模型には含まれておらず、標準模型を超える物理を示唆する存在とされている。
本講義では、素粒子物理学における暗黒物質について講義を行う。これまでに様々な暗黒物質モデルが提案されているが、それらのモデルの特徴、理論的動機、問題点などについて概観する。また、主要な暗黒物質候補に関する実験的な探索方法についても講義を行う。この講義を通じて、暗黒物質と素粒子標準模型を超える物理の繋がりを理解することを目的とする。
Observations of galaxy rotation curves, gravitational lensing effects, and cosmic microwave background radiation indicate the existence of dark matter, which accounts for about 27% of the total mass-energy of the universe. Furthermore, cold dark matter plays an important role in the structure formation of the universe and is an indispensable component of the Standard Cosmology. On the other hand, dark matter candidates are not included in the Standard Model in particle physics, which suggests physics beyond the Standard Model.
In this lecture, we discuss dark matter in particle physics. So far various dark matter models have been proposed, and in this lecture, we review their characteristics, theoretical motivations, and problems. Experimental search methods for major dark matter candidates will also be discussed. Through this lecture, the aim is to understand the connection between dark matter and physics beyond the Standard Model of elementary particles.