| まえがき i |
| 1 ブラウン運動と非平衡統計力学 田崎晴明（学習院大学理学部） 1 |
| 1.1はじめに 1 |
| 1.2 自由なブラウン運動と拡散方程式 6 |
| 1.3 外力下でのブラウン運動～流れと平衡 15 |
| 1.4 アインシュタインの関係式と非平衡系の物理 22 |
| 参考文献 28 |
| 2 理想気体のボースーアインシュタイン凝縮 久我隆弘（東京大学大学院総合文化研究科） 29 |
| 2.1 プロローグ 29 |
| 2.2 ボースの指摘 30 |
| 2.3 アインシュタインの予言 32 |
| 2.4 いろいろなBEC―超伝導から原子気体BECへ 36 |
| 2.5 理想気体BECこの視覚的な解釈 38 |
| 2.6 理想気体BECの実現法 41 |
| 2.7 原子気体BECによる実験研究 46 |
| 2.8 原子気体BECの将来～エピローグに代えてい 50 |
| 付録 51 |
| 参考文献 53 |
| 3 重力波―21世紀の新しい目 中村卓史（京都大学大学院理学研究科） 55 |
| 3.1 電波パルサーの発見（1974年ノーベル物理学賞） 55 |
| 3.2 一般相対性理論 57 |
| 3.3 連星バルサーPSR1913+16（1993年度ノーベル物理学賞） 57 |
| 3.4 連星中性子星の合体と重力波―最後の3分間 59 |
| 3.5 重力波の検出 59 |
| 3.6 重力波が検出されて何がわかるのか？ 68 |
| 3.7 21世紀の新しい目 71 |
| 3.8 結論 72 |
| 参考文献 73 |
| 4 最大の過ち？―ダークエネルギー 杉山直（国立天文台理論研究部） 75 |
| 4.1 宇宙をモデル化する 75 |
| 4.2 生涯最大の過ち，宇宙項 80 |
| 4.3 インフレーション：宇宙項の復権 84 |
| 4.4 ダークエネルギーに支配されている現在の宇宙 89 |
| 4.5 宇宙の運命とダークエネルギー 96 |
| 参考文献 99 |
| 5 素粒子の標準模型を越えて 小林誠（高エネルギー加速器研究機構） 101 |
| 5.1 序 101 |
| 5.2 標準模型の成り立ちと限界 102 |
| 5.3 標準模型を超えて 113 |
| 参考文献 116 |
| 6 光の自然放出と誘導放出，そして光応答の操作と制御 白田耕蔵（電気通信大学電気通信学部） 117 |
| 6.1 はじめに 117 |
| 6.2 光量子仮説 118 |
| 6.3 自然放出と誘導放出 120 |
| 6.4 レーザー 122 |
| 6.5 非線形光学 124 |
| 6.6 現代の光科学 127 |
| 6.7 おわりに 132 |
| 参考文献 133 |
| 7 EPRパラドックスからベルの不等式へ 清水明（東京大学大学院総合文化研究科） 135 |
| 7.1 アインシュタインのCreative Error 135 |
| 7.2 EPRパラドックス 137 |
| 7.3 アインシュタイン－ポドルスキー－ローゼンの思考実験. 140 |
| 7.4 ボーアとシュレディンガーの反応 142 |
| 7.5 「物理的実在の完全な記述」とは何か？ 144 |
| 7.6 物理学の大変革 146 |
| 7.7 大変革は本当に必要か？ 149 |
| 7.8 ベルの不等式 149 |
| 7.9 おわりに 152 |
| 7.10 補足：量子論による「EPRパラドックス」の解決 153 |
| 参考文献 157 |
| 8 ブラックホールを見る 牧島一夫（東京大学大学院理学研究科および理化学研究所） 159 |
| 8.1 はじめに 159 |
| 8.2 ブラックホールとは 160 |
| 8.3 星からブラックホールへ 164 |
| 8.4 質量降着する天体からの放射 168 |
| 8.5 ブラックホールの観測的研究 173 |
| 8.6 銀河中心の巨大ブラックホール 180 |
| 8.7 中質量ブラックホール 187 |
| 8.8 ガンマ線バースト 190 |
| 8.9 おわりに 194 |
| 参考文献 194 |
| 9 超弦理論とブラックホールのパラドックス 夏梅誠（高エネルギー加速器研究機構） 195 |
| 9.1 ブラックホール 197 |
| 9.2 ブラックホールのパラドックス 199 |
| 9.3 パラドックスに対する反応 204 |
| 9.4 超弦理論の基礎 207 |
| 9.5 超弦理論でのブラックホール 212 |
| 9.6 パラドックスの終章？ 218 |
| 参考文献 219 |
| 10 統一理論から超弦理論へ 磯暁（高エネルギー加速器研究機構） 221 |
| 10.1 はじめに 221 |
| 10.2 高次元時空による重力と電磁場の統一 223 |
| 10.3 素粒子の統一理論 229 |
| 10.4 重力と量子論はなぜ相容れないのか？ 230 |
| 10.5 超弦理論とは 235 |
| 10.6 弦理論が見る時空とは 239 |
| 10.7 展望：量子重力は実験にかかりえるのか？ 243 |
| 参考文献 245 |
| 索引 246 |
| まえがき i |
| 1 ブラウン運動と非平衡統計力学 田崎晴明（学習院大学理学部） 1 |
| 1.1はじめに 1 |
| 1.2 自由なブラウン運動と拡散方程式 6 |
| 1.3 外力下でのブラウン運動～流れと平衡 15 |
| 1.4 アインシュタインの関係式と非平衡系の物理 22 |
