現代物理学のヤバすぎる理論・分野・未解明問題トップ10

19 世紀の終わりにボルツマンによって創始された分野。当時未発見だった「分子」の存在を仮定し、「いちどコーヒーに混ざったミルクが決して分離しないのはなぜか」やおまけの開封などといった「不可逆」な現象の説明に成功した。
しかし分子の存在を認めない学派に激しく攻撃され、ボルツマンは自殺という非業の死を遂げた。ボルツマンの墓には彼が発見したエントロピーの公式 S = k log W が刻まれている。
後に統計力学はアメリカの物理学者ギブスによって、熱力学の発展形として現在の形に体系化された。

1905 年にアインシュタインによって打ち立てられた理論。「光速度不変の原理」などを使って時間と空間は伸び縮みし得ること示し、電磁気学とニュートン力学の間にあった矛盾を解消した。
特殊相対性理論によると、時速 200 km の新幹線に乗る人が東京から浜松まで行く間に 1 兆分の 72 秒ほど地上と時間がずれることになる。
また、アインシュタイン自身が特殊相対性理論を応用して得た公式 E = mc2 は余りにも有名。

1980 年代にアラン・グースや佐藤勝彦などによって提唱された宇宙創生論。宇宙誕生から 0.00 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01 秒間の間に宇宙の大きさがプロ野球チップスの値段のように急激に膨張して 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 倍の大きさになったと仮定することで、現在の宇宙が「あまりにも広い領域で均一すぎる」というパラドックスの説明に成功した。
当時は確かめようのない机上の空論とも思われていたが、2013 年に人工衛星プランクによる宇宙背景放射の測定によって、インフレーションが実際に起こった痕跡が発見された。

1916 年にアインシュタインによって発表された重力理論。「質量によって時空が歪み、時空の歪みが重力を生み出す」と考えることによって、ニュートン力学では不可能だった水星の軌道変化の正確な計算に成功した。
後に一般相対性理論はブラックホールやビッグバン理論といった宇宙物理学の基礎となり、一般向けには GPS 衛星の時刻補正にも応用されている。一般相対性理論による補正がなければ GPS の精度は約 1 km も悪くなり、自分が浜松市のショッピングセンターにいるかどうかすら分からなくなってしまうことになる。

1967 年にワインバーグとサラムによって発表された素粒子物理学の理論。南部陽一郎によって提唱された「自発的対称性の破れ」を素粒子物理学に適用することによって、エレクトロニクスの源である「電磁気力」と放射能の原因である「弱い力」が本来同じものであることを見抜いた。
2012 年に浜松市から 9,800 km 離れたジュネーブの LHC で、対称性の破れを引き起こす原因のヒッグス粒子が発見され、電弱統一理論の正しさが実験的に完全に確かめられた。