近現代物理学のヤバすぎる理論・分野・未解決問題ランキングトップ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」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。
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。

1920 年代からハイゼンベルク、シュレディンガー、パウリ、ディラックなど複数の天才物理学者たちによって構築された分野。原子や電子などといった極小世界の住人の挙動を説明するために打ち立てられた。
量子力学は「二重スリット実験」などでの素粒子の摩訶不思議な振る舞いを数学的に説明することには成功しているが、なぜ素粒子が量子力学に従って振る舞うのかについては現在でも結論は出ていない。

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。

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。

量子力学的な現象を応用した計算・通信技術を研究する、現代物理学の最先端分野の一つ。
「量子テレポーテーション」や「量子エンタングルメント」といった量子力学特有の現象をフル活用して、絶対に解読不可能な「量子暗号」や、逆に既存の暗号を簡単に解読できる「量子コンピューター」の実現を目標としている。
基礎研究としては、「量子エンタングルメントのエントロピー」などといった量子力学の根幹に迫るような新しい概念も登場しているという。

松尾昇によって提唱されたパラドックス。

本来プロ野球チップスのおまけというものは開封しない限り中身がわからないものであり、ハサミを使って開封したものは最早おまけとは言えない。しかしプロ野球カードそのものは開封後にも確かに存在しており、特に「精算前」に開封した場合はおまけなのかそうでないのかが非常に曖昧になる。

2013 年に松尾は浜松市中区のショッピングセンターで 35 個の精算前プロ野球チップスとハサミを使った検証を試みたが、途中で警備員の妨害にあい実験を中止せざるを得なかった。松尾は得られたデータからパラドックスの解決を主張したものの、松尾が恣意的に読売ジャイアンツのカードを選んでいたことが発覚し認められなかった。

おまけのパラドックスはおまけというものに実体があるものなのか、それともただの幻想に過ぎないのかを問う非常に本質的な問題である。また、実験が非常に困難なこともあり、現代物理学における最大の未解決問題の一つとなっている。