はじめに

第一章 この世でもっとも大きく、もっとも精密な機械
J-PARCはニュートリノをいかに作り出すか？
300キロメーターの巨大な「実験室」
がん治療や犯罪捜査でも使われる
世界の5大加速器
とにかくでかい!
宇宙はどれくらい大きいか?
素粒子はどれくらい小さいか?
物理学の最先端は子供のようなやり方
加速器の「アクセル」と「ハンドル」とは?
人類はピップエレキバンの10倍の磁石しか作れない
1周1.6キロのトラックを30万周走ってから衝突!
20万分の1秒ごとにタイミングよく背中を押す
ギガからテラへ—加速器とハードディスクレコーダーは似ている
大企業が結集した国家的プロジェクト
中国は20年かかっても作れない?　
ニュートリノってなんか聞いたことある、ことの凄さ
シネマコンプレックスならぬ加速器コンプレックス
砕いて絞って漉す—ニュートリノの作り方
超伝導を使えばピップエレキバンの20倍に
J-PARCの実験装置
もっとも小さいものを研究するための、もっとも大きい装置

第二章 人は、「小ささ」をどこまで想像できるか?
素粒子概論｜原子からクォークまで
　　 Q　どうしてこの仕事についたのですか?
好きなことを仕事にする必要はない
　　 Q　研究施設が地震などの災害で停電したらどうなるんですか?
電気代は年間50億円!
　　 Q　ビームを使って物質を破壊する研究はされていますか?
　　Q　ニュートリノビームの作り方は、どうしてわかったんですか?
加速器がなかった時代の原子を調べる方法
なぜ幽霊は物理学で扱えないのか?
電子とは何か?
　　 Q　SPring-8はどうやって毒入りカレーを調べたんですか?
毒入りカレーの原子が発する光とは?
犯人特定の決め手となった科学捜査の方法
陽な陽子と、中性な中性子
　　 Q 加速器に入れて回す粒子（ 陽子 ）はどうやって作って入れるんでしょうか?
プラスイオンとマイナスイオンの作り方
イオン源と荷電変換装置
天才パウリが予言したニュートリノの存在
自然界を支配する4つの力
前の時代はいつも恥ずかしい間違いをしている?
プラスとマイナスではなく、赤・青・緑と命名
素粒子のまとめ
物理学者が考えた「できない」理由

第三章 「知」が切り拓かれる瞬間
スーパーカミオカンデはニュートリノをいかに捕らえるか?
　　 Q　J-PARCのイオン源で、一旦H-イオンにしてから
H+イオンにすると加速しやすいというのは、どうしてですか?
　　 Q　HIMACについてもっと詳しく知りたいです
　　 Q　がん細胞を中性子を使って壊す方法を知りたいです
　　 Q　電子が急カーブで放射光を出すのはなぜですか?
　　 Q　電子は原子核の周りを1秒間に何周しているんですか?
　　 Q　陽子と中性子を組み合わせて物質を作り出せますか?
　　 Q　どうして陽子、中性子などの重さがわかるのですか?
　　 Q　なぜ素粒子の世界で15分は長いのですか?
　　 Q　プラズマは素粒子と関係ありますか?
　　 Q　『ガンダム』のビームサーベルや『スターウォーズ』のライトセイバーを作ることは可能ですか?
ものが壊れるとき、ニュートリノは生まれる
なぜニュートリノを浴びてる感がないのか?
宇宙は光とニュートリノで溢れている
ニュー・トリノでなく、ニュート・リノ
　 Q　ニュートリノは電子よりも小さいんですか?
想像を絶する「捕らえにくさ」
電化製品のようにニュートリノ製品が作れない理由
弱い力を使ってニュートリノを見る方法
なぜ光より速く走れるのか?
神の映像の正体はチェレンコフ光だった?
ノーベル賞をもたらした画期的な実験装置
光を使わずに天体を観測した、人類初の瞬間
棚の下にいないとぼた餅は手に入らない
ニュートリノをめぐるふたつの謎
3つのニュートリノは互いに変化し合っている?
　　 Q　宇宙から来る天然のニュートリノと加速器で作ったニュートリノビームの違いは何ですか?
世界中が沸いた、すごい実験（ 第一世代 ）
T2K実験はノーベル賞を取れるか?
　　 Q　ニュートリノビームが送られている間に、障害物はないのですか?
　 Q　地球をすり抜けるニュートリノをなぜ神岡では検出できるのか?
　　 Q　ニュートリノがカミオカンデに届くまでの時間は?
　　Q　神岡で観測されたニュートリノが、本当に東海村から来たっていう証拠はあるんですか?
　　 Q　アメリカやヨーロッパに負けちゃうんですか?
競争があるから進歩できる
　　 Q　J-PARCは事業仕分けには引っかからなかったんでしょうか?

第四章 100年後の世界のための物理学
相対性理論と宇宙について
　　 Q　ライトセイバー同士がぶつかると、ほんとに弾き合うんですか?
　　 Q　オーロラに触れると、雷と同じように感電するんですか?
　　 Q　ニュートリノは何でできているのですか?
　　 Q　ニュートリノに質量の差があったらなぜ変化し合うのでしょうか?
　　 Q　光による天体観測と、ニュートリノによる天体観測の違いは何ですか?
　　 Q　日本からアメリカやヨーロッパの検出器に向けてビームを撃つことは可能ですか?
　　 Q　ニュートリノは水以外では検出できないのですか?
　　 Q　スーパーカミオカンデに入れる水は純水である必要がありますか?
　　 Q 　光電子増倍管は光を当てると電流が流れるとありましたが、
ソーラーパネルと似ているものですか?　
力とは何か?
　　 Q　強い力がどのように作用するのかわかりませんでした
「弱い力」をよく見てみると……
キャッチボールでなく投げっぱなし
弱い力はT2K実験にどう使われているか?
エネルギーが粒子を作り出す
クォークはエネルギーの重いスープに浮かんでいる
一瞬現れてすぐに消える、ウィークボゾンのあり得ない重さ
人間が強い力も弱い力も実感できないのはなぜか?
　　 Q　ニュートリノが地球を突き抜けるとき、中心で重力の影響はないですか?
『エヴァンゲリオン』のポジトロンライフルは実現可能ですか?
「ヤシマ作戦」は本当に効く?
エネルギー効率が悪すぎる爆弾作り
　　 Q　相対性理論って何ですか?
光の世界と力の世界を融合させた理論
　　 Q　光は何を媒介にして進んでいますか?
光より速い粒子を靴下に封じ込める?
　　 Q　タイムマシンは作れますか?　
アインシュタインが加えた謎の「宇宙項」
上に放り投げて、落ちてくるまでの一瞬の中で我々は生きている?
宇宙の誕生と未来のイメージ
誰が宇宙を投げたのか?
140億光年先=「過去」を見てしまったら……
見える宇宙の限界
なぜ我々は宇宙に存在しているのか?
10億の中で、ひとつだけペアになれなかった「物質」
宇宙の96%を占める、暗黒の何か
　　 Q　ダークマターって何ですか?
アインシュタインもわからなかった、アインシュタインの天才性
　　 Q　多田先生が考えるニュートリノの利用法とは、どのようなものですか?
30年前に描かれた30年後のテクノロジー
携帯電話は何の役に立つかわからなかった技術の結晶
研究とは、東急ハンズの棚に商品を並べていくこと
100年後の人々のために

あとがき