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高次元時空における時空特異点形成条件の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22540293
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大阪工業大学

研究代表者

真貝 寿明  大阪工業大学, 情報科学部, 教授 (30267405)

研究分担者 鳥居 隆  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (00360199)
連携研究者 米田 元  早稲田大学, 大学院基幹理工学研究科, 教授 (90277848)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード一般相対性理論 / 高次元時空 / ブラックホール / 時空特異点 / 拘束条件付発展問題 / シミュレーション / 重力理論 / 非線形ダイナミクス / 数値解析 / 拘束条件付ダイナミクス / ブラックホール,時空特異点
研究概要

高次元時空における時空特異点やブラックホールの形成条件を数値的手段を用いて,その手法も含めて研究した.重力崩壊のシミュレーションから,(1) 高次元時空では,重力の伝播する自由度が大きくなることから,4次元時空の時よりも崩壊は迅速になり,物質分布形状も球対称に近づくように進むこと,(2) 初期形状が極端に長い場合には,裸の特異点が出現する傾向になるが,ブラックホール地平面の形成条件も高次元では緩められること,(3) リング形状のブラックホールが形成されたり,地平面トポロジーが変化することが確かめられた.また,摂動解析により,(4) ワームホール解は次元によらず不安定であることがわかった.

報告書

(4件)
  • 2013 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (41件) (うち招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Wormholes in higher dimensional space-time : Exact solutions and their linear stability analysis2013

    • 著者名/発表者名
      T. Torii, & H. Shinkai
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 88, 064027 号: 6 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1103/physrevd.88.064027

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Investigations of Five-dimensional Gravitational Collapses2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, & H. Shinkai
    • 雑誌名

      Int. J. Mod. Phys. Conf. Ser.

      巻: 7 ページ: 148-157

    • DOI

      10.1142/s2010194512004217

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraint propagation of C^2-adjusted formulation II–Another recipe for robust BSSN evolution system–2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, G. Yoneda, & H. Shinkai
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 85, 044018 号: 4 ページ: 12-12

    • DOI

      10.1103/physrevd.85.044018

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraint propagation of C^2-adjusted formulation–Another recipe for robust ADM evolution system–2011

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, G. Yoneda, & H. Shinkai
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 83, 064032 号: 6 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1103/physrevd.83.064032

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of naked singularities infive-dimensional space-time2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, & H. Shinkai
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 83, 064006 号: 6 ページ: 5-5

    • DOI

      10.1103/physrevd.83.064006

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of naked singularities in five-dimensional space-time2011

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamada, Hisa-aki Shinkai
    • 雑誌名

      Physical Review D.

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraint propagation of $C^2$-adjusted formulation--Another recipe for robust ADM evolution system--2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Tsuchiya, Gen Yoneda, Hisa-aki Shinkai
    • 雑誌名

      Physical Review D.

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Black objects and hoop conjecture infive-dimensional spacetime2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada & H. Shinkai
    • 雑誌名

      Class. Quantum Grav.

      巻: 27, 045012 号: 4 ページ: 15-15

    • DOI

      10.1088/0264-9381/27/4/045012

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高次元ワームホールの安定性:線形摂動と時間発展数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      鳥居隆, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ワームホールの不安定性2014

    • 著者名/発表者名
      真貝寿明, 鳥居隆
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      国際基督教大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Wormholes in higherdimensional gravity : Effects of Gauss-Bonnet gravity2013

    • 著者名/発表者名
      真貝寿明, 鳥居隆
    • 学会等名
      第26回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Wormhole solutions in higher dimensional space-time and their lin- ear stability analysis2013

    • 著者名/発表者名
      T. Torii & H. Shinkai
    • 学会等名
      The 23th Workshop on General Relativ- ity and Gravitation (JGRG23)
    • 発表場所
      Hirosaki U., Japan(poster)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Wormholes in higher dimensional space-time : Dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      H. Shinkai & T. Torii
    • 学会等名
      The 23th Workshop on General Relativity and Gravitation (JGRG23)
    • 発表場所
      Hirosaki U., Japan(poster)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Wormhole evolutions in higher-dimensional gravity–Effects of Gauss-Bonnet gravity terms2013

    • 著者名/発表者名
      H. Shinkai & T. Torii
    • 学会等名
      The 20th International Conference on General Relativity and Gravitation (GR20)
    • 発表場所
      Warsaw, Poland(poster)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Wormhole dynamics in Gauss-Bonnet gravity2013

    • 著者名/発表者名
      真貝寿明, 鳥居隆
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Wormhole dynamics in Gauss-Bonnet gravity2013

    • 著者名/発表者名
      真貝寿明,鳥居隆
    • 学会等名
      日本物理学会,広島大学
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Wormhole dynamics in Gauss-Bonnet gravity2012

    • 著者名/発表者名
      H. Shinkai & T. Torii
    • 学会等名
      RESCEU Symposium on General Relativity and Gravitation (JGRG22)
    • 発表場所
      Tokyo U., Japan(poster)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Wormhole dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      H. Shinkai
    • 学会等名
      The workshop on theories and possibilities of observations of wormholes
    • 発表場所
      Rikkyo U., Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical Study of 5-dimensional Gravitational Collapses2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada & H. Shinkai
    • 学会等名
      The 13th Marcel Grossmann Meeting
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden(20min talk)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 5次元重力崩壊:回転対称性と角運動量の効果2012

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Gravitational collapse infive-dimensional space-time2012

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      The 2nd AICS International Symposium
    • 発表場所
      理化学研究所神戸
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Study of Five-dimensional Gravitational Collapses2012

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamada & Hisa-aki Shinkai
    • 学会等名
      The 13th Marcel Grossmann Meeting
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Study of Five-dimensional Gravitational Collapses2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada and H. Shinkai
    • 学会等名
      RESCEU Symposium On General Relativity and Gravitation (JGRG22)
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Wormhole evolutions in higher-dimensional gravity2012

    • 著者名/発表者名
      H. Shinkai and T. Torii
    • 学会等名
      RESCEU Symposium On General Relativity and Gravitation (JGRG22)
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Wormhole Dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      Hisa-aki Shinkai
    • 学会等名
      The workshop on theories and possibilities of observations of wormholes
    • 発表場所
      立教大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gravitational collapse in five-dimensional space-time2012

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamada, Hisa-aki Shinkai
    • 学会等名
      The 2nd AICS International Symposium
    • 発表場所
      理化学研究所(神戸)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 5次元重力崩壊:回転対称性と角運動量の効果2012

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 5次元ブラックリングとフープ仮説2011

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      第24回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      国立天文台
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] Gravitational collapse of ring objects infive-dimensional space-time2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada & H. Shinkai
    • 学会等名
      The 21th Workshop on General Relativity and Gravitation (JGRG21)
    • 発表場所
      Tohoku U., Japan(poster)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Constraint propagation and constraint-damping in the C^2-adjusted formulation2011

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, G. Yoneda & H. Shinkai
    • 学会等名
      The 21th Workshop on General Relativ ity and Gravitation (JGRG21)
    • 発表場所
      Tohoku U., Japan(15min talk)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Black ring and hoop conjecture2011

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] Gravitational collapses and naked singularity in 5-dimensional space- time2011

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学(開催中止)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Gravitational Collapse in Five-dimensional Space-time2011

    • 著者名/発表者名
      H. Shinkai
    • 学会等名
      The 2011 Shanghai Asia-Pacific school on Gravitation
    • 発表場所
      Shanghai, China(20min talk)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Gravitational collapse of ring objects in five-dimensional space-time2011

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamada, Hisa-aki Shinkai
    • 学会等名
      The 21th Workshop on General Relativity and Gravitation (JGRG21)
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Constraint propagation and constraint-damping in the C2-adjusted for mulation2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Tsuchiya, Gen Yoneda, Hisa-aki Shinkai
    • 学会等名
      The 21th Workshop on General Relativity and Gravitation (JGRG21)
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Gravitational Collapse in Five dimensional Spacetime2011

    • 著者名/発表者名
      Hisa-aki Shinkai
    • 学会等名
      2011 Shanghai Asia-Pacific School and Workshop on Gravitation
    • 発表場所
      上海師範大学, 中国
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 5次元時空における重力崩壊と裸の特異点形成2011

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Gravitational Collapse in Five-dimensional Space-time2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada & H. Shinkai
    • 学会等名
      The 20th Workshop on General Relativity and Gravitation (JGRG20)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan(poster)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Gravitational Collapse in Five-dimensional Space-time2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada & H. Shinkai
    • 学会等名
      The 2010 Cosmo/CosPA International Workshop (Cosmo/CosPA 2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan(poster)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical analysis of black-ring in 5-dimensional space-time (II)2010

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Constraint propagation of C^2-adjusted BSSN Equations2010

    • 著者名/発表者名
      土屋拓也, 米田元, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本応用数理学会
    • 発表場所
      明治大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Black Objects and Hoop Conjectue in Five-dimensional Space- time2010

    • 著者名/発表者名
      H. Shinkai & Y. Yamada
    • 学会等名
      The 19th International Conference on General Relativity and Gravitation
    • 発表場所
      Mexico City, Mexico(20min talk)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Constraint Propagation of C^2-adjusted Equations—Another Recipe for Robust Evolution Systems—2010

    • 著者名/発表者名
      H. Shinkai, T. Tsuchiya & G. Yoneda
    • 学会等名
      The 19th International Conference on General Relativity and Gravitation
    • 発表場所
      Mexico City, Mexico(poster)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Black Objects and Hoop Conjectue in Five-dimensional Space-time2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shinkai, Y.Yamada
    • 学会等名
      The 19th International Conference on General Relativity and Gravitation
    • 発表場所
      Mexico City, Mexico
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Constraint Propagation of $C^2$-adjusted Equations2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shinkai, T.Tsuchiya, G.Yoneda
    • 学会等名
      The 19th International Conference on General Relativity and Gravitation
    • 発表場所
      Mexico City, Mexico
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Constraint Propagation of $C^2$-adjusted BSSN Equations2010

    • 著者名/発表者名
      土屋拓也, 米田元, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本応用数理学会
    • 発表場所
      明治大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 5次元ブラックリング形状の時間発展数値解析(II)2010

    • 著者名/発表者名
      山田祐太, 真貝寿明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Gravitational Collapse in Five-dimensional Spacetime2010

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamada, Hisa-aki Shinkai
    • 学会等名
      The 20th Workshop on General Relativity and Gravitation (JGRG20)
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Gravitational Collapse in Five-dimensional Spacetime2010

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamada, Hisa-aki Shinkai
    • 学会等名
      International Conference on Particle Physics and Cosmology (COSMO), and International Symposium on Cosmology and Particle Astrophysics (CosPA 2010)
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 研究成果報告 高次元時空における時空特異点形成条件の解明

    • URL

      http://www.is.oit.ac.jp/~shinkai/research/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 研究者作成

    • URL

      http://www.is.oit.ac.jp/%7Eshinkai/research/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 研究者作成

    • URL

      http://www.is.oit.ac.jp/%7Eshinkai/research/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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