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高次元ゲージ理論の一般的な境界条件による解析と階層性問題の解決

Research Project

Project/Area Number 13J03825
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
Research InstitutionOsaka University (2014)
Kobe University (2013)

Principal Investigator

藤本 教寛  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords高次元ゲージ理論 / 点状相互作用 / 量子力学 / 背景磁場 / オービフォールド / 世代数問題 / 質量階層性問題 / フレーバー混合 / 境界条件
Outline of Annual Research Achievements

当該年度は、まず余剰次元として線分を持ち、さらに点状相互作用が導入された5次元ゲージ理論の枠組みにおいて、ニュートリノまで含めたレプトンの、世代・質量階層性・フレーバー構造が実現/再現されうるかについて議論し、実際に実験値を再現する領域が存在することを示した。これは、4次元の理論において質量階層性のパターンやフレーバー混合の構造に非常に大きな違いを持つクォークセクターとレプトンセクターが、余剰次元模型の観点においては同等の存在であり、一世代模型から出発して世代を出しつつ、余剰次元の配位の違いのみから現実的な違いが現れうるということを示したということであり、通常の4次元理論からは説明できない新しい視点を示したという意味で、非常に意味がある仕事である。
さらに、余剰次元理論において一般的な幾何を仮定してその性質を探るという研究目的に照らし合わせて、「背景磁場を持つ6次元オービフォールド模型」を世界で初めて一般的に構築し、その性質を調べた。この研究には研究実施計画にはなかったものの、上記「点状相互作用を持つ5次元ゲージ理論」の解析の場合と同じく、量子力学の研究を応用することで革新的な進展があり、急遽研究を実施した。その結果、通常はテータ関数と呼ばれる特殊関数で表現され解析が困難な高次元粒子を、全て厳密な表式で解析的に求めることに成功し、数値計算でしか解析されていなかった世代数や湯川結合定数などを、原理的には全て解析的に導出できるようになるという状況にまで至った。これは、一般に解析が困難な「一般的な幾何」の余剰次元模型をフルに解析できたという意味で、大きな意義のある仕事である。さらに我々はこの結果を使って、10次元U(8)超ヤン・ミルズ模型を解析し、この枠組で3世代が実現されうる全ての可能性を列挙し、明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Classification of three-generation models on magnetized orbifolds2015

    • Author(s)
      Tomo-hiro Abe, Yukihiro Fujimoto, Tatsuo Kobayashi, Takashi Miura, Kenji Nishiwaki, Makoto Sakamoto, Yoshiyuki Tatsuta
    • Journal Title

      Nucl. Phys.

      Volume: B894(2015)374 Pages: 374-406

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2015.03.004

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Realization of lepton masses and mixing angles from point interactions in an extra dimension2014

    • Author(s)
      Y. Fujimoto, K. Nishiwaki, M. Sakamoto, R. Takahashi
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1410, 191 Issue: 10 Pages: 1-28

    • DOI

      10.1007/jhep10(2014)191

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Operator analysis of physical states on magnetized T^2/Z_N orbifolds2014

    • Author(s)
      Tomo-hiro Abe, Yukihiro Fujimoto, Tatsuo Kobayashi, Takashi Miura, Kenji Nishiwaki, Makoto Sakamoto
    • Journal Title

      Nucl. Phys.

      Volume: B890(2014)442 Pages: 442-480

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2014.11.022

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Z_{N} twisted orbifold models with magnetic flux2014

    • Author(s)
      Yukihiro Fujimoto, et. al.
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 01(2014)065 Issue: 1 Pages: 1-36

    • DOI

      10.1007/jhep01(2014)065

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CP phase from twisted Higgs vacuum expectation value in extra dimension2013

    • Author(s)
      Yukihiro Fujimoto, et. al.
    • Journal Title

      Physical Review

      Volume: D88 Issue: 11

    • DOI

      10.1103/physrevd.88.115007

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shifted orbifold models with magnetic flux2013

    • Author(s)
      Yukihiro Fujimoto, et. al.
    • Journal Title

      Physical Review

      Volume: D87 Issue: 8

    • DOI

      10.1103/physrevd.87.086001

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Dynamical Generation of Fermion Mass Hierarchy in an Extra Dimension2015

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学, 東京都・新宿区戸塚町
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamical Generation of Fermion Mass Hierarchy from Point Interactions2015

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      KIASセミナー
    • Place of Presentation
      Soul, Korea
    • Year and Date
      2015-03-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic Flux meets Orbifold2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      島根大学セミナー
    • Place of Presentation
      島根大学, 島根県松江市西川津町
    • Year and Date
      2014-12-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Magnetized T^2/Z_N Orbifold Models2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      第2回松江現象論研究会現象論研究会
    • Place of Presentation
      島根大学, 島根県松江市西川津町
    • Year and Date
      2014-11-28 – 2014-11-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetized Orbifold Models2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      International Workshop on "Theoretical Particle Physics on 2014"
    • Place of Presentation
      サンライズ淡路, 兵庫県・南あわじ市広田
    • Year and Date
      2014-11-03 – 2014-11-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ワープする余剰次元上の点状相互作用によるフェルミオンのフレーバー構造について上の点状相互作用によるフェルミオンのフレーバー構造について2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学, 佐賀県・佐賀市本庄町
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Realization of the Lepton Flavor Structure from Point Interactions2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      3rd International Conference on New Frontiers in Physics
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Operator analysis of magnetized T^2/Z_N orbifolds2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      Strings and Fields
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所, 京都府・京都市左京区北白川追分町
    • Year and Date
      2014-07-22 – 2014-07-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic Flux meets Oribofld2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      大阪大学セミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学, 大阪府・豊中市待兼山町
    • Year and Date
      2014-07-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Lepton Masses and Mixing Angles from Point Interactions2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      FLASY2014
    • Place of Presentation
      Brighton, England
    • Year and Date
      2014-06-17 – 2014-06-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Generation, Quark/Lepton Flavor Structure from Point Interactions in an Extra Dimension2014

    • Author(s)
      藤本教寛
    • Organizer
      大阪大学セミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学, 大阪府・豊中市待兼山町
    • Year and Date
      2014-04-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dynamical generation of mass hierqrchy in an extra dimension2014

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      TeV-scale physics after the discovery of the Higgs particle
    • Place of Presentation
      東京女子大学
    • Year and Date
      2014-03-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamical generation of fermion mass hierarchy in an extra dimension2014

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      Harish-Chandra Research Institute セミナー
    • Place of Presentation
      Harish-Chandra Research Institute
    • Year and Date
      2014-01-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Fermion flavor structure with generations from point interactions in an extra dimension2013

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      Flavor Physics Workshop 2013
    • Place of Presentation
      合歓の郷
    • Year and Date
      2013-11-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Generation and flavor structure from point interactions in an extra dimension2013

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      KEK Theory Meeting on Particle Physics Phenomenology (KEK-PH2013)
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
    • Year and Date
      2013-10-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 点状相互作用を持つ5次元理論におけるレプトンのフレーバー構造2013

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2013-09-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Generation and flavor structure from point interactions in an extradimension2013

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      FLASY2013
    • Place of Presentation
      新潟大学サティライトキャンパス「ときめいと」
    • Year and Date
      2013-08-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Lepton flavor structure from point interactions in an extra dimension2013

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      場の理論と弦理論
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2013-08-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Higgs mechanism and flavor structure from point interactions in anextra dimension2013

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      北海道大学セミナー
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2013-06-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Z-{N} twisted orbifold with magnetic flux in operator formalism2013

    • Author(s)
      藤本 教寛
    • Organizer
      日本物理学2014年春季大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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