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The dynamics of closed strings approaching from open string field theories

Research Project

Project/Area Number 20K03972
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

Takahashi Tomohiko  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (10324956)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岸本 功  山陽小野田市立山口東京理科大学, 共通教育センター, 准教授 (60399433)
関 穣慶  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 数学研究所専任研究所員 (60373320)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords弦理論 / 二点散乱振幅 / BRST形式 / 降下方程式 / ディラトン1点関数 / 閉弦頂点演算子 / 閉弦2点振幅 / 弦の場の理論 / Dブレーン / BRST不変性 / ループ振幅 / 素粒子論 / Veneziano振幅 / 数値解 / 超対称性 / 非線形シグマ模型 / 連続ビラソロ代数 / タキオン真空
Outline of Research at the Start

開弦の場の理論における閉弦の記述方法を確立し、そこから理論の構造を理解することによって、膨張宇宙や時空のコンパクト化に関わる閉弦のダイナミクスを明らかにしていくことが本研究の目的である。さらに、弦の場の理論の研究を通じて、弦理論におけるゲージ対称性の構造、弦理論の背後にある指導原理の全容を明らかにし、素粒子物理学における統一理論および重力の量子論の研究を進展させることを目指す研究である。

Outline of Final Research Achievements

We have proposed that two-point scattering amplitudes in string theory can be calculated using an operator formalism with BRST symmetry. In this calculation method, we introduced a new concept called the mostly BRST exact operator, and showed that this operator works well not only for two-point scattering amplitudes but also for the calculation of general scattering amplitudes.

In the study of two-point amplitudes of closed strings, we clarified the relationship between closed string vertex operators and descent equations, and succeeded in extending the conventional vertex operators. Using these extended vertex operators, we showed that it is possible to calculate the one-point function of the dilaton, revealing that although it is a local operator, it yields the Euler characteristic as a global contribution.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

弦理論における2点散乱振幅は、ゲージ固定されない自由度が残るためゼロになると数十年間信じられてきた。BRST形式を用いてこの2点振幅が有限の値として得られることが明らかになったことで、このドグマが覆されたのであり、学術的意義は非常に大きいと言える。また、この研究を通じて、mostly BRST exact演算子という新しい概念が導入され、閉弦頂点演算子と降下方程式との関係が解明された。これらの新たな考え方は、開弦の場の理論における閉弦のダイナミクスの研究に役立つことが期待される成果である。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] The Veneziano amplitude via mostly BRST exact operator2022

    • Author(s)
      Kishimoto Isao、Sasaki Tomoko、Seki Shigenori、Takahashi Tomohiko
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 974 Pages: 115647-115647

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2021.115647

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reduction of open string amplitudes by mostly BRST exact operators2021

    • Author(s)
      Seki Shigenori、Takahashi Tomohiko
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 822 Pages: 136664-136664

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2021.136664

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Numerical twist-even SU(1,1)-singlet solutions in open string field theory around the identity-based solution2021

    • Author(s)
      Kishimoto Isao、Takahashi Tomohiko
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2021 Issue: 2 Pages: 1-26

    • DOI

      10.1007/jhep02(2021)133

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Supersymmetric nonlinear sigma models as anomalous gauge theories2020

    • Author(s)
      Kondo Aya、Takahashi Tomohiko
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 102 Issue: 2 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1103/physrevd.102.025014

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Mostly BRST Exact演算子による開弦2点振幅の再考察2024

    • Author(s)
      岸本功, 関穣慶, 高橋智彦, 山本蘭菜
    • Organizer
      日本物理学会2024年春季大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Mostly BRST Exact演算子と降下方程式によるVirasoro-Shapiro振幅の考察2024

    • Author(s)
      石井美優, 岸本功, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会2024年春季大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Mostly BRST Exact演算子によるVirasoro-Shapiro振幅の導出2023

    • Author(s)
      岸本功, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会第78回年次大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 閉弦の頂点演算子と降下方程式2023

    • Author(s)
      岸本功, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会第78回年次大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ゴースト数2をもつ新たな閉弦頂点演算子について2023

    • Author(s)
      岸本功, 甲賀まこ, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] mostly BRST exact演算子を用いた開弦1ループ振幅の計算について2023

    • Author(s)
      東國沙紀, 岸本功, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 新しいゲージ固定法を用いた閉弦の2点振幅の理解2022

    • Author(s)
      岸本功, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Mostly BRST Exact演算子によるVeneziano振幅の導出2022

    • Author(s)
      岸本功, 北出智巳, 佐々木智子, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] BRST形式によるdilaton tadpole振幅の導出2022

    • Author(s)
      岸本功, 北出智巳, 佐々木智子, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] String amplitude given by mostly BRST exact operator2021

    • Author(s)
      関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 4次元超対称非線形シグマ模型と双対性について2021

    • Author(s)
      近藤綾, 関穣慶, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 4次元超対称非線形シグマ模型におけるコンペンセイター場とアノマリー2020

    • Author(s)
      近藤綾, 高橋智彦
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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