Vacuum structure of extra dimensions and generation structure of quarks and leptons

• Project/Area Number: 23K03416
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 坂本 眞人 神戸大学, 理学研究科, 理学研究科研究員 (30183817)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 教寛 沖縄工業高等専門学校, 総合科学科, 准教授 (40732946) ; 竹永 和典 熊本保健科学大学, 保健科学部, 教授 (50379294)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 余剰次元 / 真空構造 / クォーク・レプトン / 世代構造 / 真空エネルギー

Outline of Research at the Start

2012 年のヒッグス粒子発見により、素粒子標準模型はその地位を不動のものにした。しかし、標準模型には多くの謎や問題が残されており、最終理論とは考えられていない。たとえば、『なぜ、クォーク・レプトンは全く同じコピーが3 つも存在するのか？』は、世代数問題とよばれる。また、『なぜ、クォーク・レプトンの質量は、図1 のように世代が上がるごとに指数関数的に重くなるのか？』は、質量階層性問題とよばれる。標準模型の枠内では、これらの問題に答えることはできない。
本研究では、量子補正を加えた真空エネルギーを最小化することによって、理論の真空構造からダイナミカルに世代数および質量階層性を解決することにある。