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ニュートリノ質量と高次元ゲージ理論

Publicly Offered Research

Project AreaUnification and Development of the Neutrino Science Frontier
Project/Area Number 16H00872
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Woman's Christian University

Principal Investigator

林 青司  東京女子大学, 現代教養学部, 教授 (80201870)

Project Period (FY) 2016-06-30 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsゲージ・ヒッグス統一理論 / 質量階層性 / ニュートリノ質量 / 高次元理論
Outline of Annual Research Achievements

かつて研究代表者が標準模型を超える理論の候補として提唱したゲージ・ヒッグス統一理論(GHU)では、ヒッグス粒子の起源は高次元的なゲージ・ボソンであるため、フェルミオン質量を記述する湯川結合は本来ゲージ結合定数である。これは、フェルミオン質量が世代に依らず普遍的に成るという、現実と全く合わない予言に導くことを意味し、一見GHU シナリオの致命的な欠点である様に思える。
しかし、実際にはGHU はクォーク等の階層的質量の構造を自然に(パラメターの微調整の必要無く)説明する枠組みを提供する事が分かる。具体的には、実測されているクォーク質量の対数を世代数の関数としてプロットすると、ほぼ直線上に乗ることが分かるが、これはクォーク質量が本来世代に依らず普遍的であり、それに世代数に比例した(“量子化”された)指数を持つ指数的抑制因子が作用して現実の質量階層性が生まれる事を強く示唆している。GHUは正にこうした性質を自然に説明し得るのである。実際、GHUではフェルミオン質量は上述の様に本来普遍的であり、また指数関数的抑制因子における指数の量子化も、余剰次元のトーラス中に磁気単極子を置くことによって、良く知られた磁荷の量子化により自然に実現されることが分かる。
当該年度の研究では、上で述べた階層的質量をGHU の枠内で自然に説明する機構の提唱、またそれを具現化する6次元時空上のGHU 模型の構築を学術論文において行い、論文を専門誌に掲載すると共に、国内外の研究集会、ワークショップ等で、その成果について講演を行った。
更に、ニュートリノに特徴的な非常に小さな質量をGHU の範疇でいかに実現するかというテーマに関しても研究を行い、いわゆるシーソー機構がGHUではType 1 とType 3 の混合したものになる、といった興味深い知見が得られ、これについても専門誌に学術論文を掲載した。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Majorana neutrino masses in the scenario of gauge-Higgs unification2018

    • Author(s)
      K. Hasegawa and C.S. Lim
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2018 no.7 Issue: 7

    • DOI

      10.1093/ptep/pty072

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The implication of gauge-Higgs unificaion for the hierarchical fermion masses2018

    • Author(s)
      C.S. Lim
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2018 no.9 Issue: 9

    • DOI

      10.1093/ptep/pty092

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Few remarks on the Higgs boson decays in gauge-Higgs unification2016

    • Author(s)
      K. Hasegawa and C.S. Lim
    • Journal Title

      Physical Review

      Volume: D94 no.5 Issue: 5 Pages: 055021-055021

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.055021

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The implication of gauge-Higgs unification to the hierarchical fermion masses2018

    • Author(s)
      C.S. Lim (林 青司)
    • Organizer
      Seminar @ KIAS, Mar.26, 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Higgs physics in the scenario of gauge-Higgs unification2018

    • Author(s)
      C.S. Lim (林 青司)
    • Organizer
      Workshop “BARAM (BrAinstorming on paRticle physics and Astrophysics phenoMenology)”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Higgs boson decays and hierarchical quark masses in gauge-Higgs unification2017

    • Author(s)
      C.S. Lim (林 青司)
    • Organizer
      Workshop on the Standard Model and Beyond(Corfu, Sep.2, 2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The implication of gauge-Higgs unification to the hierarchical fermion masses2017

    • Author(s)
      C.S.Lim (林 青司)
    • Organizer
      Workshop for Unification and Development of the Neutrino Science Frontier (2017) (Biwako Grand Hotel, Dec.11, 2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Higgs and flavour physics in higher dimensional gauge theories2016

    • Author(s)
      C.S. Lim (林 青司)
    • Organizer
      Flavour Physics Symposium
    • Place of Presentation
      Instituto Superior Tecnico, リスボン, ポルトガル
    • Year and Date
      2016-10-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2016-07-04   Modified: 2019-12-27  

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