Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
素粒子の標準理論を超えた素粒子模型が生み出す新しい力(非標準相互作用)は、その多くが不自然に小さくなければいけない。この不可解な構造には、なにか深遠な理由が隠されているに違いない。 本研究では、その背後に複雑な対称性や時空構造があるのか、それともシンプルな「フレーバー普遍性」仮説が成り立っているのか、その検証研究を行う。量子効果がもたらすニュートリノ振動とクォークの素粒子反応を比較・検討することで、フレーバー普遍性が成り立っているのか、それとも破れているのか、将来の実験を踏まえて検証を目指す。そして、新しい力の背後に潜む理論は結局なにか、その正体の解明に挑む。
これまで素粒子標準理論では説明のできない素粒子現象がさまざまな実験から報告されてきた。これらの結果は、素粒子標準理論を超える新しい物理理論（新しい素粒子の法則）が存在することを示唆している。とくに、2022年度のはじめにフェルミ国立加速器研究所からWボソン質量の新しい測定結果が発表された。この結果はテバトロン衝突型粒子加速器（2011年に運転を終了）で蓄積された全実験データに基づいており、驚くべきことに素粒子標準理論の予想から7シグマもずれていた。その一方で、新しい結果は過去の他の実験結果とも一致しておらず、このずれの原因の解明が素粒子実験における今後の課題となっている。しかし、将来の実験によりテバトロン実験の正しさが検証された場合、新しい素粒子の法則の存在を強く裏付ける証拠となる。そのため、この結果に触発されて、これまでに多くの理論モデルが提唱されてきた。その多くは素粒子標準理論のヒッグスセクターに関するものであったが、それに対して、我々はこの結果が電子とミューオンの間に新しい相互作用を導入することで説明できることを指摘した。このようなモデルでは、レプトン間だけではなくレプトンとクォークの間に新しい力が働く可能性もあるため、Wボソン質量の測定以外の他の実験からモデルが強く制限されている可能性がある。我々は、代表的ないくつかのモデルが、電弱精密測定や他の実験結果と矛盾せずにテバトロン実験の結果を説明できることを示した。さらに、近い将来LHC実験で新しい粒子が観測される可能性を指摘した。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2023 2022 2021 Other
All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Peer Reviewed: 4 results, Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results, Invited: 4 results)
Physical Review D
Volume: 106 Issue: 11 Pages: 115005-115005
10.1103/physrevd.106.115005
Journal of High Energy Physics
Volume: 2022-01 Issue: 1
10.1007/jhep01(2022)147
Volume: 2022 Issue: 2 Pages: 106-106
10.1007/jhep02(2022)106
Volume: 2021 Issue: 7 Pages: 075-075
10.1007/jhep07(2021)075
