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2011 Fiscal Year Annual Research Report

テラスケール物理がもたらす新しい時空像

Planned Research

Project AreaParticles Physics opening up the Tera-scale horizon using LHC
Project/Area Number 23104009
Research Category

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

Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

細谷 裕  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50324744)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 青司  神戸大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80201870)
Keywords素粒子理論 / ヒッグス粒子 / 余剰次元 / ゲージ・ヒッグス統合 / 細谷機構 / 新しい時空 / テラスケール
Research Abstract

素粒子の力の統一は対称性の自発的破れと表裏一体であり、標準理論ではビッグスボゾンが対称性の自発的破れを引き起こす。このビッグスボゾンの発見が間近になってきた。驚くべきことに、我々の世界の時空が5次元以上あるとすれば、その反映としてビッグスボゾンが全く違う形で出現する。余剰次元の存在を確認することで、新しい時空像を打ち立てようというのがこの研究課題である。細谷、林、尾田(連携研究者)と研究支援員が中心になり、新しい時空構造、余剰次元理論の構築とテラスケールでの実験的検証に取り組んだ。
細谷は、ビッグス場とゲージ場を統合するゲージ・ヒッグス統合理論の更なる解析をすすめ、ビッグスボゾン生成、KK粒子生成など直接Tevatron/LHCなどの実験観測で検証できる結果・予言を出した。また、超対称粒子の質量の評価し、gluonや軽いクォークの超対称粒子は重く(1TeV以上)、stop粒子(トップクォークの超対称粒子)が300GeV位だと暗黒物質と加速器実験の両方を説明できることを示した。
林はゲージ・ビッグス統合理論におけるフレーバー対称性の破れ解析をすすめ、いかに、FCNCが小さくなりうるかを示した。また、ビッグス場はアハロノブ・ボーム位相と見なせるために、その相互作用はヒッグス場に関して周期性を持ち、湯川結合がKK粒子の間に非対角成分を持ち得ることを示した。
尾田は、余剰次元UED模型において、KKトップ・クォークの寄与により、現在観測されているビッグス粒子候補の断面積の最適値が標準模型より大きくなることが説明できることを示した。
2011年12月12日~14日には、大阪大学シグマホールにおいて、「International Workshop:Extra Dimensions in the Era of the LHC」を開催した。100人近く(外国から25人)が参加し、活発な報告、議論がなされた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

余剰次元理論(ゲージ・ヒッグス統合理論やUED理論)の解析が進み、実験と照らし合わせることができるところまできた。

Strategy for Future Research Activity

H24年度には、LHCより豊富な実験結果が報告されるはずで、ヒッグス粒子の正体にせまることができる。ヒッグス粒子の生成・崩壊、KK粒子生成など、理論からの予言を更に調べる。

  • Research Products

    (22 results)

All 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] DO-DObar mixing in gauge-Higgs unification2012

    • Author(s)
      Y. Adachi, N. Kurahashi, C. S. Lim, N. Maru
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1247 Pages: 047-1-047-25

    • DOI

      10.1007/JHEP01(2012)047

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A bound on Universal Extra Dimension Models from up to 2fb^{-1} of LHC Data at 7TeV.2012

    • Author(s)
      K. Nishiwaki, K. Oda, N. Okuda, R. Watanabe
    • Journal Title

      Phys. Lett.

      Volume: B707 Pages: 506-511

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.12.061

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heavy Higgs boson at the Tevatron and the LHC in universal extra dimension models2012

    • Author(s)
      K. Nishiwaki, K. Oda, N. Okuda, R. Watanabe
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 1585 Pages: 035026-1-22

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.85.035026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Collider signatures of the SO(5)xU(1) gauge-Higgs unification2011

    • Author(s)
      Y. Hosotani, M. Tanaka, N. Uekusa
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 84 Pages: 075014-1-075014-22

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.84.075014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dirichlet Higgs as radion stabilizer in warped compactification2011

    • Author(s)
      N. Haba, K. Oda R. Takahashi
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1105 Pages: 125-1-125-33

    • DOI

      10.1007/JHEP05(2011)125

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Toward the nonperturbative Hosotani mechanism2012

    • Author(s)
      細谷裕
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] Gauge-Higgs unification approach2012

    • Author(s)
      Y. Hosotani
    • Organizer
      GUT 2012
    • Place of Presentation
      YITP,京都大学(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] SO(5)xU(1) gauge-Higgs unification2012

    • Author(s)
      Y. Hosotani
    • Organizer
      Beyond the Standard Model and the Origin of Higgs
    • Place of Presentation
      神戸大学(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-14
  • [Presentation] Higgs at LHC in Universal Extra Dimensions2012

    • Author(s)
      K. Oda
    • Organizer
      2012 workshop "Beyond the Standard Model and The Origin Of Higgs"
    • Place of Presentation
      神戸大学(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-14
  • [Presentation] Realistic SO(5)xU(1) model in RS space2012

    • Author(s)
      Y. Hosotani
    • Organizer
      Rencontres de Moriond EW 2012
    • Place of Presentation
      Thuile, Italy(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-09
  • [Presentation] Extra dimensional models as a solution to the hierarchy problem2012

    • Author(s)
      K. Oda
    • Organizer
      KEK理論研究会2012
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-05
  • [Presentation] Gauge-Higgs unification and the LHC2012

    • Author(s)
      Y. Hosotani
    • Organizer
      Strongly coupled physics beyond standard model
    • Place of Presentation
      ICTP, Trieste, Italy(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-26
  • [Presentation] Extra dimensions and Higgs/SUSY2012

    • Author(s)
      Y. Hosotani
    • Organizer
      先端加速器LHCが切り拓くテラスケールの素粒子物理学
    • Place of Presentation
      神戸大学(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-07
  • [Presentation] Updated Higgs Constraints and Signals of Universal Extra Dimensions at LHC2012

    • Author(s)
      K. Oda
    • Organizer
      先端加速器LHCが切り拓くテラスケールの素粒子物理学
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2012-01-07
  • [Presentation] Gauge Higgs unification as a scenario of new physics2011

    • Author(s)
      C. S. Lim
    • Organizer
      International workshop "Extra Dimensions in the Era of the LHC"
    • Place of Presentation
      大阪大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-12
  • [Presentation] Higgs at ILC in Universal Extra Dimensions in Light of Recent LHC Data2011

    • Author(s)
      K. Oda
    • Organizer
      International Workshop on Future Linear Collider (LCWS11)
    • Place of Presentation
      Granada, Spain
    • Year and Date
      2011-09-26
  • [Presentation] SUSY breaking scale in the gauge-Higgs unification2011

    • Author(s)
      細谷裕
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋期大会
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] Collider signatures of gauge-Higgs unification2011

    • Author(s)
      Y. Hosotani
    • Organizer
      Scalar 2011
    • Place of Presentation
      Warsaw, Poland(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-26
  • [Presentation] Heavy Higgs at Tevatron and LHC in Weak-Scale Universal Extra Dimensions2011

    • Author(s)
      K. Oda
    • Organizer
      実験理論共同研究会「LHCが切り拓くテラスケール物理」
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2011-08-22
  • [Presentation] Collider signatures of gauge-Higgs unification2011

    • Author(s)
      Y. Hosotani
    • Organizer
      Summer Institure 2011
    • Place of Presentation
      富士吉田,静岡県(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-14
  • [Presentation] The Violation of CP Symmetry in Higher Dimensional Theories2011

    • Author(s)
      C. S. Lim
    • Organizer
      Seventh International Conference, "Quantum Theory and Symmetries"
    • Place of Presentation
      Prague,チェコ共和国(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-09
  • [Presentation] Unitarity in Dirichlet Higgs Model2011

    • Author(s)
      K. Oda
    • Organizer
      「場の理論と弦理論」研究会
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2011-07-25

URL: 

Published: 2014-07-16  

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