2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Unification and Development of the Neutrino Science Frontier |
|---|
| Project/Area Number |
25105011
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
|---|
Principal Investigator |
北野 龍一郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (50543451)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大河内 豊 九州大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40599990)
伊部 昌宏 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (50599008)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
|
| Keywords | 素粒子論 |
|---|
| Research Abstract |
本研究は、ニュートリノ物理を足がかりに素粒子現象論・宇宙論・超弦理論の３つの方向から素粒子・宇宙・時空の背後にある究極理論に迫るものである。トピックを絞らずに様々な可能性を探ることが特色である。
本年度は、高い視点から様々な可能性を議論した。ニュートリノの質量には電弱対称性の破れ、つまりヒッグス機構が必要である。ヒッグス場の真空期待値の起源の研究はニュートリノの理解には不可欠であり、また、逆にニュートリノの質量獲得機構はヒッグス場の物理へのヒントとなる。そこで、ヒッグス機構と関連の深い、超対称理論や強結合理論などについて、新しい可能性を多方向から議論した。
超対称理論の研究では、強結合理論に現れる閉じ込め現象や、対称性の破れについて、超対称理論の厳密解からアプローチし、QCDやヒッグスの物理との関連性を見ることができた。また、超重力理論における超重力子が宇宙の暗黒物質である可能性についても議論し、これまでに知られていなかったシナリオにより、宇宙のバリオン数生成との整合性があることを示した。
また暗黒物質の新たな提案として標準模型のハイパーチャージを持つ暗黒物質の可能性を提案した。そのような暗黒物質はこれまでの直接探索の実験の結果から 100PeV 以上の質量が要求されるが興味深いことに暗黒物質残存量と宇宙の再加熱温度の間の相関関係を通して直接検出から再加熱温度を絞り込むことが出来ることを示した。
さらに、超弦理論のコンパクト化による標準模型の構成では、しばしば離散対称性が付随する。量子重力理論ではそうした離散対称性はゲージ化されている必要があり、それに付随した宇宙紐が生成される。今回コンパクト化に関する制限をアハロノフボーム効果を用いて行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は、ヒッグスの物理、暗黒物質、超弦理論からのアプローチを試み、多くの成果を得ることができた。また、最近のBicep2実験の報告から、宇宙のインフレーション理論に新しい情報がもたらされ、それにより、宇宙のバリオン数や暗黒物質の起源の研究に当初の予想以上の進展が見られている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまでの研究成果がニュートリノの質量起源とどのように関連していくのか。また、ニュートリノの質量起源の考察からどのような素粒子論・宇宙論のシナリオが浮かびあがってくるのか考察していく。さらに、超弦理論とインフレーション理論との関連についても議論していく。
|
Research Products
(15 results)
