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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ゲージ・ヒッグス統一模型

Research Project

Project/Area Number 13J01861
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

下谷 卓也  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords余剰次元 / ヒッグス粒子
Outline of Annual Research Achievements

2012年7月4日にLHCによってスカラー粒子が発見された。この粒子の性質を調べる事により、現在のエネルギーよりも高いエネルギースケールでの新しい物理を調べることができる。私が新しい物理として取り扱うものは、余剰次元である。余剰次元が存在したとき、その空間構造によって余剰次元ゲージ場が真空期待値を持ち(Aharonov-Bohm効果)、自発的に対称性を破る機構(細谷機構)を用いて、高エネルギー領域での物理を模索する。私たちの模型におけるヒッグス粒子が2012年に発見された新粒子であるならば、実験データよりヒッグスの質量は126GeVとなる。しかし、そのようなヒッグスは私の模型では存在しないので、模型を改良する必要があった。そこで、模型に新たなフェルミオンを加える事で、質量126GeVのヒッグス粒子を作ることし、それに成功した。この時に、新たなuniversalityが発見された。新たに加えたフェルミオンの数にかかわらず、余剰次元ゲージ場の真空期待値と余剰次元に起因する粒子の特徴的な質量が1つの曲線上にプロットされることがわかった。また、ヒッグス粒子の3点と4点の結合定数も同様にフェルミオンの数によらないことがわかった。
この模型には、標準模型には存在しない新たな粒子が現れる。それは余剰次元が存在することにより現れる。そこで、その粒子が今後、加速器実験にて検証可能かどうか、実験ではどのようなsignalとして現れるのかについて研究した。また私たちの模型には暗黒物質の候補となる物質も含まれており、暗黒物質の残存量を再現し、暗黒物質の直接観測と同じ結果が得られるかを調べた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] LHC signals of the SO(5)×U(1) gauge-Higgs unification2014

    • Author(s)
      Shuichiro Funatsu, Hisaki Hatanaka, Yutaka Hosotani, Yuta Orikasa, Takuya Shimotani
    • Journal Title

      Phys.Rev. D

      Volume: 89 Pages: 1, 19

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.89.095019

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Symmetry breaking caused by large ℛ-charge2014

    • Author(s)
      Akinori Tanaka, Akio Tomiya, Takuya Shimotani
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2014 Pages: 136-1, 136-20

    • DOI

      10.1007/JHEP10(2014)136

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dark matter in the SO(5) × U(1) gauge-Higgs unification2014

    • Author(s)
      Shuichiro Funatsu, Hisaki Hatanaka, Yutaka Hosotani, Yuta Orikasa, Takuya Shimotani
    • Journal Title

      Prog. Theor. Exp. Phys

      Volume: 2014 Pages: 1, 40

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu146

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] LHC signals of the SO(5) × U (1) gauge-Higgs unification2014

    • Author(s)
      Takuya Shimotani
    • Organizer
      KEK Theory Meeting on Particle Physics Phenomenology
    • Place of Presentation
      茨城県 つくば市 高エネルギー加速器研究機構
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-24
  • [Presentation] Dark fermions in the SO(5)×U(1) gauge-Higgs unification2014

    • Author(s)
      下谷卓也
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      佐賀県 佐賀市 佐賀大学 本庄キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [Presentation] LHC signals of the SO(5)×U(1) gauge-Higgs unification2014

    • Author(s)
      Takuya Shimotani
    • Organizer
      Summer Institute 2014
    • Place of Presentation
      山梨県 富士吉田市 富士Calm
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [Presentation] LHC signals of the SO(5) × U (1) gauge-Higgs unification2014

    • Author(s)
      Takuya Shimotani
    • Organizer
      3rd International Conference on New Frontiers in Physics
    • Place of Presentation
      Greek Kolymbari
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-06
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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