2015 Fiscal Year Annual Research Report
ニュートリノ極微質量の起源とバリオン数生成機構の研究
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14J02428
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山口 雄也 北海道大学, 理学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | ヒッグス / 古典的スケール不変性 / 階層性問題 / 電弱対称性の破れ / ボソニックシーソー機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は主に、古典的スケール不変性を課すことで階層性問題（ヒッグス質量の微調整問題）を解決する模型について研究した。これまでよく研究されていた局所U(1)対称性を課した模型でフラットランドシナリオを実現する境界条件を考えると、真空の安定性からZ'ボソンの質量に強い制限がつくことが分かった。この制限は今後のLHC実験で十分検証可能である。また、局所U(1)対称性を課した模型にいくつかの場を加えることで、ゲージ結合定数の統一を実現するミニマルな模型を構築した。この模型では真空の安定性、ニュートリノ質量、バリオン数生成、ダークマターも説明することができる。この模型は1TeV弱のクォーク（カラーを持ったフェルミオン）を予言していて、それは今後のLHC実験で検証可能である。
さらに、古典的スケール不変性を課した模型に「ボソニックシーソー機構」を用いた模型を２種類構築した。これはニュートリノのシーソー機構の類似をヒッグスにも適用したものである。この機構を考えると、ヒッグス質量がプランクスケールよりずっと低く、ポテンシャルの質量項の符号が負になることを自然に説明できる。これは電弱対称性の破れを手で仮定することなく自然に実現することができることを意味していて、今までにない新たな可能性を開いたことになる。構築した模型はそれぞれコールマン・ワインバーグ機構でスケール不変性を破るものと、QCDのようにストロングダイナミクスで破るものであり、スケール不変性を破る機構としてよく知られている２つをモデルケースとした。これらは今後の模型構築の基礎となることを期待している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画で考えていたことのいくつかは論文にまとめて発表できた。まだ論文になってないものもあるが、それらも結果自体は出始めている。それ以上に当初の予定にはなかったアイディアで、ボソニックシーソー機構を用いた模型を２種類構築することができたことは大きい。このアイディアは今後様々な模型に応用されることを期待する。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは昨年度の研究で終わっていないものを完成させる。その後は今までのように様々な模型の構築を行うつもりである。
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