2015 Fiscal Year Research-status Report
自然な大統一理論における宇宙史の構築と実験からの制限
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15K05048
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
前川 展祐 名古屋大学, 基礎理論研究センター, 准教授 (40273429)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 真空遷移 / 粒子生成 / preheating / 熱的レプトン生成 / 大統一理論 / 超対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以前の論文で、真空遷移における粒子生成が、非繰り込み相互作用を通しても十分に起こりうることを数値計算と解析計算の両方で示していた。今回の仕事では、その非繰り込み相互作用を通して起こる粒子生成により、preheatingも十分に起こりうることを示した。特に真空エネルギーの大部分が粒子に移行するために必要な振動の回数を評価し、状況にも依存するが、数回の振動で起こる事を数値的な計算と解析的な計算の両方で示した。
異常U(1)対称性を持つE6大統一理論は、非繰り込み項も含め対称性で許されるすべての項をO(1)係数で導入するという自然な仮定の下で、現実的なクォーク、レプトン質量や混合角を実現するだけでは無く、大統一理論における最も深刻な問題であるヒッグスの微調整問題（二重項－三重項分離の問題）を解決できる魅力的な模型である。一方で、数あるバリオン生成シナリオの中で最も有望と思われる熱的なレプトン生成シナリオでは、右巻ニュートリノの質量が小さすぎるため十分なバリオン数が生成できないことが知られていた。今回の仕事で分かったことは、対称性で決まる右巻ニュートリノの質量項が多く存在している影響を考慮すると、実験を再現しているニュートリノ質量や混合角に対する予言を大きく変更すること無く、必要なバリオン生成を熱的レプトン生成シナリオで実現することが可能であることを指摘した。その際に超対称性の効果とフレーバーの効果の両方を取り入れることが重要であることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
E6大統一理論に適応できるバリオン生成シナリオが少なくとも1つ、特に予言度が高いことで注目されている熱的レプトン生成シナリオが適応できることを示したことは、非常に重要な進展である。個人的には、バリオン生成はこれでいいのではないか、と考えている。
また、もう一つの仕事も、非繰り込み項による粒子生成を通して、例えば隠れたセクターに存在するインフラトンでも我々のセクターの粒子を再加熱できることを示したことになっており、重要な進展と考えている。インフレーションはまだまだ理解したとは言えないが、もともとチャレンジングな問題であり、一歩一歩進んで行ければいいのではと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
大統一理論の最も重要な実験と考えられている陽子崩壊を実験しているSuperKamiokandeにおいて、最近、シグナル領域に2事象報告されている。これが背景事象で無いならどういうことが言えるか、ということは重要な研究課題と言える。これがE6の証拠である、と言えなくもないので、そのような研究をする。
また、超対称粒子の質量スペクトラムを測定することで大統一理論の直接的な証拠を得るという可能性があるので、その可能性についても追求していく。
バリオン生成については、一応の決着を見たが、他の可能性が否定されているわけでは無い。他の可能性についても考えたい。
インフレーションはチャレンジングな課題なので、少しずつ試行錯誤を繰り返していくつもりである。
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| Causes of Carryover |
10万円以下の余りは誤差と考えており、次元度予算と合わせて有効に使用するつもりである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究打ち合わせや講師の謝金等が考えられる。
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