2017 Fiscal Year Research-status Report
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15K05062
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| Research Institution | Tokyo Woman's Christian University |
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Principal Investigator |
林 青司 東京女子大学, 現代教養学部, 教授 (80201870)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 標準模型を超える理論 / ゲージ・ヒッグス統一理論 / ニュートリノのマヨラナ質量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
素粒子の確立した理論として標準模型と呼ばれる理論があるが、この理論は、"万物に質量を与える"ヒッグス粒子に関係するセクターにいくつかの基本的で重要な理論的問題点を抱えている。特に、ヒッグス粒子の質量の量子補正の下での安定性をどう保証するか、という「階層性問題」、またヒッグス粒子の、湯川結合といった相互作用の強さは標準模型では任意定数であって理論的には予言出来ない、といった問題が存在する。
こうした問題点を解決すべく、「標準模型を超える理論」の構築の試みが成されて来た。当該研究課題では、最新の実験データが示す軽いヒッグス粒子を予言するゲージ・ヒッグス統一理論を魅力ある標準模型を超える理論の候補として採り上げ、この理論におけるヒッグス粒子が関わる諸々の現象を解析するのが研究目的である。
今年度は、特にヒッグス場が深く関わるフェルミオン質量に関する研究に力を入れた。上述の様に、標準模型ではフェルミオン質量に関係する湯川結合は予言不能な任意定数であるが、ゲージ・ヒッグス統一理論ではヒッグスの起源が（高次元的な）ゲージ粒子であるために、その相互作用はゲージ対称性により強く規制され、よって、湯川結合の予言が原理的に可能である。
一方で、標準模型が説明出来ない実験事実としてニュートリノ振動という現象が確立し、これによりニュートリノが質量を持つ事が確定的になった。当該年度の研究では、ゲージ・ヒッグス統一理論の予言能力の高さを生かして、ニュートリノのマヨラナ質量をどの様に生成するか、という基本的な問題に取り組み、その研究成果をまとめた論文は学術雑誌に掲載が決定している。更には、3世代のフェルミオン質量の実測値が示す興味深い階層的構造を、このシナリオに基づいて自然に説明する、という野心的な取り組みも行い、これらの研究成果を複数の海外での研究集会における招待講演で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
「研究実績の概要」で述べた様に、今年度は軽いヒッグスに関わる研究テーマとして、ニュートリノのマヨラナ質量をどの様に生成するか、という基本的な問題に取り組み、更には、3世代のフェルミオン質量の実測値が示す興味深い階層的構造を、ゲージ・ヒッグス統一理論に基づき自然に説明する、という野心的な研究にも取り組んだ。
しかし、どちらの取り組みも新しい野心的なものであるため、研究の途中で様々な未知の論点や技術的問題に遭遇した。
更に、昨年度の途中から、関連する他の科研費課題がスタートし、こちらは比較的短期間のものであるため、ある程度そちらに集中する必要も生じ、これらの事から論文の学術雑誌への発表が当初予想したより若干遅くなった。しかし、一方で研究成果について複数の海外の研究集会での招待講演として発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは、今年度一応の完成を見た、ニュートリノ質量の生成機構、フェルミオン質量の階層的構造に関する研究において未解決で残っているいくつかの論点を整理し、これらに関係する研究を行いたい。
また、前年度の研究で一応の結果が得られた、ゲージ・ヒッグス統一理論におけるヒッグス質量の予言に関する研究、特に6次元時空上の理論で、ゲージ群の採り方でヒッグス質量の予言値が変わり得るか、という未解決な問題があるので、出来ればこれに解答を与える研究を行いたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
（理由）
「現在までの進捗状況」で述べた様に、今年度実施した二つの研究テーマがいずれも野心的なもので、研究の途中で未知の論点や技術的問題に遭遇したこと、また昨年度の途中からスタートした他の関連する科研費課題が短期間のものであるために、ある程度集中した研究が必要だったこと、といった理由から、当該研究課題に関する論文の学術雑誌への掲載が予想より遅れた。そのために、当該の科研費を用いた出張などが当初予定したほどは行えなかった次第である。
（使用計画）
次年度においては、今年度末に完成し学術雑誌に掲載が決まった論文や、関連する論文の研究成果に関して積極的に講演を行ったり、資料収集や研究討論のための海外・国内出張を積極的に行い、計画的でスムーズな執行により、次年度使用額を有効に使わせて頂く予定である。
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