2018 Fiscal Year Research-status Report
格子QCDで探るアクシオン宇宙（国際共同研究強化）
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15KK0176
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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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)
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| Project Period (FY) |
2016 – 2019
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| Keywords | 素粒子論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲージ理論はゲージ変換で移り変われる場の配位を同一視するというルールに従って構成される。この同一視により、時空が内部空間に巻き付いた非自明なトポロジーの配位が可能となり、実際に物理に多大な影響を与える。しかし、どのような仕組みで影響が現れるのかはいまだによくわかっていない。また、宇宙の暗黒物質候補であるアクシオンは、ゲージ理論のトポロジカルな性質を反映して質量を獲得するため、ゲージ理論の理解は宇宙の歴史の理解にも関連する。特に、アクシオン場のもつポテンシャルの全体像は未だ謎であり、その理解は、現在のアクシオン残存量計算や、アクシオンによるインフレーション模型の定性的な性質を知る上でも必須な情報である。
本年度は、SLACとStanford大学に滞在し、アクシオン研究の最新の結果や、ゲージ理論のトポロジーに関する新しい研究結果の情報を得るとともに、今後の研究に重要な知見をえることができた。トーラス上でゲージ理論を考察して、θ項の値に対する真空の応答の情報を得る研究成果をカリフォルニア大学サンタクルツ校にてセミナー講演を行い、また、様々なゲージ理論におけるθ項に関する議論を行った。
格子計算と準古典的インスタントン計算を比較した研究においては、低温と高温とで定性的な違いが見られた。渡米中にこの結果に関して、現地研究者と議論を行い、理論的理解を進めた。
その他、新しいタイプのアクシオン模型や、２次元、３次元、４次元理論のそれぞれのトポロジカルな性質やその関連についての研究を始め、新プロジェクト立ち上げを行った。
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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
これまでの研究で、ゲージ理論のトポロジーに関して、多くの結果が得られている。SU(2)ゲージ理論の考察など、あたらしい研究テーマにも着手できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度に米国に渡航し、新しい双対性の研究などに関しての情報収集、および、セミナー発表を行う。また、アクシオン物理の研究、ゲージ理論のトポロジー研究に関して、共同研究を行う。
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Research Products
(4 results)
