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2017 Fiscal Year Annual Research Report

An approach toward dynamical phenomena based on the gauge-gravity correspondence in string theory

Research Project

Project/Area Number 16H06932
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

棚橋 典大  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 助教 (50581089)

Project Period (FY) 2016-08-26 – 2018-03-31
Keywordsブラックホール / ゲージ・重力対応 / カオス / 衝撃波形成
Outline of Annual Research Achievements

今年度中に下記2件の研究を行い論文として発表した。
・反ド・ジッター(AdS)時空で運動する弦のカオスの普遍性:場の理論とゲージ・重力対応におけるカオス現象の研究において、これらの系におけるカオス強度の指標、すなわちリアプノフ指数には系の温度だけで決まる普遍的な上限値が存在すると予言された。ゲージ・重力対応に基づけば、有限温度の場の理論に対応するものはブラックホールを伴う古典重力理論となる。この対応関係に基づいて上記の予言を検証するため、初年度にブラックホール地平面近傍における粒子軌道のカオスを解析し、その結果として上記の予言が成立することの傍証を得た。本年度は、この研究をAdSブラックホール時空中で運動する弦の場合へと拡張することを試みた。ゲージ・重力対応に基づけば、この系は有限温度の媒質中に置かれたクォーク・反クォーク対とそれらをつなぐグルーオンの力線であると解釈される。この系において、弦がブラックホールに十分近づく場合にはその運動にカオス的振る舞いが発生し、その強度の指標となるリアプノフ指数はブラックホール温度よりも小さい値を取ることが示された。これらの結果は、場の理論の立場から予言されていたカオス強度上限の予想を支持する結果となっていると同時に、ブラックホール地平面の古典カオスと場の理論におけるカオスとの間に対応関係が成立することの状況証拠となっている。
・最も一般的なスカラー場の理論における衝撃波形成現象:本研究で注目している弦や膜などの広がりを持った物体の運動のトイモデルともみなせる、最も一般的なスカラー場の理論における波動伝搬と衝撃波形成現象に関して研究を行った。結果として、張力を持った膜状物体の運動を記述するDBI模型か正準スカラー場以外の理論模型については衝撃波形成現象が普遍的に起こることが示された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Chaos of Wilson Loop from String Motion near Black Hole Horizon2018

    • Author(s)
      Koji Hashimoto, Keiju Murata, Norihiro Tanahashi
    • Journal Title

      arXiv.org

      Volume: - Pages: 1803.06756

    • Open Access
  • [Journal Article] Wave propagation and shock formation in the most general scalar-tensor theories2017

    • Author(s)
      Tanahashi Norihiro、Ohashi Seiju
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 34 Pages: 215003~215003

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aa85fb

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ブラックホール時空で運動する弦のカオスの普遍性2018

    • Author(s)
      棚橋典大
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
  • [Presentation] Robinson-Trautman solutions with a scalar field2017

    • Author(s)
      棚橋典大
    • Organizer
      The 27th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wave Propagation and Shock Formation in the Most General Scalar-Tensor Theory2017

    • Author(s)
      棚橋典大
    • Organizer
      Ninth Aegean Summer School
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ブラックホール時空で運動する弦のカオスの普遍性2017

    • Author(s)
      棚橋典大
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [Presentation] ブラックホール地平面における粒子と弦の運動のカオス2017

    • Author(s)
      棚橋典大
    • Organizer
      京都大学基礎物理学研究所・研究会 「熱場の量子論とその応用」
  • [Presentation] Universality in Chaos of Particle and String Motions near Black Hole Horizon2017

    • Author(s)
      棚橋典大
    • Organizer
      The 3rd Karl Schwarzschild Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Black Hole Horizon is a Nest of Chaos2017

    • Author(s)
      棚橋典大
    • Organizer
      Workshop "Quantum Gravity, String Theory and Holography"
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 個人ホームページ 研究業績一覧

    • URL

      http://www2.math.kyushu-u.ac.jp/~tanahashi/publications.html

  • [Remarks] 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所 研究・技術カタログ

    • URL

      http://www.imi.kyushu-u.ac.jp/files/teacher/file/8c48a662e9e20f6bfb2507fe75b2c58c.pdf

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Published: 2018-12-17  

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