2022 Fiscal Year Annual Research Report
質量階層性に対する新しい原理が導く多彩な物理現象とプランクスケールの物理
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18H03708
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
磯 暁 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 (20242092)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
淺賀 岳彦 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70419993)
川合 光 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, 協力研究員 (80211176)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 階層性問題 / 超弦理論 / 相対論的観測問題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電弱スケールとプランクスケールの質量階層性に対する新しい指導原理に基づく物理現象を、ボトムアップおよひトップダウンの双方のアプローチから検討し、その地上実験や宇宙観測による検証方法についての研究を遂行した。
ボトムアップアプローチでは、 右巻きニュートリノが関わる物理現象を考えた。特に右巻きニュートリノの一つが電弱スケールよりも軽い場合は、ニュートリノなしの二重ベータ崩壊実験に大きな影響を与えるため、将来の右巻きニュートリノ探索に重要な示唆を与える。このような右巻きニュートリノの質量獲得機構を詳細に調査することで、その質量と電弱スケールの間に新しい関係を見出し、電弱スケールを決める背後の指導原理を探求することができることを示した。
トップダウンアプローチでは、超弦理論の低エネルギーに現れるスカラー場の質量に対して、超対称性を破る効果がどのような輻射補正を与えるかを計算する一般手法を提案して、これを使ってヒッグスの階層性問題に対する超弦理論からのアプローチを考えた。特に、Dブレーンの配置で超対称性を破る場合に具体的な計算を行った。また、ブラックホールのホライズン近傍で、UV物理が与える影響を調べ、SchwarzschildブラックホールにおけるHawking放射と高周波分散の関連を考察した。その結果、Hawking放射がUV物理にあまり影響されないという従来の考えに反して、スクランブル時間の後にHawking放射が大幅に変化することがわかった。また弦理論・行列模型から帰結されるマルティバースを解析し、低エネルギー有効理論としての場の量子論がどのように修正されるべきかを議論し、自然性問題の解明を目指した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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