2019 Fiscal Year Annual Research Report
インフレーション宇宙で探る高エネルギー究極理論の粒子スペクトル
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18K13539
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
野海 俊文 神戸大学, 理学研究科, 助教 (30709308)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | インフレーション / 非ガウス性 / 有効場理論 / 共形場理論 / 余剰次元 / 大統一理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフレーション宇宙のエネルギースケールは典型的に10の14乗GeVにも迫り、加速器実験と相補的な高エネルギー実験場になり得ると期待されている。本研究では、低エネルギー有効理論の視点を用いることで、余剰次元模型や大統一理論が予言するインフレーションスケールより重い粒子の探索法、特にそのスピンの同定法、を確立することを目標としていた。主な成果は次の２点である：
（１）量子散乱振幅のユニタリー性などを用いて「低エネルギー有効相互作用の符号と中間状態のスピンの関係」を明らかにすることで、原始密度揺らぎの非ガウス性の符号からインフレーションスケールより重い粒子のスピンを判別できることを示した（この研究成果は神戸大学の大学院生と香港科技大学の大学院生との共著論文としてJHEPより出版した）。この成果は応募当初の目標に他ならず、これをもって研究が完了したと言える。
（２）加速膨張宇宙の対称性を持つスカラー４点関数の一般的基底を与えた。特に、任意のスピンを持つ中間状態により生成される４点関数の関数形を決定した（この研究成果についてチュラロンコン大学院研究員とウィスコンシン大学教授との共著論文を２編JHEPより出版した）。この成果は、加速膨張宇宙における相関関数の紫外完備性など理論の整合性を議論する上で今後有用になると期待される。また、この研究過程で宇宙論と高次元共形場理論、さらには多変数超幾何函数論の関連を見出し、数学者との新たな共同研究も始めた。
これらの成果について国際研究会の招待講演を３件行った。また、関連研究者をオランダから神戸大学に長期で招いたり、台湾で「宇宙論と共形場理論の分野横断型の研究会」を共同開催するなど国際的な研究交流も精力的に行った。そのほか、研究成果（１）の共著者である指導大学院生を国際研究会等に派遣するなど若手の教育にも研究費を活用させていただいた。
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