Exploring Differences in Gravitational Formalisms through Higgs Inflation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01899
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Tokyo Woman's Christian University (2020-2023); Osaka University (2019)
• Principal Investigator: Oda Kin-ya 東京女子大学, 現代教養学部, 教授 (60442943)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: インフレーション / ヒッグス / 量子重力 / 暗黒物質

Outline of Final Research Achievements

This research proposed and conducted a detailed analysis of a series of models related to quantum gravity, Higgs inflation, dark matter, and cosmological perturbations. Particularly, the automatic adjustment of coupling constants at quantum phase transition points was proposed as a solution to the Higgs hierarchy problem, demonstrating the possibility of a fundamental reconstruction of quantum field theory. The analysis of the non-thermal distribution of the Higgs field during the reheating era and the investigation of gravitational wave characteristics using the multicritical point principle were conducted. These studies provided new insights into the evolution of the universe and suggested the possibility of verification by future cosmic infrastructure observation equipment. This deepened the understanding of quantum field theory, cosmology, and gravitational theory, revealing new research challenges.

Free Research Field

素粒子論・宇宙論

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では量子重力、ヒッグスインフレーション、暗黒物質、宇宙論的摂動に関連する一連のモデルを提案し、詳細に分析した。学術的には、量子相転移点での結合定数の自動調整機構がヒッグス階層問題の解決策を示唆するとともに、量子場理論の基本的な再構成が可能であることを示した。これは理論物理学の基本問題への新しいアプローチを提供する重要な成果である。社会的には、この研究成果は将来の宇宙観測計画の設計に直接的な影響を与え、新たな観測技術の開発を促進することが期待される。また、一般公衆の科学への関心を高め、科学教育や普及活動にも寄与することができるだろう。