2023 Fiscal Year Annual Research Report
The origin of electroweak symmetry breaking in String Theory
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19K03851
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
北澤 敬章 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (20271158)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 弦理論における量子効果 / 質量補正 / ハッブル定数問題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
素粒子の標準模型における電弱対称性の自発的破れの動力学は未知である。場の量子論の枠組みを超えた弦理論の動力学の可能性を引き続き追求した。前年度に引き続き、弦理論における量子効果による質量生成に関わるゼロ質量スカラー場の２点関数について詳細に検討した。外線運動量を質量殻からずらした２点関数は、量子効果による質量補正を正しく与えると考えられ、その質量補正は「部分モジュラー変換」という方法によって場の量子論によって理解できる寄与と弦理論ならではの寄与に分けられる。特に後者に注目し、全体の質量補正において２乗質量が負になること（この時に対称性の自発的破れが起きる）が可能であるかどうかを検討した。しかし、２乗質量が負になるための物理的に理解できる簡潔な条件を見つけることができなかった。また、２乗質量が負になるような超対称性が破れた具体的な模型を構成することもできなかった。これは高エネルギー加速器研究機構の磯暁氏および須山孝夫氏との共同研究である。
現在の宇宙の膨張速度であるハッブル定数の測定において、天体観測による直接測定によって得られる値と、宇宙背景放射のゆらぎの観測からの推測によって得られる値が大きく異なるという問題がある。これはハッブル定数問題と呼ばれる問題で推測に用いた宇宙標準模型に変更が必要であることを示唆するものである。この問題を暗黒エネルギーの時間変化で説明することは無理であることを明確にし、そして、もし暗黒物質のエネルギー密度が時間変化すれば問題は解決することを示した。
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