Aspects of gravity and quantum theory in the stochastic formalism

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K14707
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Tada Yuichiro 名古屋大学, 高等研究院(理), 特任助教 (90837022)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: インフレーション / 確率形式 / 原始ブラックホール / 重力波

Outline of Final Research Achievements

A total of 13 papers are published during the research term. In particular, 1908.08694 proposed and tested a very long-lasting inflationary theory in the stochastic formalism, and 2008.07497 reformulated that formalism in a covariant way in the inflaton fields and resolved the existing uncertainty. 2111.15280 established a method to calculate the probability density function of arbitrarily coarse-grained cosmological fluctuations in the stochastic formalism, filling in the last piece of the puzzle from inflation to astrophysical object formations. These results were presented at 24 national and international conferences and 11 seminars, and I received the Outstanding Presentation Award Gold Prize at the Online JGRG Workshop 2020.

Free Research Field

宇宙論

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によってインフレーションの確率形式が不定性なく定式化され、またインフレーションから天体形成までの全ての過程を確率形式において計算することができるようになった。これによりあらゆるインフレーション理論に対し結果的な観測量を計算する準備が整ったと言える。例えば現在暗黒物質の候補として原始ブラックホールが再注目され、その副産物としての重力波などについても、私自身のいくつかの研究を含め世界的に研究が進められているが、これらを一貫した手法で解析するために本研究成果が役立つであろう。