2021 Fiscal Year Research-status Report
Gravitational theory explored by quantum scattering problems
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19K14719
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| Research Institution | Miyakonojo National College of Technology |
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Principal Investigator |
阿部 裕悟 都城工業高等専門学校, 一般科目理科, 講師 (30792452)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 散乱振幅 / 高階微分重力理論 / S行列ユニタリー性 / 繰り込み可能性 / 量子重力理論 / 負ノルム理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、「量子理論の繰り込み可能性はツリーレベル近似でのユニタリー性(ツリーユニタリー性)と関連する」という素粒子論の予想に関して、重力理論へ適応可能かどうか拡張を試みることである。
今年度は、前年度までの結果である、高階微分重力理論における重力粒子-物質粒子散乱過程において、ツリーユニタリー性を用いて調べた量子論の性質に関してと、物質粒子-物質粒子散乱過程における結果に関してとを比較し、高階微分重力理論に含まれるゴースト（負ノルム粒子）の扱いに関して重要な知見を得た。従来、ゴーストはユニタリー性と相性が悪いと言われており、他研究ではゴーストを取り除く方法が多く議論されているが、我々の結果ではツリーユニタリー性という観点においては寧ろゴーストが存在しなければならない。つまり、ゴーストを取り除くのではなく、ゴーストをどのように取り入れるべきかという議論によって、高階微分重力理論の理解を深める必要がある。
また、散乱振幅を計算する上で欠かせないファインマンルールについて、高階微分重力理論における導出方法を正確にまとめることが出来た。これは、本研究目的以外にも使えるので、他研究にも適用可能な計算手法であるため、幅広い貢献が期待出来る。
以上の結果に関して、量子重力理論の候補である高階微分重力理論に関して、理論的な理解を深めることが出来、研究協力者と共に現在論文執筆中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで散乱振幅のユニタリー性に関する研究を行い、特に負ノルム理論を伴った高階微分重力理論において、「S行列ユニタリー性の解析は、量子論における相殺項の有限性と関連する」という理論的な理解を深めた。従来、素粒子論的な方法である散乱理論を用いた量子論へのアプローチは、重力理論においても適用可能であることを示し、量子重力理論への構築へ重要な手掛かりとなることが期待出来る。さらに、高階微分重力理論におけるゴーストの扱いに関してもツリーユニタリー性という観点において理解を深めた。今後の研究発展に向けても計画が進んでおり、順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果を基に、高階微分重力理論を用いて、散乱振幅計算を進め更なる理解を得ること、現象論的な問題に着手し量子重力理論から新たな発見をすること、を目標とする。
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