2021 Fiscal Year Research-status Report
Testing modified theories of gravity
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20K03936
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
小林 努 立教大学, 理学部, 教授 (40580212)
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2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 宇宙論 / 重力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SU(2)ゲージ場あるいは互いに直交するベクトル場の3つ組が存在する場合の、一様・等方・正曲率の宇宙のダイナミクスを研究した。SU(2)の場合、ゲージ場の配置については以前から知られているアンザッツを用いるが、ノンアーベリアン対称性の場合はより非自明であり、新しいアンザッツを開発した。特に、アキシオン-SU(2)インフレーションとU(1)×U(1)×U(1)対称性を持つベクトル場によるインフレーションを考え、そのダイナミクスを詳細に数値的に解析した。ベクトル場を通して空間曲率の新しい効果が現れ、従来にないインフレーション以前のダイナミクスを引き起こすことが判明した。その結果、ベクトル場を持つ閉じた宇宙は、インフレトン場のみで満たされた宇宙よりも、崩壊に対してわずかに安定であることがわかった。
スカラーの自由度を非動的とし、2つのテンソル自由度、すなわち一般相対性理論と同じ数の動的自由度を持つ空間共変修正重力を考察した。このような修正重力理論のうち、3つの時間関数で特徴づけられるクラスに着目し、2つのテンソル自由度を持つ修正重力が、観測的あるいは現象論的に一般相対性理論とどのように区別できるかを議論した。この理論が、弱い重力場と重力波の伝搬速度について、一般相対性理論と同じ予測を与えることを確認した。また、漸近的に平坦なブラックホール解に修正がないことを確認した。理論における時間依存関数の選択の自由度が大きいため、一様等方な宇宙論的ダイナミクスをΛCDMモデルに近づけるか、あるいは同一にすることができることがわかった。長波長および短波長の極限における宇宙論的摂動の振る舞いを調べ、いずれの極限においても、修正重力の効果は背景進化の修正を通じてのみ現れることを示した。
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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
論文を順調に出版できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでと同様に計画に則って研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍で予定していた海外出張を取りやめたため次年度使用額が発生した。次年度に国際会議が開催できれば、出張旅費として使用する。それ以外は当初の予定通りに使用する。
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