2020 Fiscal Year Research-status Report
ニュートリノ質量力学の三位一体性から迫るマヨラナ位相と世代の物理
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20K03949
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉岡 興一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (80363323)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 素粒子論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はニュートリノのマヨラナ性と世代の謎に迫ることである。そのためニュートリノに関わるようなスカラー場の力学を中心に、これまでに捉えられていなかった側面からニュートリノ物理を多角的に追究する。中心課題となるスカラー場は、宇宙論的帰結からマヨラナ位相や世代構造などを通じてさまざまな現象を生み出す。そのため多様なエネルギースケールや検出方法を用いて集約した検証が行えることは大きな利点である。以下今年度の各研究内容を述べる。まず、右手型ニュートリノに質量を与えるスカラー場の力学を考察した。宇宙線観測の帰結からその真空期待値は非常に大きく、期待値まわりのゆらぎは長い寿命をもち宇宙の暗黒物質となりうる。その暗黒物質がTeVスケール程度の質量をもつ場合について、宇宙初期における生成機構を調べ、力学的制限と親和する新たな機構を提唱した。また、大域的対称性の破れにともない一般に南部ゴールドストン粒子が現れることが知られている。破れのスケールが大きな場合に新たに焦点を当て、南部ゴールドストン粒子が生み出す宇宙論的現象を調べた。とくに南部ゴールドストン粒子が MeV-GeV スケールの質量をもつ軽い暗黒物質となりうること、およびその実部パートナーがインフレーションの起源となる可能性を明らかにした。また大域的対称性の破れにともない、ひも状のソリトンが生成されうる。とくにひもが超伝導電流をもつような新たな解を構成し、その力学を考察した。
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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
三位一体性の解明にともない、右手型ニュートリノの質量を与えるスカラー場と暗黒物質および宇宙のインフレーションとの関係を考察したことにより、今後の進展への重要な基盤となったと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
ニュートリノ質量に関わるスカラー場と世代構造の関係を明らかにしてゆくのが今後もっとも注目する方向性である。そのためスカラー場の力学と宇宙線観測と加速器実験の結果と照らし合わせることが重要と考える。
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| Causes of Carryover |
コロナ感染症の為。次年度に、より高速の計算機を導入し研究計画を促進させる。
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