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2012 Fiscal Year Annual Research Report

重力子が質量を持つ量子重力理論について

Research Project

Project/Area Number 22540287
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

小田 一郎  琉球大学, 理学部, 教授 (40265517)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前野 昌弘  琉球大学, 理学部, 准教授 (30222285)
瓜生 康史  琉球大学, 理学部, 教授 (40457693)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords重力理論 / 質量を持つ重力子 / 量子重力理論
Research Abstract

本研究においては、重力子が質量を持つ重力理論について詳細に調べました。従来の重力理論としては、アインシュタインの一般相対性理論が有名です。このアインシュタインの理論では、重力を伝える素粒子である重力子は質量を持たないために、重力は無限遠方まで作用を及ぼします。しかし、我々の理論では、重力子が非常に小さな質量を持つために、重力の作用する距離は有限となります。この性質を使って、現在の加速膨張する宇宙が理論的に説明できるかを考えました。
また、我々の理論において、ユニタリー性を破る、つまり量子力学の確率解釈を台無しにするゴースト場がないことも示しました。さらに、有質量の重力子の理論から出発して、スムーズな無質量極限が取れることも示しました。ただ残念なことに、厳密解としてブラックホール解が存在することや強結合の領域の有無については調べることはできませんでした。
一応ミクロな素粒子物理学の分野で有質量の重力子の理論を構成できたので、この理論をマクロな宇宙物理学の分野に応用することを考えました。我々の理論では、重力子が質量をもつために、アインシュタインの一般相対性理論(この理論では重力子は質量を持たない)に比べて、確かに長距離領域で変更を受けることを示しました。さらにこの変更のために、従来の暗黒物質の存在を仮定しなくとも、現在の加速膨張する宇宙を理論的に説明できることも示しました。
しかし、我々の理論を使って、インフレーションを説明することが出来ませんでした。このために宇宙初期の軽い元素の元素合成の問題も解決できませんでした。よって、我々のモデルにも暗黒物質を少し加えることで、インフレーションや宇宙初期の軽い元素の元素合成の問題を解決することを試みました。ただ残念なことに、PCの計算の能力の問題もあり、最終的な結論を得るには至りませんでした。これらは今後の研究の課題だと思っています。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Subluminal OPERA neutrinos2012

    • Author(s)
      Ichiro Oda
    • Journal Title

      International Journal of Modern Physics A

      Volume: 27 Pages: 1250033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compact Object CALculator -- COCAL : A new code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects2012

    • Author(s)
      Koji Uryu
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 83 Pages: 064014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. II. Convergence tests and comparisons of binary black hole initial data2012

    • Author(s)
      Antonios Tsokaros
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 86 Pages: 104001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Remarks on Two Gamma Ray Lines from the Inner Galaxy2012

    • Author(s)
      Ichiro Oda
    • Organizer
      COSMO 2012
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20120910-14
  • [Presentation] 磁場を持つ相対論的回転星の数値解2012

    • Author(s)
      Koji Uryu
    • Organizer
      ハドロン物質の諸相と状態方程式-中性子星の観測に照らして-研究会
    • Place of Presentation
      Kyoto University
    • Year and Date
      20120831-20120831
    • Invited
  • [Book] よくわかる初等力学2013

    • Author(s)
      前野昌弘
    • Total Pages
      403
    • Publisher
      東京図書

URL: 

Published: 2014-07-24  

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