2021 Fiscal Year Annual Research Report
Quantum gravity phenomenology based on S-matrix program
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21F21317
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
野海 俊文 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (30709308)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CHEN WEI-MING 神戸大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2021-11-18 – 2024-03-31
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| Keywords | 散乱行列理論 / 加速膨張宇宙 / ブラックホール / 重力波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究費は、研究分担者である Chen の外国人特別研究員ポジション（研究代表者の野海が受入研究者）に付随する特別研究員奨励費である。
本研究では、近年進展の著しい散乱行列理論の技術を重力理論や加速膨張宇宙に応用することで、理論模型に含まれる粒子の質量や相互作用が満たすべき様々な不等式を量子重力との整合性条件として導出することを目指している。研究初年度の2021年度の成果は以下の通り。
Chen と野海は、インフレーション宇宙論への応用を念頭に、散乱行列理論の加速膨張宇宙における相関関数への一般化を進めてきた。平坦時空上の散乱行列理論においては、散乱振幅の解析性やユニタリー性が重要な役割を果たす。中でも、ユニタリー性から従う Froissart bound やユニタリー性バウンドは散乱振幅の高エネルギーでの振る舞いを制限し、散乱行列理論の基礎となる整合性条件である。Chen が外国人特別研究員に着任してからの約半年間では、同様の整合性条件を加速膨張宇宙の相関関数に一般化するための最初のステップとして、加速膨張宇宙の相関関数の「高エネルギー極限」に対応する演算子の配位を特定することに成功した。これが翌年度以降の研究の基礎となる。
これと並行し、Chen は散乱行列理論の重力波物理への応用に関する国際共同研究も進めてきた。高階スピン粒子の散乱振幅の知識を用いることで、回転ブラックホールの連星系のポテンシャルを同定した。この成果を論文雑誌より出版した。
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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
本年度の研究期間が約半年間であったことや着任時の忙しさを踏まえると、受け入れ教員の野海との共同研究は順調に進んでいると言える。また、他の共同研究についても論文を発表している。これを踏まえ、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度同定した「高エネルギー極限に対応する演算子の配位」において加速膨張宇宙における相関関数がどのように振る舞うか具体的な模型で解析を行い、実際に高エネルギー散乱と同様の振る舞いが現れることを確認したい。
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