2015 Fiscal Year Research-status Report
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23540326
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
夏梅 誠 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (90311125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡村 隆 関西学院大学, 理工学部, 教授 (30351737)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 素粒子論 / 超弦理論 / AdS/CFT双対性 / ブラックホール / 流体力学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本科研費のテーマは，超弦理論（AdS/CFT）による現実の強結合系への応用であり，非平衡系，物性系，クォーク・グルーオン・プラズマなどの分野を扱っている．これらの系では強結合の物理の理解が必須であるために，理論的な計算はこれまで困難であった．AdS/CFTによると，強結合の場の理論はブラックホールと等価であるため，ブラックホールを使ってこれらの物理の解析が可能になった．
ただし，代表者自身はこれら他分野については素人であり，不勉強な部分が多い点を常々感じていた．そこで，それらの分野について改めて学ぶことにし，非平衡統計力学，物性物理（強相関系，超伝導，液晶）といった申請者自身のテーマと密接に関わった分野での研究者がそろっている機関へ長期出張を行ない，互いの専門分野について情報交換をおこなった．同時に，本来の最終年度に当たったため，これまでの研究を完成させるべく延長申請をおこなった．27年度での情報交換を元にして，28年度の研究完成につなげる予定である．
さて，テーマとしてはブラックホールを通した現実の強結合系への応用であるが，逆の方向性，現実の応用を通してブラックホールについて理解を深めることも目的・意義の一つである．長年に渡ってブラックホールには深刻な未解決問題が残されており，現実への応用を通して未解決問題の解決につながる可能性が大きい．一例として，インフォメーション・パラドックスと呼ばれる問題について，最近の進展をまとめた総説を執筆した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
これまでの研究成果に基づいて，代表者は26年度に著書を出版したが，執筆・出版に予想以上の手間がかかった．これは，この分野での世界初の教科書という事情や，制作時にトラブルが続出して対応に追われたという事情からである．また，一部方針を変更して今一度他分野の勉強にも時間をさくことにしたため，研究自体についてはあまりエフォートをさけず，遅れぎみである．さらに，分担者も校務に忙しく，エフォートをあまりさけなかった．このため28年度まで事業を延長することで，研究を完成させることにした．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度ということもあり，主にこれまでにまとめてこなかった仕事をまとめて本科研費のテーマの研究を完成させる．大きくわけて，（a）ホログラフィック超伝導，（b）ブラックホールの問題，（c）流体力学の問題に取り組む．
（1）高温超伝導では一般に複雑な相図を持つ．ホログラフィック超伝導で複雑な相図を持つ系をとりあげ，これまで取り組んできた超伝導増強の効果が相図にどう影響を与えるか調べる．高温超伝導の実験では，転移温度の著しい増強が報告されている [a]．
（2）一般にAdS/CFTでは，ホログラフィックくり込みと呼ばれる操作が必要だが，ホログラフィック超伝導についてこの点が完全に解決されていない問題に取り組む [a]．
（3）ブラックホールでは，メンブレーン・パラダイムと呼ばれる考えがあり，その枠組みではブラックホールの体積粘性率が負であると言われている．しかし，流体力学では熱力学第2法則から粘性は正であるはずである．この点についての矛盾を解決する[b, c]．
（4）流体力学はマクロな理論であり，ミクロな立場（ボルツマン方程式など）から導出できるはずである．しかし，近年AdS/CFTやクォーク・グルーオン・プラズマの枠内で発展してきた二次流体力学については，この点は完全には決着がついていない．そこで，ミクロな立場から出発して，二次流体力学の導出を試みる [c]．
（5）ブラックホールにおいて，Gubser-Mitra予想と呼ばれるものがあり，熱力学的安定性と力学的安定性が等価かどうかが議論されてきた．予想の反例とされる例が，本来の意味で反例とは言えない可能性があり，具体的な系で指摘する [b]．
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| Causes of Carryover |
「現在までの達成度」に記したように，研究自体にあまりエフォートをさけなかった結果，研究が遅れぎみなので，事業を延長して研究を完成させることにした．また，一部方針を変更して今一度他分野の勉強にも時間をさくため，他機関に長期出張を行なったが，その間，通常の国際会議などへの出張や物品購入は保留にした．このため未使用額が生じたが，期間を延長することで研究を完成する．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
まず，他機関に長期出張を行なっていた期間，保留にしていた出張を通して，同様の研究を行なっている研究者から最新の成果について学ぶ．また，こちらも保留していた研究遂行上必要な物品の拡充をはかる．
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