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2013 Fiscal Year Research-status Report

LHC時代の余次元理論とヒッグス

Research Project

Project/Area Number 23740192
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

尾田 欣也  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60442943)

Keywordsヒッグス粒子 / ヒッグス場 / インフレーション / 宇宙重力波背景放射 / 宇宙マイクロ波背景放射
Research Abstract

LHCにおいて発見されたヒッグス粒子の質量126GeVは、ヒッグス場のポテンシャルが非常に大きな場の値において平らになっていることを示唆している。また、この場の値のスケールは、超弦理論における典型的な弦スケールである10の17乗GeVとなっており、たとえば弦理論の効果により、その先でポテンシャルがずっと平らになり続ける、という変更の可能性を示唆している。このとき、ヒッグス場そのものが、インフレーションを引き起こす種、インフラトンとなることができる。
このようなシナリオにおいてヒッグス場がインフレーションの元となり、さらに実際に観測されている宇宙背景輻射の密度ゆらぎを再現可能であるための条件から、トップ・クォークの質量、および、標準模型が変更をうけるスケールΛにどのような制限がつくかを求めた。特に、Λが典型的な弦スケール10の17乗GeV程度まで大きくなれるためには、トップクォークの質量が171GeV程度でなければならないことを得られた。
従来考えられてきたようなヒッグス・インフレーションのシナリオにおいては、ヒッグス場と重力との非常に大きな結合によりヒッグス・ポテンシャルが平らになりインフレーションが実現する。しかし、このようなシナリオにおいては、BICEP2実験が報告した宇宙背景重力子輻射の間接的な証拠を説明することができない。上記の我々のシナリオに基づいて、ヒッグス場と重力との結合があまり大きくない場合に、標準模型のヒッグス・ポテンシャルが平らになるところを用いて、BICEP2と矛盾しないインフレーションが可能であることを示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究成果を上げ順調に論文も出版できている。

Strategy for Future Research Activity

ひきつづき、議論・計算をすすめ、論文を書く。

  • Research Products

    (4 results)

All 2014 2013

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

  • [Journal Article] Minimal Higgs inflation2014

    • Author(s)
      Y. Hamada, H. Kawai, K. Oda
    • Journal Title

      PTEP

      Volume: 2014 Pages: 023B02 1-23

    • DOI

      10.1093/ptep/ptt116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Universal extra dimensions after Higgs discovery2013

    • Author(s)
      T. Kakuda, K. Nishiwaki, K. Oda, R. Watanabe
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 88 Pages: 035007 1-20

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.88.035007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bare Higgs mass and more2014

    • Author(s)
      Kin-ya Oda
    • Organizer
      Beyond the Standard Model 2014
    • Place of Presentation
      KEK, Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      20140303-20140307
    • Invited
  • [Presentation] トップクォークの質量と電弱真空の安定性2013

    • Author(s)
      尾田欣也
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      20130920-20130923

URL: 

Published: 2015-05-28  

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