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2014 Fiscal Year Research-status Report

「最も一般的なインフレーション模型」による宇宙論の展開

Research Project

Project/Area Number 24740161
Research InstitutionRikkyo University

Principal Investigator

小林 努  立教大学, 理学部, 准教授 (40580212)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords宇宙論 / 修正重力理論 / 初期宇宙 / 原始密度揺らぎ
Outline of Annual Research Achievements

場の方程式が2階になるような最も一般的なスカラー・テンソル理論であるホルンデスキー理論を用いて、Galilean Genesisモデルを包括的に取り扱う手法を開発し、その過程で既存のGalilean Genesisモデルの拡張に成功した。Galilean Genesisモデルは、インフレーションの代替となり得る初期宇宙モデルとして提唱されたもので、無限の過去にミンコフスキー時空から膨張を開始する、すなわち初期特異点が存在しない、という興味深い特徴をもつ。既存のGalilean Genesisモデルには、(1) 特定の具体的スカラー場理論にもとづいており、その複雑さのために本質的に重要なはたらきをしている理論の構造が見えない; (2) 観測と整合的な、ほぼスケール不変な揺らぎを生成することが(素朴には)不可能である という問題点があった。本研究で、既存のすべてのGalilean Genesisモデルを含む一般的な理論を同定したが、それは個々の特定の理論に依拠した解析と比べてはるかに単純で見通しのよいものとなった。これにより問題点(1)は解決された。また、一般化の過程で、ほぼスケール不変な揺らぎを生成することが可能なモデルのクラスが存在することが明らかになり、問題点(2)も解決された。
その他に、GLPV理論と呼ばれるホルンデスキー理論のさらなる一般化(物理的自由度の数は保ちつつ、微分の階数に関する条件を外したもの)における弱重力場の性質に関する研究をおこなった。GLPV理論には、星の外側ではニュートン重力が再現される一方、星の内部で重力が変更を受けるという、既存の重力理論にはない著しい特徴があることが明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

特に大きな問題はなく、順調に研究を進め、論文を出版しているため。

Strategy for Future Research Activity

今後も現在進めている研究をさらに発展させ、2015年度には当初の研究目的を達成する。

Causes of Carryover

2014年度には2つの国際会議に参加した。このうちの1つについては当初の予定を変更して、別の財源から支出した。このため、約35万円程度の繰越が発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初の予算については、予定通り、消耗品や図書の購入、出張旅費等にあてる。繰越分については、国際会議への出席を1回増やす分にあて、自身の研究をより広く宣伝するために使用する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Generalized galilean genesis2015

    • Author(s)
      Sakine Nishi, Tsutomu Kobayashi
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: 2015 Pages: 1-18

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1088/1475-7516/2015/03/057

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Black hole perturbation in the most general scalar-tensor theory with second-order field equations. II. The even-parity sector2014

    • Author(s)
      Tsutomu Kobayashi, Hayato Motohashi, Teruaki Suyama
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: D89 Pages: 1-12

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.89.084042

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Exact black hole solutions in shift symmetric scalar-tensor theories2014

    • Author(s)
      Tsutomu Kobayashi, Norihiro Tanahashi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 073E02 Pages: 1-10

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1093/ptep/ptu096

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Covariant Stuckelberg analysis of de Rham-Gabadadze-Tolley massive gravity with a general fiducial metric2014

    • Author(s)
      Xian Gao, Tsutomu Kobayashi, Masahide Yamaguchi, Daisuke Yoshida
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: D90 Pages: 1-14

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.90.124073

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Breaking of Vainshtein screening in scalar-tensor theories beyond Horndeski2014

    • Author(s)
      Tsutomu Kobayashi, Yuki Watanabe, Daisuke Yamauchi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: D91 Pages: 1-12

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.91.064013

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Breaking of Vainshtein screening in scalar-tensor theories beyond Horndeski2015

    • Author(s)
      小林努
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-21
    • Invited
  • [Presentation] Generalized Galilean Genesis2014

    • Author(s)
      Tsutomu Kobayashi
    • Organizer
      CosPA 2014
    • Place of Presentation
      オークランド(ニュージーランド)
    • Year and Date
      2014-12-09 – 2014-12-09
  • [Presentation] Exact black hole solutions in shift symmetric scalar-tensor theories2014

    • Author(s)
      小林努
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      2014-09-20 – 2014-09-20
  • [Presentation] Vainshtein mechanism in the Horndeski theory and beyond2014

    • Author(s)
      Tsutomu Kobayashi
    • Organizer
      Relativistic Cosmology
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-09
    • Invited
  • [Presentation] 一般相対論の拡張2014

    • Author(s)
      小林努
    • Organizer
      背景放射で拓く宇宙創成の物理 ~ インフレーションからダークエイジまで ~ シンポジウム 2014
    • Place of Presentation
      理研和光キャンパス(埼玉県和光市)
    • Year and Date
      2014-06-03 – 2014-06-03
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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