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2014 Fiscal Year Research-status Report

高次元ブラックホールの安定性解析の新手法開発

Research Project

Project/Area Number 25610055
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

白水 徹也  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 教授 (10282716)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords高次元 / ブラックホール / 時空の安定性 / ワームホール / photon sphere
Outline of Annual Research Achievements

高次元時空の宇宙モデルの一つであるDGPブレーンワールドの不安定性を表わす泡解を発し、そのブレーン上の時空構造の解析を行った結果ワームホールになっていることを確認した。泡解はdouble Wick rotationと呼ばれる変換を施すと高次元ブラックホールになる場合もあるため、高次元ブラックホールに関する知見を得る手がかりになる可能性がある。

高次元ブラックホールに関して次元無限極限と呼ばれる近似法を適用し、その静的な諸性質を明らかにすることに成功した。この結果に関しては論文投稿準備中である。

また、ブラックホールの安定性解析で重要となるphoton sphereと呼ばれる構造について調べた。その結果、photon sphereを持つ静的な時空が唯一に定まることを証明することにある仮定下で成功した。この結果は現在精査中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本課題は高度な数学的知識を要求するため、数学者との連携は欠かせない。また長期スケールの研究テーマである。現在所属先の研究者との意見交流を行い、そのテーマの重要性を周知させることで今後の具体的な戦略が見えてきた。また、共同研究者の育成に一定の手ごたえを得ている。

一方、周辺のテーマである次元無限極限での高次元ブラックホールの諸性質解析、photon sphereの唯一性の証明などの結果が着実に得られている。

Strategy for Future Research Activity

高次元ブラックホールの安定性解析は長期スケールのテーマであるが、確実に結果が期待できるものとして安定性解析で重要となると考えられるphoton sphereに焦点を絞り研究を行う。この研究で必要な数学的技術を有している著名なRichard Schoen氏を12月に招聘し、意見交換を行う予定である。

Causes of Carryover

予定していた国内研究者との研究打ち合わせが行えなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ドイツで開催される国際会議参加に必要な旅費等の一部として使用する。

  • Research Products

    (4 results)

All 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] DGP braneworld with a bubble of nothing2014

    • Author(s)
      Keisuke Izumi, Tetsuya Shiromizu
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 90 Pages: 046005

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.046005

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Positive mass theorem in extended supergravities2014

    • Author(s)
      Masato Nozawa, Tetsuya Shiromizu
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 887 Pages: 380-399

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2014.09.002

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Wormhole on DGP brane2014

    • Author(s)
      Yoshimune Tomikawa, Keisuke Izumi, Tetsuya Shiromizu
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 90 Pages: 126001

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.126001

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Positive mass as a principle2014

    • Author(s)
      Tetsuya Shiromizu
    • Organizer
      The 94th Encounter between Mathematicians and Theoretical Physicists
    • Place of Presentation
      Strasbourg, France
    • Year and Date
      2014-09-20
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-27  

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