2014 Fiscal Year Research-status Report
宇宙・素粒子・物性・原子物理での自発的対称性の破れ
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26400241
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村山 斉 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (20222341)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 素粒子物理 / 原子・分子物理 / 宇宙物理 / 数理物理 / 物性物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
素粒子・宇宙物理分野では、プリンストン高等研究所のポスドクAnson Hookと共同で、新たな模型を発見した。LHCでの制限と、宇宙論におけるグラビティーへの制限が矛盾することがわかり、これを解決するため、超対称性の破れがU(1)ゲージ対称性のD-termと呼ばれる項を通じて超対称性粒子の質量を生む機構である。これによりスピン0の超対称性粒子は数十TeVと重くなり、ヒッグス粒子が予想よりも重かったことを自然に説明する。一方スピン1/2の超対称性粒子はTeV程度であり、今年からのLHC Run2で発見される可能性を残す。同時にグラビティーノは非常に軽く宇宙論の制限を満たすことが同時にできる。粒子の質量の間の関係が既存の模型と異なるので、発見されれば模型を区別できる。これを「ベクトル・メディエーション」と呼んだ。また、ヒッグス粒子の精密測定を理論と比較できるようにするための枠組みを有効理論を使って具体的に提案した。
一方原子核、物性、原子、天体物理学の関係では、非相対論的な非可換ゲージ理論が自発的に破れた際のヒッグス機構を一般的に考察した。ゴールドストーン粒子がType-Bである場合は、破れた対称性の数よりもゴルードストーン粒子が少ないため、ヒッグス機構に矛盾があることがわかるが、ゲージ場自身が凝縮することにより、足りないゴールドストーン粒子をゲージ場自身が生み出し、無矛盾な基底状態がることを発見した。この時ゲージ場の凝縮から、回転対称性が必然的に破れ、これに対応する新たなゴールドストーン粒子が出ることも興味深い。
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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
既に素粒子・宇宙物理学の面では応用について既に論文を発表して予定を先行しているが、原子核、物性、原子、天体物理学の分野では、時空の対称性を含む場合についての考察が若干遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請時の予定通り、応用例に取り組み始める。
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| Causes of Carryover |
国内研究会発表を計画したものの、予定外の事情が生じ出張がキャンセルとなり繰越が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
引続き今年度に国内学会発表を予定する。
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Research Products
(25 results)
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[Journal Article] The SIMPlest Miracle2015
Author(s)
Yonit Hochberg , Eric Kuflik , Hitoshi Murayama , Tomer Volansky , Jay G. Wacker
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: -
Pages: -
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] ILC2015
Author(s)
村山斉
Organizer
Exploring the Physics Frontier with Circular Colliders
Place of Presentation
Aspen Center For Physics, Colorado, USA
Year and Date
2015-01-26 – 2015-02-01
Invited
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