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2014 Fiscal Year Research-status Report

非軸対称摂動に対するブラックホールの安定性解析

Research Project

Project/Area Number 26800120
Research InstitutionTokyo University of Technology

Principal Investigator

富沢 真也  東京工科大学, 教養学環, 准教授 (20624042)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords重力波 / ソリトン / 厳密解 / 安定性
Outline of Annual Research Achievements

ブラックサターン解やブラックダイリング解などの多体系を記述する重力解は、逆散乱法などのソリトン的手法によって発見された解である。このようなソリトン解にとって、従来の局所ペンローズ不等式より適切な局所ペンローズ不等式を考察するため、(最初のステップとして)逆散乱法を用いることによって軸対称な重力ソリトン波解を導出した。逆散乱法によって新しいソリトン的重力波解を導出し、その解の構造や非線形効果について調べた。さらに、多体系重力解を記述する新しい「局所ペンローズ不等式」を導いた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

多体系重力解における新しい局所ペンローズ不等式を導出はできたが、数値計算が終わっておらず、現在のところ、十分な結果が出てるとは言えない。

Strategy for Future Research Activity

ブラックサターン解に対して、従来型「局所ペンローズ不等式」を破るような摂動解の初期条件を数値的に求め、軸対称摂動に対する解の不安定性を明らかにする。 また、従来の「局所ペンローズ不等式による手法」を、非軸対称摂動が扱えるように適用範囲を広げることを試みる。非軸対称摂動の計算では、多変数の偏微分方程式を解くことになり、一般的に技術的な困難を伴う。「局所ペンローズ不等式を用いた手法」では、摂動解が「軸対称性」を持つことが仮定されていたため、適用できないのである。非軸対称な場合に、局所ペンローズ不等式が成り立つかどうかについて、明らかではないからである。こうした困難を克服するため、従来の「局所ペンローズ不等式による手法」を、非軸対称摂動が扱えるように適用範囲を広げることを試みる。実際、非軸対称摂動に関しても、ある特別な摂動(ある座標に関して単調増加関数で表せる摂動)を考えて、ブラックホール解のパラメーター領域(つまり、質量と角運動量)を適切に制限すれば、同じように局所ペンローズ不等式が成立すると考えている。

Causes of Carryover

出張旅費が、予定額より安く済んだため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究成果の発表用ノートパソコン(Mac Book air)、数値計算のためディスプレイ(Apple thunderbolt display)2台と数式処理ソフト(Mathematica)を購入する。そして、本研究の成果を発表するため、相対論分野の国際会議や国内学会の旅費に使用する。また、数値計算関連の参考図書や消耗品(ノート、インク、修正ペン)を購入する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Nonlinear effects for cylindrical gravitational two-soliton2015

    • Author(s)
      Shinya Tomizawa and Takashi Mishima
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] New cylindrical gravitational soliton waves and gravitational Faraday rotation2014

    • Author(s)
      Shinya Tomizawa and Takashi Mishima
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 90 Pages: 044036:1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.044036

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 円筒対称な重力波ソリトン解の非線形的特性の解析2015

    • Author(s)
      富沢真也、三島隆
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区西早稲田)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] 円筒対称な非線形重力波のソリトン解2015

    • Author(s)
      富沢真也、三島隆
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区西早稲田)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] Pomeranskyの改良型逆散乱法によって生成される円筒対称非線形重力波の2ソリトン解2015

    • Author(s)
      富沢真也
    • Organizer
      第16回特異点研究会『特異点と時空、および関連する物理』
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛媛県名古屋市千種区不老町)
    • Year and Date
      2015-01-10 – 2015-01-12
  • [Presentation] Gravitational Faraday Effect for cylindrical gravitational solitons2014

    • Author(s)
      Shinya Tomizawa
    • Organizer
      The 24th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (JGRG24)
    • Place of Presentation
      東京大学IPMU(千葉県柏市柏の葉)
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14

URL: 

Published: 2016-06-01  

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