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修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型の構築とその観測的な制限

研究課題

研究課題/領域番号 12J06770
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関東京理科大学

研究代表者

加瀬 竜太郎  東京理科大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード暗黒エネルギー / インフレーション / 修正重力理論 / 有効場の理論 / 量子重力理論 / 宇宙論的背景時空 / 球対称的背景時空 / 第五の力の遮蔽機構 / 宇宙論
研究実績の概要

近年,宇宙論的背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論がGleyzesらにより提唱された.この理論はホルンデスキー理論をこえて修正重力理論に基づく模型を統一的に扱うことができ,宇宙論的背景時空における現在で最も一般的な理論である.私はこの有効場の理論の枠組みを用いて,以下の研究を行った.
(1) 球対称背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論:修正重力理論を研究する上で非常に重要となる太陽系スケールで第五の力の伝播を抑制するための遮蔽機構の研究では,球対称背景時空を用いる.そこで私は,球対称背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論を構築し,更に理論が安定性をもつための一般的な条件を導いた.
(2) GLPV模型の宇宙論的発展:修正重力理論に関する有効場の理論の考察から,先行研究においてホルンデスキー理論を拡張したGLPV理論が提唱された.私はこのGLPV理論の宇宙論的発展に関する研究を行い,物質場の伝播速度がスカラー場に非自明な影響を受けることを示した.更に具体的な模型にこの結果を適用し,covariantized Galileon模型の場合は,物質優勢期中にスカラー場の伝播速度の自乗が負となることを示した.
(3) 宇宙論的背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論に関する総説:私は先行研究において提唱された有効場の理論をより多くの模型を統一的に扱うことができるように拡張し,運動方程式,及び理論が安定となるための条件を導いた.この一般的な結果はホルンデスキー理論やGLPV理論だけではなく,Horava-Lifshitz重力理論やその拡張理論にも適用が可能である.
以上の結果をまとめた論文はPhysical Review D誌,及びIJMPD誌に掲載され,韓国,オランダ,ドイツ,カナダの国際会議,及び国内で開かれたいくつかの会議において研究発表を行った.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effective field theory approach to modified gravity including Horndeski theory and Horava-Lifshitz gravity2014

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase and Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics D

      巻: 23 号: 13 ページ: 1-41

    • DOI

      10.1142/s0218271814430081

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective field theory of modified gravity on the spherically symmetric background: Leading order dynamics and the odd-type perturbations2014

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase, L. A. Gergely and Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 号: 12 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.124019

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cosmology in generalized Horndeski theories with second-order equations of motion2014

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase and Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 号: 4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.044073

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Screening the fifth force in the Horndeski's most general scalar-tensor theories2013

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase and Shinji Tsujikawa
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 1308,054 号: 08 ページ: 1-36

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2013/08/054

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The effective field theory of modified gravity2015

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      Testing Gravity 2015
    • 発表場所
      SFU ハーバーセンター,カナダ
    • 年月日
      2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effective field theory approach to modified gravity including Horndeski theory and Horava-Lifshitz gravity2014

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      The 24th Workshop on General Relativity and Gravitation (JGRG24)
    • 発表場所
      カブリ数物連携宇宙機構
    • 年月日
      2014-11-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 球対称背景時空における修正重力理論の実効的な場の理論 : Part I.背景時空における解析と奇パリティ摂動2014

    • 著者名/発表者名
      加瀬竜太郎
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cosmology in generalized Horndeski theories with second-order equations of motion2014

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      Relativistic Cosmology
    • 発表場所
      基礎物理学研究所
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effective field theory of modified gravity on the spherically symmetric background2014

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      569. Wilhelm and Else Heraeus Seminar Quantum Cosmology
    • 発表場所
      Bad Honnef,ドイツ
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effective field theory of modified gravity on the spherically symmetric background2014

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      Non-Linear Structure in the Modified Universe
    • 発表場所
      Lorentz Center,オランダ
    • 年月日
      2014-07-14 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effective field theory of modified gravity on the spherically symmetric background2014

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      1st APCTP-TUS workshop on Dark Energy
    • 発表場所
      APCTP Headquarter,韓国
    • 年月日
      2014-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Screening the fifth force in the Horndeski's most general scalar-tensor thenries2013

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Kase
    • 学会等名
      SEVENTH AEGEAN SUMMER SCHOOL BEYOND EINSHTEIN'S THEORY OF GRAVITY
    • 発表場所
      ギリシャ
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Horndeski理論におけるVainshtein機構2013

    • 著者名/発表者名
      加瀬竜太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Vainshtein mechanism in the most general scalar-tensor theories2012

    • 著者名/発表者名
      加瀬竜太郎
    • 学会等名
      The 3rd International Workshop on Dark Matter, Dark Energy and Matter-antimatter Asymmetry
    • 発表場所
      National Center for Theoretical Sciences (台湾)
    • 年月日
      2012-12-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スカラーテンソル理論におけるヴァインシュタイン機構2012

    • 著者名/発表者名
      加瀬竜太郎
    • 学会等名
      天文天体物理若手夏の学校
    • 発表場所
      東尋坊温泉三国観光ホテル(福井県)
    • 年月日
      2012-08-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Vainshtein mechanism in second-order scalar-tensor theories2012

    • 著者名/発表者名
      加瀬竜太郎
    • 学会等名
      Thirteenth Marcel Grossmann Meeting
    • 発表場所
      ストックホルム大学(スウェーデン)
    • 年月日
      2012-07-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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