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超弦理論から導かれる4次元有効理論についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 13J01107
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)
研究機関京都大学

研究代表者

濱田 雄太  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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)
キーワードHiggs boson / inflation / baryogenesis / LHC / naturalness problem / dark matter / ヒッグス粒子 / インフレーション / 暗黒物質 / R対称性 / ニュートリノ
研究実績の概要

標準模型は極めて優れた有効理論であるものの、説明できないいくつかの現象、暗黒物質の存在、宇宙のバリオン数非対称性、自然性の問題などを持つ。
これらのうち、標準模型に簡単な暗黒物質を入れた際のヒッグスポテンシャルへの影響を考察した。 具体的には、 標準模型の弱い相互作用に関係するゲージ群SU(2)に荷電したスカラー暗黒物質とフェルミオン暗黒物質をいれた模型を扱った。これらの模型は量子効果をつうじてヒッグスポテンシャルに影響を与える。そして、昨年度研究したヒッグスインフレーションがこの拡張模型でも有効であるためには、暗黒物質の質量や量子数が制限されることが分かった。これらは将来実験で検証可能な予言である。
バリオン数生成についてもこれまで知られていたものとは異なる新しいバリオン数生成の機構を提唱した。重い粒子の崩壊ではなく、標準模型粒子の散乱によりバリオン数を生成するので、既存の理解に比べて広い範囲の模型やパラメーターで観測と整合的なバリオン数生成が可能であることが示せた。
自然性問題に関して、通常の局所的作用でなく多重局所的作用から出発して解決可能であることを議論した。多重局所的作用では理論のパラメータは単なるパラメータではなく、力学的に決定される変数となる。これを用いれば標準模型とアインシュタイン重力の問題点である宇宙項問題、gauge hierarchy問題、strong CP問題といった自然性問題に答えることが可能である。
今年度から最大エネルギーを13TeVへと増強し、稼働したLHCにおけて750GeVでの新粒子の存在が示唆された。いまだ統計的に十分ではないものの2光子へと崩壊するシグナルの存在が示唆されている。私はこの最新の実験結果にいち早く対応し、標準模型を拡張して2光子シグナルを説明しつつ重力のスケールであるプランクスケールまで有効な最小模型を構築する研究を行った。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 13件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 7件、 招待講演 17件)

  • [雑誌論文] Natural solution to the naturalness problem: The universe does fine-tuning2015

    • 著者名/発表者名
      川名 清晴, 濱田 雄太, 川合 光
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 123B03 号: 12 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv168

    • NAID

      120005895431

    • 関連する報告書
      2015 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] Vanishing Higgs Potential in Minimal Dark Matter Models2015

    • 著者名/発表者名
      川名 清晴, 濱田 雄太
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 751 ページ: 164-170

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.10.006

    • NAID

      120005867114

    • 関連する報告書
      2015 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] Landau pole in the Standard Model with weakly interacting scalar fields2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada, Kiyoharu Kawana, Koji Tsumura
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 747 ページ: 238-238

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.05.072

    • NAID

      120005670905

    • 関連する報告書
      2015 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] Eternal Higgs inflation and cosmological constant problem2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada, Hikaru Kawai, and Kin-ya Oda
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 4 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.045009

    • NAID

      120005672615

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Saddle point inflation in string inspired theory2015

    • 著者名/発表者名
      川名 清晴, 濱田 雄太, 川合 光
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 091B01 号: 9 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv119

    • NAID

      120005898956

    • 関連する報告書
      2015 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] Higgs inflation from Standard Model criticality2015

    • 著者名/発表者名
      Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Oda, Kin-ya and Park, Seong Chan
    • 雑誌名

      PRD

      巻: 91 号: 5 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.053008

    • 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] Weak Scale From the Maximum Entropy Principle2015

    • 著者名/発表者名
      Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Kawana, Kiyoharu
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 3 号: 3 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv011

    • 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] Flavor structure in D-brane models: Majorana neutrino masses2014

    • 著者名/発表者名
      Hamada, Yuta and Kobayashi, Tatsuo and Uemura, Shohei
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1405 号: 5 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1007/jhep05(2014)116

    • 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] Higgs Inflation Still Alive2014

    • 著者名/発表者名
      Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Oda, Kin-ya and Park, Seong Chan
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 112 号: 24 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.241301

    • 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] Predictions on mass of Higgs portal scalar dark matter from Higgs inflation and flat potential2014

    • 著者名/発表者名
      Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Oda, Kin-ya
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1407 号: 7 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1007/jhep07(2014)026

    • 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] Evidence of the Big Fix2014

    • 著者名/発表者名
      Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Kawana, Kiyoharu
    • 雑誌名

      Int.J.Mod.Phys.A

      巻: 29 号: 17 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1142/s0217751x14500997

    • 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] Revisiting discrete dark matter model: θ13>0 and νR dark matter2014

    • 著者名/発表者名
      "Hamada, Yuta and Kobayashi, Tatsuo and Ogasahara, Atsushi and Omura, Yuji and Takayama, Fumihiro and Yasuhara, Daiki
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1410 号: 10 ページ: 1-31

    • DOI

      10.1007/jhep10(2014)183

    • 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] Topological Higgs inflation: Origin of Standard Model criticality2014

    • 著者名/発表者名
      Hamada, Yuta and Oda, Kin-ya and Takahashi, Fuminobu
    • 雑誌名

      PRD

      巻: 90 号: 9 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.097301

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Minimal Higgs inflation2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada, Hikaru Kawai, Kin-ya Oda
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 023B02

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] More on cosmological constraints on spontaneous R-symmetry breaking models2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada, Kohei Kamada, Tatsuo Kobayashi, Yutaka Ookouchi
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 01

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] TBA2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      East Asia Joint Workshop on Field and Strings 2016
    • 発表場所
      Hefei, China
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超対称性のない弦理論での宇宙項と電弱スケール2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      「弦理論から電弱宇宙」へむけた戦略会議
    • 発表場所
      KEK, つくば
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An O(750) GeV Resonance and Inflation2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      KEK-PH 2016
    • 発表場所
      KEK, Tsukuba
    • 年月日
      2016-02-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Saddle point in ation in string-inspired theory2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      Everything About Gravity
    • 発表場所
      NTU, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A solution to the naturalness problem based on the multi-local action2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      KEK Theory Workshop 2015 Dec.
    • 発表場所
      KEK, Tsukuba
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Saddle point in ation in string-inspired theory2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      Particle Cosmology and beyond 2015
    • 発表場所
      Kanazawa Art Hall, Ishikawa
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Standard Model leptogenesis in inflationary universe2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      The 15th Meeting on New Higgs Working Group
    • 発表場所
      University of Toyama, Toyama
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 重力の非摂動効果を用いた微調整問題解決へのアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      素粒子物理学の進展2015
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所, 京都府
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Eternal Higgs inflation2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on String theory and Cosmology
    • 発表場所
      HKUST, Hong Kong
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プランクスケールを越えた領域でのヒッグスポテンシャル2015

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 標準模型の完成が示唆するプランクスケールの物理2015

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      新物理の実証策を考える会
    • 発表場所
      沖縄OIST(恩納村)
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Higgs inflation from Standard Model criticality, Maximum entropy principle and the naturalness problem2015

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      KIAS seminar
    • 発表場所
      KIAS(韓国)
    • 年月日
      2015-03-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Higgs inflation from Standard Model criticality2015

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      B-mode cosmology -Intermediate scale inflation and hidden sector -
    • 発表場所
      KEK(つくば市)
    • 年月日
      2015-02-19 – 2015-02-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Higgs inflation from Standard Model criticality2015

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      HPNP2015
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2015-02-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Eternal Higgs inflation2015

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      KEK theory workshop 2015
    • 発表場所
      KEK(つくば市)
    • 年月日
      2015-01-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 標準模型のフラットポテンシャルとプランクスケールの物理2015

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      近畿大学素粒子論・重力理論研究室セミナー
    • 発表場所
      近畿大学(東大阪市)
    • 年月日
      2015-01-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重力の非摂動効果を用いた自然性問題へのアプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      大阪市立大学素粒子論重力研究室合同コロキウム
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪市)
    • 年月日
      2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Standard Model criticality and Planck scale physics2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      第二回松江現象論研究会
    • 発表場所
      島根大学(松江市)
    • 年月日
      2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Higgs inflation from Standard Model Criticality2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      SKKU international symposium
    • 発表場所
      sungkyunkwan university(ソウル,韓国)
    • 年月日
      2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weak Scale From the Maximum Entropy Principle2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      New Higgs Working Group: The 11th Meeting
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Higgs inflation from Standard Model criticality2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      Progress in String Theory and Particle Phenomenology;the Kick-off Workshop of SPIRITS
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Flat potential, Higgs inflation and scalar dark matter2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      Summer Institute 2014 Fuji
    • 発表場所
      富士カーム(富士吉田市)
    • 年月日
      2014-08-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フラットポテンシャルから予言されるスカラー暗黒物質の質量2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      素粒子物理学の進展2014
    • 発表場所
      基礎物理学研究所(京都市)
    • 年月日
      2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Higgs potential and inflation2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      SUSY2014
    • 発表場所
      Manchester University(UK)
    • 年月日
      2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Naturalness and Maximum entropy principle2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      KEK理論部セミナー
    • 発表場所
      KEK(つくば市)
    • 年月日
      2014-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Standard Model criticality and Higgs inflation2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      大阪市立大学素粒子論研究室セミナー
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪市)
    • 年月日
      2014-06-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Flat potential and Higgs inflation2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      富山大学理論物理学研究室セミナー
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2014-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Flat potential and Higgs inflation2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      東京大学本郷素粒子理論研究室セミナー
    • 発表場所
      東京大学(文京区)
    • 年月日
      2014-05-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Flat potential and Higgs inflation2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      東北大学素粒子宇宙理論グループセミナー
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 標準模型的なD. ブレーン模型におけるビッグスポテンシャル2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学(平塚市)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ミニマル結合のヒッグス・インフレーション2013

    • 著者名/発表者名
      濱田雄太
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学(高知市)
    • 年月日
      2013-09-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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