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高次元ゲージ理論の一般的な境界条件による解析と階層性問題の解決

研究課題

研究課題/領域番号 13J03825
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)
研究機関大阪大学 (2014)
神戸大学 (2013)

研究代表者

藤本 教寛  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード高次元ゲージ理論 / 点状相互作用 / 量子力学 / 背景磁場 / オービフォールド / 世代数問題 / 質量階層性問題 / フレーバー混合 / 境界条件
研究実績の概要

当該年度は、まず余剰次元として線分を持ち、さらに点状相互作用が導入された5次元ゲージ理論の枠組みにおいて、ニュートリノまで含めたレプトンの、世代・質量階層性・フレーバー構造が実現/再現されうるかについて議論し、実際に実験値を再現する領域が存在することを示した。これは、4次元の理論において質量階層性のパターンやフレーバー混合の構造に非常に大きな違いを持つクォークセクターとレプトンセクターが、余剰次元模型の観点においては同等の存在であり、一世代模型から出発して世代を出しつつ、余剰次元の配位の違いのみから現実的な違いが現れうるということを示したということであり、通常の4次元理論からは説明できない新しい視点を示したという意味で、非常に意味がある仕事である。
さらに、余剰次元理論において一般的な幾何を仮定してその性質を探るという研究目的に照らし合わせて、「背景磁場を持つ6次元オービフォールド模型」を世界で初めて一般的に構築し、その性質を調べた。この研究には研究実施計画にはなかったものの、上記「点状相互作用を持つ5次元ゲージ理論」の解析の場合と同じく、量子力学の研究を応用することで革新的な進展があり、急遽研究を実施した。その結果、通常はテータ関数と呼ばれる特殊関数で表現され解析が困難な高次元粒子を、全て厳密な表式で解析的に求めることに成功し、数値計算でしか解析されていなかった世代数や湯川結合定数などを、原理的には全て解析的に導出できるようになるという状況にまで至った。これは、一般に解析が困難な「一般的な幾何」の余剰次元模型をフルに解析できたという意味で、大きな意義のある仕事である。さらに我々はこの結果を使って、10次元U(8)超ヤン・ミルズ模型を解析し、この枠組で3世代が実現されうる全ての可能性を列挙し、明らかにした。

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

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Classification of three-generation models on magnetized orbifolds2015

    • 著者名/発表者名
      Tomo-hiro Abe, Yukihiro Fujimoto, Tatsuo Kobayashi, Takashi Miura, Kenji Nishiwaki, Makoto Sakamoto, Yoshiyuki Tatsuta
    • 雑誌名

      Nucl. Phys.

      巻: B894(2015)374 ページ: 374-406

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2015.03.004

    • 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] Realization of lepton masses and mixing angles from point interactions in an extra dimension2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujimoto, K. Nishiwaki, M. Sakamoto, R. Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1410, 191 号: 10 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/jhep10(2014)191

    • 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
  • [雑誌論文] Operator analysis of physical states on magnetized T^2/Z_N orbifolds2014

    • 著者名/発表者名
      Tomo-hiro Abe, Yukihiro Fujimoto, Tatsuo Kobayashi, Takashi Miura, Kenji Nishiwaki, Makoto Sakamoto
    • 雑誌名

      Nucl. Phys.

      巻: B890(2014)442 ページ: 442-480

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2014.11.022

    • 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] Z_{N} twisted orbifold models with magnetic flux2014

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Fujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 01(2014)065 号: 1 ページ: 1-36

    • DOI

      10.1007/jhep01(2014)065

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CP phase from twisted Higgs vacuum expectation value in extra dimension2013

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Fujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D88 号: 11

    • DOI

      10.1103/physrevd.88.115007

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shifted orbifold models with magnetic flux2013

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Fujimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D87 号: 8

    • DOI

      10.1103/physrevd.87.086001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dynamical Generation of Fermion Mass Hierarchy in an Extra Dimension2015

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 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, 東京都・新宿区戸塚町
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical Generation of Fermion Mass Hierarchy from Point Interactions2015

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      KIASセミナー
    • 発表場所
      Soul, Korea
    • 年月日
      2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Flux meets Orbifold2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      島根大学セミナー
    • 発表場所
      島根大学, 島根県松江市西川津町
    • 年月日
      2014-12-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetized T^2/Z_N Orbifold Models2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      第2回松江現象論研究会現象論研究会
    • 発表場所
      島根大学, 島根県松江市西川津町
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Magnetized Orbifold Models2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      International Workshop on "Theoretical Particle Physics on 2014"
    • 発表場所
      サンライズ淡路, 兵庫県・南あわじ市広田
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ワープする余剰次元上の点状相互作用によるフェルミオンのフレーバー構造について上の点状相互作用によるフェルミオンのフレーバー構造について2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学, 佐賀県・佐賀市本庄町
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Realization of the Lepton Flavor Structure from Point Interactions2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      3rd International Conference on New Frontiers in Physics
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Operator analysis of magnetized T^2/Z_N orbifolds2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      Strings and Fields
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所, 京都府・京都市左京区北白川追分町
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Flux meets Oribofld2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      大阪大学セミナー
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪府・豊中市待兼山町
    • 年月日
      2014-07-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lepton Masses and Mixing Angles from Point Interactions2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      FLASY2014
    • 発表場所
      Brighton, England
    • 年月日
      2014-06-17 – 2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Generation, Quark/Lepton Flavor Structure from Point Interactions in an Extra Dimension2014

    • 著者名/発表者名
      藤本教寛
    • 学会等名
      大阪大学セミナー
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪府・豊中市待兼山町
    • 年月日
      2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamical generation of mass hierqrchy in an extra dimension2014

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      TeV-scale physics after the discovery of the Higgs particle
    • 発表場所
      東京女子大学
    • 年月日
      2014-03-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical generation of fermion mass hierarchy in an extra dimension2014

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      Harish-Chandra Research Institute セミナー
    • 発表場所
      Harish-Chandra Research Institute
    • 年月日
      2014-01-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Fermion flavor structure with generations from point interactions in an extra dimension2013

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      Flavor Physics Workshop 2013
    • 発表場所
      合歓の郷
    • 年月日
      2013-11-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Generation and flavor structure from point interactions in an extra dimension2013

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      KEK Theory Meeting on Particle Physics Phenomenology (KEK-PH2013)
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2013-10-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 点状相互作用を持つ5次元理論におけるレプトンのフレーバー構造2013

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2013-09-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Generation and flavor structure from point interactions in an extradimension2013

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      FLASY2013
    • 発表場所
      新潟大学サティライトキャンパス「ときめいと」
    • 年月日
      2013-08-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Lepton flavor structure from point interactions in an extra dimension2013

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      場の理論と弦理論
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2013-08-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Higgs mechanism and flavor structure from point interactions in anextra dimension2013

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      北海道大学セミナー
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-06-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Z-{N} twisted orbifold with magnetic flux in operator formalism2013

    • 著者名/発表者名
      藤本 教寛
    • 学会等名
      日本物理学2014年春季大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2013-03-28
    • 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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