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弦理論の構成的定義と素粒子の統一理論

研究課題

研究課題/領域番号 14540254
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

川合 光  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80211176)

研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード弦理論 / 構成的定式化 / IIB行列模型 / 非摂動効果 / 時空の生成 / 改良された平均場近似 / 統一理論 / theory of everything / 超弦理論 / 非摂動的定式化 / 曲がった時空 / 一般座標変換不変性 / 局所ローレンツ不変性 / 行列模型 / 量子重力 / 素粒子の統一理論 / 弦理論の構成的定式化 / ループ方程式 / 一般相対性理論 / 真空の構造 / 超対称性 / 素粒子物理学 / 構成的定義 / 超対称ゲージ理論 / Dijkgruaf-Vata理論 / large-N reduced model
研究概要

弦理論を構成的に定式化し、非摂動効果を分析することによって、いろいろな物理量が少なくとも原理的には可能な数値計算によって求まるようにすること、すなわちtheory of everythingの構築を目的として研究を進めた。具体的には、
1.当研究代表者らによって提案されたIIB行列模型を数値的・解析的両面から分析し、時空の次元を始め、ゲージ群や物質場の構造など、現実の世界が弦理論によってどのように記述されうるかを調べた。
2.曲がった時空が、どのように行列模型で表現されるかを調べ、重力の持つ基本的な対称性である、一般座標変換不変性、局所ローレンツ対称性がどのようにして、行列模型のユニタリ対称性の中に埋め込まれているかを示した。この結果、IIB行列模型の経路積分の中には10次元以下のすべての多様体が含まれており、きまったトポロジーを持つ時空上の計量だけではなく、すべての可能なトポロジーを持つ時空を力学的に記述していることがわかった。
3.以上の結果を超重力の場合に拡張し、超重力の対称性まで明白に含んだ新しいタイプのモデルを提案し、その性質を調べた。このモデルが、もとのIIB行列模型と等価であるかどうか現在解析中である。
4.平均場近似を系統的に改良していく方法による高次の計算を行い、IIB行列模型の基底状態として4次元の時空がもっともらしいことを示した。
以上の結果を総合し、弦理論の基礎となるべき対称性その他の原理を見抜き、最終的な弦理論の構成に迫ろうとしている。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2006 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Describing curved spaces by matrices.2006

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 114

      ページ: 1295-1316

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DESCRIBING CURVED SPACES BY MATRICES2006

    • 著者名/発表者名
      M.Hanada
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 114

      ページ: 1295-1316

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Universality of nonperturbative effect in type 0 string theory.2005

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawai
    • 雑誌名

      Nucl.Phys.B711 B711

      ページ: 253-274

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Universality of nonperturbative effect in type 0 string theory.2005

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawai
    • 雑誌名

      Nucl.Phys.B 711

      ページ: 253-274

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] FUZZY TORUS IN MATRIX MODEL2005

    • 著者名/発表者名
      S.Bal
    • 雑誌名

      Nucl.Phys. B727

      ページ: 196-217

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] DIRECT DERIVATION OF THE VENZIANO-YANKIELOWICZ SUPERPOTENTIAL FROM MATRIX MODEL2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kawai
    • 雑誌名

      Phys.Lett. B611

      ページ: 269-278

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] UNIVERSALITY OF NONPERTURBATIVE EFFECT IN TYPE O STRING THEORY2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kawai
    • 雑誌名

      Nucl.Phys. B711

      ページ: 253-274

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] UNIVERSALITY OF NONPERTURBATIVE EFFECT IN TYPE 0 STRING THEORY2005

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawai, Tsunehide Kuroki, Yoshinori Matsuo
    • 雑誌名

      Nucl.Phys. B711

      ページ: 253-274

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Loops versus matrices : The Nonperturbative aspects of noncritical string.2004

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 112

      ページ: 131-181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] LOOPS VERSUS MATRICES : THE NONPERTURBATIVE ASPECTS OF NONCRITICAL STRING2004

    • 著者名/発表者名
      Hanada, Hayakawa, Ishibashi, Kawai, Kuroki, Matsuo, Tada
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 112

      ページ: 131-181

    • NAID

      110001196193

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] SUPERSYMMETRIC LARGE N REDUCED MODEL WITH MULTIPLE MATTER2004

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawai, Tsunehide Kuroki, Takeshi Morita
    • 雑誌名

      Nucl.Phys. B683

      ページ: 27-47

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] LIMITING TEMPERATURE, LIMITING CURVATURE AND THE CYCLIC UNIVERSE.2004

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Fukuma, Hikaru Kawai, Masao Ninomiya
    • 雑誌名

      Int.J.Mod.Phys. A19

      ページ: 4367-4386

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dijkgraaf-Vafa theory as large N reduction.2003

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawai
    • 雑誌名

      Nucl.Phys. B664

      ページ: 185-212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improved perturbation theory and four-dimensional space-time in IIB matrix model.2003

    • 著者名/発表者名
      H.Kawai
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 109

      ページ: 115-132

    • NAID

      110001196029

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dijkgraaf-Vafa theory as large N reduction.2003

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawai
    • 雑誌名

      Nucl.Phys.B 664

      ページ: 185-212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improved perturbation theory and four-dimensional space-time in IIB matrix model.2003

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawai
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 109

      ページ: 115-132

    • NAID

      110001196029

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mean field approximation of IIB matrix model and emergence of four-dimensional space-time.2002

    • 著者名/発表者名
      H.Kawai
    • 雑誌名

      Nucl.Phys. B647

      ページ: 53-189

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mean field approximation of IIB matrix model and emergence of four-dimensional space-time.2002

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kawai
    • 雑誌名

      Nucl.Phys.B 647

      ページ: 153-189

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] はじめての<超ひも理論>2005

    • 著者名/発表者名
      川合光
    • 総ページ数
      273
    • 出版者
      講談社
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru Kawai, Tsunehide Kuroki, Takeshi Morita: "SUPERSYMMEYRIC LARGE N REDUCED MODEL WITH MULTIPLE MATTER"Nucl.Phys.. B683. 27-47 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru Kawai, Tsunehide Kuroki, Takeshi Morita: "DIJKGRAAF-VAFA THEORY AS LARGE N REDUCTION"Nucl.Phys.. B664. 185-212 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawai, S.Kawamoto, T.Kuroki, S.Shinohara: "IMPROVED PERTURBATION THEORY AND FOUR-DIMENSIONAL SPACE TIME IN IIB MATRIX MODEL"Prog.Theor.Phys.. 109. 115-132 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Azuma: "Matrix model with manifest general coordinate invariance"Phys. Lett.. B538. 393-405 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawai: "Mean field approximation of IIB matrix model and emergence of four-dimensional space-time"Nucl. Phys.. B647. 153-189 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawai: "Improved perturbation theory and four-dimensional space-time in IIB matrix model"Prog. Theor. Phys.. 109. 115-132 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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