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時空の対称性の研究とそのインフレーション理論への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J01237
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)
研究機関神戸大学

研究代表者

宝利 剛  神戸大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード時空の対称性 / 隠れた対称性 / キリングベクトル / キリングテンソル / 超対称量子力学
研究実績の概要

1. 曲がった時空を扱う相対論に於いて時空の対称性という考え方がこれまで重要な役割を果たしてきたことから,時空の対称性の拡張であるKilling-Stackel対称性について,表現論に基づいたキリング方程式の可積分条件の定式化した.本研究の成果により,新しい可積分模型を発見する系統的な手法が確立した.また,Killing-Stackel対称性が測地線方程式に対する多項式型保存量と関係することから,有理型保存量と関係する時空の対称性について考察を行い,Killing-Stackel対称性を拡張することにより有理型保存量と関係するテンソル場について定式化を行った.これにより,これまで考えられてきた可積分模型と異なる種類のものがたくさん得られる可能性がある.
3. 厳密に解ける量子力学系の可積分構造として知られていた昇降演算子と絡合演算子の構造を組み合わせ,さらにそれらを拡張する新しい構造について定式化した.
4. 古くから対称性をもつ時空とその上を運動する物質のふるまいについて盛んに研究されてきたから,時空が共形不変性をもつ場合に有質量スカラー場のあいだにどのような関係が成り立つのかについて考察し,時空が「閉じた」共形不変性をもつEinstein時空(具体例として、定曲率の時空を含む)であれば,有質量スカラー場が無質量スカラー場から構成できることを発見した.現在,共形不変性の拡張を考えることにより任意質量の有質量スカラー場を無質量スカラー場から構成できる可能性について,研究を継続中である。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Rational first integrals of geodesic equations and generalised hidden symmetries2016

    • 著者名/発表者名
      Arata Aoki, Tsuyoshi Houri, Kentaro Tomoda
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 33 号: 19 ページ: 195003-195003

    • DOI

      10.1088/0264-9381/33/19/195003

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-similar motion of a Nambu-Goto string2016

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Igata, Tsuyoshi Houri, Tomohiro Harada
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 号: 6 ページ: 064029-064029

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.064029

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Antisymmetric tensor generalization of affine vector field2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Houri, Yoshiyuki Morisawa and Kentaro Tomoda
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 022501 号: 2 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1063/1.4939185

    • 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] A simple test for spacetime symmetry2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Houri and Yukinori Yasui
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 32

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Spacetime symmetries and Eisenhart lift of Schrodinger equations2017

    • 著者名/発表者名
      宝利剛, 巽健太郎, 坂本眞人
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] mass ladder operatorとその応用2017

    • 著者名/発表者名
      木村匡志, Vitor Cardoso, 宝利剛
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Prolongation of the Killing equation via the Young symmetriser2017

    • 著者名/発表者名
      友田健太郎, 宝利剛, 安井幸則
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Rational first integrals and generalised hidden symmetry2016

    • 著者名/発表者名
      友田健太郎, 宝利剛, 青木新
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Integrability conditions for Killing-Stackel tensors2016

    • 著者名/発表者名
      友田健太郎, 宝利剛, 安井幸則
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Conformal Symmetry of Spacetime and Ladder Operators for the Laplacian2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Houri
    • 学会等名
      The 2nd workshop of “Quantum Aspects of Black Holes and its Recent Progress”
    • 発表場所
      Yerevan, Armenia
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Killing-Stackel tensor in Kerr spacetime2016

    • 著者名/発表者名
      宝利剛、安井幸則、友田健太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Prolongations of Killing-Stackel tensor equations2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Houri
    • 学会等名
      The 25th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] First integrals of Hamiltonian systems and spacetime symmetry2015

    • 著者名/発表者名
      宝利剛
    • 学会等名
      広島微分幾何学研究集会2015
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2015-10-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Conformal Killing-Yano symmetry of Kerr spacetime2015

    • 著者名/発表者名
      宝利剛、安井幸則
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Prolongations of spacetime symmetries2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Houri
    • 学会等名
      幾何・数理物理研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Prolongation of rank-2 symmetric Killing tensors2015

    • 著者名/発表者名
      宝利剛、安井幸則
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An upper bound on the number of Killing-Yano tensors2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Houri
    • 学会等名
      The 24th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 発表場所
      IPMU, University of Tokyo
    • 年月日
      2014-11-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A class of superintegrable systems in E3 and its Eisenhart spacetime2014

    • 著者名/発表者名
      宝利剛、早田次郎、山本慧
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An upper bound on the number of Killing-Yano tensors2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Houri
    • 学会等名
      The Spanish Relativity Meeting 2014
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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