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高次元宇宙論における大域的時空構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15540267
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

小玉 英雄  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (40161947)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード高次元統一理論 / 超重力理論 / 安定性 / ブラックホール / フラックスコンパクト化 / ゲージ不変摂動論 / 時空特異点 / 一意性定理 / モジュライ安定化 / M理論 / 4次元有効理論 / 高次元宇宙論 / 厳密解 / 一意性 / ブラックブレイン / コンパクト化 / 超対称性の破れ / 大域的時空構造 / 高次元理論 / 摂動的安定性 / ホライズン
研究概要

当該科研費による平成15年度〜17年度の期間における研究により得たれた主要な成果は次の通りである.
1.静的高次元ブラックホールの摂動論:宇宙項をもつ任意次元のEinstein-Maxwell系において,一般化された静的ブラックホール解の摂動方程式が,互いに分離したSchrodinger型2階常微分方程式(マスター方程式)の系と同等であることをゲージ不変な定式化を用いて示し,対応する有効ポテンシャルおよび源項の具体的表式を世界で初めて与えた.さらに,この定式化を用いて,任意次元のSchwarzschildブラックホール,宇宙項がゼロ以上で4次元および5次元の電荷をもつブラックホールが摂動的に安定であることを証明した.
2.高次元ブラックホールの摂動的一意性:漸近的de Sitter4次元正則ブラックホール解,任意次元の漸近的平坦および漸近的反de Sitter正則ブラックホール解が,静的極限の近傍で球対称解およびそれに回転を加えた解に限られること(摂動的一意性定理)を示した.
3.フラックスコンパクト化の安定性:IIB型超重力理論におけるフラックスコンパクト化により得られるワープした超対称定常解が,フラックスや内部空間の構造の詳細によらず,常に不安定であること,また,その不安定性はサイズモジュラスに対して加法的に発現することを一般的に示した.
4.ワープしたコンパクト化の4次元有効理論:IIB型超重力理論およびヘテロ型M理論におけるフラックスコンパクト化に関して,内部空間のサイズモジュラスと4次元時空計量に対する,ワープを考慮した4次元有効理論を世界で初めて導いた.それを用いて,4次元有効理論が元々の高次元理論から得られるものより広い解を許容することを指摘した.
5.M理論における光的厳密解:11次元超重力理論における光的な厳密解のある一般的なクラスを求めた.この解は,一般に1個以上の1変数任意関数を含んでおり,これを適当に取ると,2つの異なる漸近的平坦領域をつなぐ時空が得られ,そのトーラスコンパクト化によりコンパクト化の動的な変化を研究するのに利用できる可能性があることを指摘した.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (27件) 図書 (2件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Comments on the four-dimensional effective theory for warped compactification2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kodama, K.Uzawa
    • 雑誌名

      J. High Energy Physics 0603

      ページ: 53-53

    • 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] Comments on the four-dimensional effective theory for warped compactification2006

    • 著者名/発表者名
      Kodama H., Uzawa K.
    • 雑誌名

      JEHP 0603

      ページ: 53-53

    • 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] Comments on the four-dimensional effective theory for warped compactification2006

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kodama, Kunihito Uzawa
    • 雑誌名

      JHEP 0603(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Moduli Instability in Warped Compactifications of the Type IIB Supergravity2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kodama, K.Uzawa
    • 雑誌名

      J. High Energy Physics 0507

      ページ: 61-61

    • 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] Time-dependent Solutions with Null Killing Spinor in M-theory and Superstrings2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ishino, H.Kodama, N.Ohta
    • 雑誌名

      Phys. Lett. B 631

      ページ: 68-73

    • 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] 量子重力理論 -検証に向けた新たな展開-2005

    • 著者名/発表者名
      小玉英雄
    • 雑誌名

      数理科学 502

      ページ: 5-13

    • 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] 時空の対称性2005

    • 著者名/発表者名
      小玉英雄
    • 雑誌名

      数理科学 507

      ページ: 27-33

    • 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] Moduli Instability in Warped Compactifications of the Type IIB Supergravity2005

    • 著者名/発表者名
      Kodama H., Uzawa K
    • 雑誌名

      JHEP 0507

      ページ: 61-61

    • 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] Time-dependent Solutions with Null Killing Spinor in M-theory and Superstrings2005

    • 著者名/発表者名
      Ishino T., Kodama H., Ohta N.
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B 631

      ページ: 68-73

    • 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] Moduli Instability in Warped Compactifications of the Type IIB Supergravity2005

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kodama, Kunihiro Uzawa
    • 雑誌名

      JHEP 0507

      ページ: 61-61

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Time-dependent Solutions with Null Killing Spinor in M-theory and Superstrings2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ishino, H.Kodama, N.Ohta
    • 雑誌名

      Phys.Lett.B 631

      ページ: 68-73

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stability of Generalised Black Holes in Higher Dimensions2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kodama, A.Ishibashi
    • 雑誌名

      Relativity Today, Proc. of the Seventh Hungarian Relativity Workshop, ed. by I. Racz (Akademiai KIado) 1

      ページ: 3-18

    • 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] Master equations for perturbations of generalized static black holes with charge in higher dimensions2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kodama, A.Ishibashi
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 111

      ページ: 29-73

    • 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] Uniqueness and Stability of Higher-Dimensional Black Holes2004

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

      J.Korean Phys.Soc. 45

    • 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] Perturbative Uniqueness of Black Holes near the Static Limit in All Dimensions2004

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

      Prog.Theor.Phys. 112

      ページ: 249-274

    • NAID

      210000111265

    • 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] Stability of Generalized Black Holes in Higher Dimensions2004

    • 著者名/発表者名
      Kodama H., Ishibashi A.
    • 雑誌名

      Relativity Today, Proc.of the Seventh Hungarian Relativity Workshop (Sarospatak, Hungary, 10-15 Aug. 2003)(ed.by I.Racz, Akademiai KIado)

      ページ: 3-18

    • 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] Master equations for perturbations of generalized static black holes with charge in higher dimensions2004

    • 著者名/発表者名
      Kodama H., Ishibashi A.
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 111

      ページ: 29-73

    • 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] Uniqueness and Stability of Higher-Dimensional Black Holes2004

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

      J.Korean Phys.Soc. 45

    • 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] Perturbative Uniqueness of Black Holes near the Static Limit in All Dimensions2004

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

      Prog.Theor.Phys. 112

      ページ: 249-274

    • NAID

      210000111265

    • 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] Uniqueness and Stability of Higher-Dimensional Black Holes2004

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kodama
    • 雑誌名

      J.Korean Phys.Soc. 45

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Perturbative Uniqueness of Black Holes near the Static Limit in A11 Dimensions2004

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kodama
    • 雑誌名

      Prog.Theol.Phys. 112

      ページ: 249-274

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Gobal structure of the Zipoy-Voorhees-Weyl spacetime and the δ=2 Tomimatsu-Sato spacetime2003

    • 著者名/発表者名
      H.Kodama, W.Hikida
    • 雑誌名

      Class. Quant. Gravity 20

      ページ: 5121-5140

    • 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] A master equation for gravitational perturbations of maximally symmetric black hole in higher dimensions2003

    • 著者名/発表者名
      H.Kodama, A.Ishibashi
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 110

      ページ: 701-702

    • NAID

      110001196113

    • 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] Stability of higher-dimensional Schwarzschild black holes2003

    • 著者名/発表者名
      A.Ishibashi, H.Kodama
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 110

      ページ: 901-919

    • NAID

      110001196125

    • 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] Gobal structure of the Zipoy-Voorhees-Weyl spacetime and the δ=2 Tomimatsu-Sato spacetime2003

    • 著者名/発表者名
      Kodama H., Hikida W.
    • 雑誌名

      Class.Quant.Gravity 20

      ページ: 5121-5140

    • 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] A master equation for gravitational perturbations of maximally symmetric black hole in higher dimensions2003

    • 著者名/発表者名
      Kodama H., Ishibashi A.
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 110

      ページ: 701-702

    • NAID

      110001196113

    • 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] Stability of higher-dimensional Schwarzschild black holes2003

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi A., Kodama H.
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys. 110

      ページ: 901-919

    • NAID

      110001196125

    • 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] 物理学大事典 I.6 相対性理論(鈴木増雄、荒船次郎、和達三樹編)2005

    • 著者名/発表者名
      小玉英雄
    • 総ページ数
      45
    • 出版者
      朝倉書店
    • 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
  • [図書] 天文の事典 第1章2節(磯辺他編)2003

    • 著者名/発表者名
      小玉英雄
    • 総ページ数
      23
    • 出版者
      朝倉書店
    • 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
  • [文献書誌] Kodama H., Kikida W.: "Global structure of the Zipoy-Voorhees-Weyl spacetime and the δ=2"Class.Quant.Gravity. 20. 5121-5140 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kodama H., Ishibashi A.: "A master equation for gravitational perturbations of maximally symmetric black hole in higher dimensions"Prog.Theor.Phys.. 110. 701-722 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishibashi A., Kodama H.: "Stability of higher-dimensional Schwarzschild black holes"Prog.Theor.Phys.. 110. 909-919 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kodama H., Ishibashi A.: "Master equations for perturbations of generalized static black holes with charge in higher dimensions"Prog.Theor.Phys.. 111. 29-73 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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