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ヒッグス結合の精密測定から探る標準模型を超える物理

研究課題

研究課題/領域番号 15K05047
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関名古屋大学

研究代表者

棚橋 誠治  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (00270398)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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)
キーワード電弱対称性の破れ / 低エネルギー有効理論 / 素粒子現象 / ヒッグス / 非線形シグマ模型 / 拡張されたヒッグス模型 / 電弱対称性の自発的破れ / 摂動論的ユニタリティー / 素粒子質量起源 / ユニタリティー / 電弱精密測定 / 宇宙暗黒物質 / フレーバー精密測定 / コライダー物理
研究成果の概要

ATLASの2TeVダイボソンアノマリーに対するW'粒子解釈に関連し、ユニタリティー和則とカストディアル対称性を用いて、一般的なW'模型の満たすべき結合定数関係式を導出した。
ヒッグス有効理論を拡張し、任意個数の中性および荷電ヒッグス粒子を含みうる一般化ヒッグス有効理論を提案した。一般化ヒッグス有効理論のツリーレベル散乱振幅を計算するための表式を非線形シグマ模型の曲率テンソルとポテンシャルの共変微分によって与えた。我々はまた、隔離暗黒物質模型の新しい可能性を提案した。この新しいタイプの隔離暗黒物質模型では、暗黒物質粒子と媒介粒子の統一理論になっており、複合粒子暗黒物質模型では自然に実現される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2012年にLHC実験で発見されたヒッグス粒子は、素粒子標準理論の予言する唯一のスカラー素粒子であり、あらゆる素粒子の質量の起源を担うと考えられている。しかしながら、素粒子標準理論にはヒッグス粒子以外のスカラー素粒子は存在せず、ヒッグス粒子の正体は、いまだ謎に包まれている。本研究は、ユニタリティーやくりこみ可能性といった純理論的な制約が、ヒッグス粒子あるいはその拡張模型の性質にどのような制限を与えるかを明らかにするものである。今後、ヒッグス粒子結合の精密測定が進むことで、素粒子標準模型の破綻が明らかになることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Review of Particle Physics2018

    • 著者名/発表者名
      Tanabashi M.、Hagiwara K.、Hikasa K.、Nakamura K.、Murayama H.、et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 3 ページ: 030001-030001

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.030001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Relic Abundance in a Secluded Dark Matter Scenario with a Massive Mediator2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Okawa, Masaharu Tanabashi, Masato Yamanaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 95 号: 2 ページ: 023006-023006

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.023006

    • NAID

      120006331837

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Review of Particle Physics2016

    • 著者名/発表者名
      Particle Data Group (C. Patrignani, K. Agashe, G. Aielli, C. Amsler, M. Antonelli, D.M. Asner, H. Baer, Sw. Banerjee, R.M. Barnett, Y. Sumino, et al.)
    • 雑誌名

      Chinese Physics

      巻: C40, no.10 号: 10 ページ: 1-1808

    • DOI

      10.1088/1674-1137/40/10/100001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Unitarity sum rules, three-site moose model, and the ATLAS 2 TeV diboson anomalies2015

    • 著者名/発表者名
      T. Abe, R. Nagai, S. Okawa, M. Tanabashi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 5 ページ: 055016-055016

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.055016

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Symmetry and Geometry in Generalized Higgs sector2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Uchida
    • 学会等名
      KMI2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Symmetry and Geometry in Generalized Higgs sector2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Uchida
    • 学会等名
      Asian Linear COllider Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symmetry and Geometry in Generalized Higgs sector2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Uchida
    • 学会等名
      Higgs Coupling 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒッグス有効理論のカストディアル多重項を含む模型への応用2018

    • 著者名/発表者名
      内田祥紀、長井遼、棚橋誠治、津村浩二
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Roles of perturbative unitarity in extended Higgs scenarios2015

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Tanabashi
    • 学会等名
      KIAS-CFHEP Workshop and the 5th KIAS Workshop on Particle Physics and Cosmology
    • 発表場所
      KIAS, Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スリーサイト模型におけるW'とZ'2015

    • 著者名/発表者名
      棚橋誠治
    • 学会等名
      テラスケール研究会
    • 発表場所
      東大理学部
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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