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自然な大統一理論における宇宙史の構築と実験からの制限

研究課題

研究課題/領域番号 15K05048
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

前川 展祐  名古屋大学, 基礎理論研究センター, 准教授 (40273429)

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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード大統一理論 / 超対称性 / 超対称性の自発的な破れ / 暗黒物質 / アクシオン / 陽子崩壊 / 電気双極子モーメント / 超対称性の自発的破れ / 例外群 / 核子崩壊 / 自然な超対称性 / 真空遷移 / 粒子生成 / preheating / 熱的レプトン生成
研究成果の概要

宇宙論的には、SO(10)では働かない熱的レプトン生成シナリオが自然なE6大統一理論においてはうまく働くことを示したことは大きいことである。
実験からの制限の観点からは、E6大統一理論が予言する自然な超対称性は、一般には、電気双極子モーメントが大きく出すぎるという問題があることを具体的に示したうえで、E6大統一理論ではその特殊性により実験からの制限を満足することを示した。また、大統一理論に現れる新しいゲージ粒子に起因する陽子崩壊において、特にE6大統一理論の場合世代を変えるような崩壊過程が大きくなりうることを示した。
自然な大統一理論において、超対称性を自発的に破るシナリオを構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大統一理論は力を統一するだけでなく物質をも統一する理論であるが、その二つの統一に対する実験からの証拠も知られており、標準模型を超える理論として最も有力な理論である。一方で、深刻な問題も知られており、その解も含めて、本当の大統一理論が何であるのかはわかっていない。もちろん、本当の大統一理論は実験と矛盾しないだけでなく、宇宙史をも説明できるはずである。この研究はその本当の大統一理論を探索構築する研究の一環である。一歩ずつ近づいていると考えている。

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

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Spontaneous SUSY breaking without R symmetry in supergravity2018

    • 著者名/発表者名
      Maekawa Nobuhiro、Omura Yuji、Shigekami Yoshihiro、Yoshida Manabu
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 5 ページ: 055015-055015

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.055015

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flavor changing nucleon decay2017

    • 著者名/発表者名
      N. Maekawa, Y. Muramatsu
    • 雑誌名

      Physics Letter B

      巻: 767 ページ: 398-402

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraints of chromoelectric dipole moments to natural SUSY type sfermion spectrum2017

    • 著者名/発表者名
      N. Maekawa, Y. Muramatsu, Y. Shigekami
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 号: 11 ページ: 115021-115021

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.115021

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neutrino masses and mixings as an evidence of GUT, and the impact to the (flavor changing) nucleon decay2017

    • 著者名/発表者名
      N. Maekawa and Y. Muramatsu
    • 雑誌名

      CETUP2016 proceedings

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Leptogenesis with E6*U(1)A SUSY GUT model2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ishihara, N. Maekawa, M. Takegawa, M. Yamanaka
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1602 号: 2 ページ: 108-108

    • DOI

      10.1007/jhep02(2016)108

    • 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
  • [雑誌論文] Preheating with higher dimensional interacton2015

    • 著者名/発表者名
      S. Enomoto, N. Maekawa, T. Matsuda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 91 号: 10 ページ: 113802-113802

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.103504

    • 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
  • [学会発表] Spontaneous SUSY breaking in natural SO(10) GUT2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Maekawa
    • 学会等名
      SUSY 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spontaneous SUSY breaking in natural SO(10) GUT2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Maekawa
    • 学会等名
      Summer Institute 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 真実の大統一理論を求めて2018

    • 著者名/発表者名
      前川 展祐
    • 学会等名
      瀬戸内夏の学校
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spontaneous SUSY breaking in natural SO(10) GUT2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Maekawa
    • 学会等名
      KEK-ph 2018winter
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] E6 GUT and nucleon decay via dimension 6 operators2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Maekawa
    • 学会等名
      Baryon and Lepton number violation
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自然な大統一理論の魅力と現状2017

    • 著者名/発表者名
      前川展祐
    • 学会等名
      例外群研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neutrino masses and mixings as an evidence of GUT, and the impact to (flavor changing) nucleon decay2016

    • 著者名/発表者名
      N. Maekawa
    • 学会等名
      the international workshop on future potential of high intensity accelerators for particle and nuclear physics (HINT2016)
    • 発表場所
      J-Parc
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neutrino masses and mixings as an evidence of GUT, and the impact to (flavor changing) nucleon decay2016

    • 著者名/発表者名
      N. Maekawa
    • 学会等名
      Physics and Instrumentation of the Near Detector for the Long-Baseline Neutrino Experiments, Dark Matter and Neutrino Physics/Unification
    • 発表場所
      Deadwood, SouthDakoda, USA
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neutrino masses and mixings as an evidence of GUT, and the impact to nucleon decay2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Maekawa
    • 学会等名
      Dark Side of the Universe 2015
    • 発表場所
      Kyoto, JAPAN
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Neutrino masses and mixings as an evidence of GUT, and the impact to nucleon decay and leptogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Maekawa
    • 学会等名
      the Next generation Nucleon decay and Neutrino detector (NNN15) workshop
    • 発表場所
      Stoney Brook in USA
    • 年月日
      2015-10-28
    • 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] GUT with neutrinos2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Maekawa
    • 学会等名
      the Workshop for Neutrino Programs with facilities in Japan 2015.8.4
    • 発表場所
      JPARC in japan
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] パリティ 2018 11「大統一理論のいま」2018

    • 著者名/発表者名
      前川展祐
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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