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自発的対称性の破れ、細谷機構のダイナミックス

研究課題

研究課題/領域番号 15K05052
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
研究機関大阪大学

研究代表者

細谷 裕  大阪大学, 理学研究科, 招へい研究員 (50324744)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード素粒子論 / ゲージ理論 / 余剰次元 / 細谷機構 / 対称性の自発的破れ / ゲージヒッグス統合 / 大統一理論
研究成果の概要

力の統合は大きなゲージ対称性を意味するが、同時に低エネルギーに実現する多様な力の形態は、この大きなゲージ対称性が自発的に小さなゲージ対称性に破れる事によって成し遂げられる。素粒子の標準理論ではヒッグス機構により対称性が破られる。本研究では、ヒッグス機構に代わって細谷機構により力学的にゲージ対称性が自発的に破れるゲージヒッグス統合理論を構築した。4次元でみるヒッグス場は、ゲージ場の5次元目成分として出現する。時空の5次元目は高エネルギー加速器(LHC, ILC)で観測できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

力の統合と対称性の自発的破れは表裏一体の関係にある。素粒子の標準理論ではヒッグス機構により対称性が破られる。本研究では、ヒッグス機構に代わって細谷機構により力学的にゲージ対称性が自発的に破れるゲージヒッグス統合理論を構築した。我々の時空は4次元ではなく、5次元目の空間があるとする。細谷機構は高次元空間のゲージ理論における量子効果でゲージ対称性が自発的に破れる。ヒッグスボゾンはゲージ場の一部となる。5次元目の存在を近い将来、高エネルギー加速器(LHC, ILC)で観測できることを示した。

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

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 15件、 招待講演 18件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Electroweak Symmetry Breaking and Mass Spectra in Six-Dimensional Gauge-Higgs Grand Unification2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani, N. Yamatsu
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 2

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx175

    • 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] Distinct signals of the gauge-Higgs unification in e^+ e^- collider experiments2017

    • 著者名/発表者名
      S. Funatsu, H. Hatanaka, Y. Hosotani, Y. Orikasa
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 775 ページ: 297-302

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.10.068

    • 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] Gauge-Higgs seesaw mechanism in 6-dimensional grand unification2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani, N. Yamatsu
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017 号: 9

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx124

    • 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] New dimensions from gauge-Higgs unification2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: CORFU2016 ページ: 026-026

    • 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] Collider signals of W′ and Z′ bosons in the gauge-Higgs unification2017

    • 著者名/発表者名
      S. Funatsu, H. Hatanaka, Y. Hosotani, Y. Orikasa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 95 号: 3

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.035032

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Toward realistic gauge-Higgs grand unification2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani and naoki Yamatsu
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 2016 号: 9 ページ: 093B01-093B01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw116

    • 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] Gauge-Higgs EW and grand unification2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 雑誌名

      Int. J. Mod. Phys. A

      巻: 31 号: 20n21 ページ: 1630031-1630031

    • DOI

      10.1142/s0217751x16300313

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gauge-Higgs grand unification2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani and N. Yamatsu
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 2015 号: 11 ページ: 111B01-111B01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv153

    • 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] H→Zγ in the gauge-Higgs unification2015

    • 著者名/発表者名
      S. Funatsu, H. Hatanaka, and Y. Hosotani
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 92 号: 11

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.115003

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gauge-Higgs Grand Unification2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani and N. Yamatsu
    • 雑誌名

      PoS

      巻: PLANCK2015

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] New Physics Search2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      Higgs as a Probe of New Physics 2019 (HPNP2019)
    • 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] GUT inspired SO(5) x U(1) x SU(3) gauge-Higgs unification2019

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Signals of gauge-Higgs unification at 250 GeV ILC2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 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] Gauge-Higgs unification and e^+ e^- to fermion pairs2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      Workshop on Top Physics at the LC 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] New Particles: gauge-Higgs unification at ILC2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      23rd Regular Meeting of New Higgs Working Group
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gauge-Higgs unification at e^+ e^- linear colliders2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      Corfu Summer Institute, Workshop on the Standard Model and Beyond
    • 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] Unification and Gauge Symmetry Breaking ― from Einstein to Nambu, and future ―2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      International Symposium in Honor of Professor Nambu for the 10th Anniversary of his Nobel Prize in Physics
    • 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] Standard model phenomenology reduced from SO(11) gauge-Higgs grand unification2018

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] EW symmetry breaking and mass spectra in six-dim gauge-Higgs grand unification2018

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 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] ILCによるゲージヒッグス統一理論の検証2018

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] SO(11) gauge-Higgs grand unification in 6D warped space2017

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 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
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Origin of Higgs: gauge-Higgs unification at LHC/ILC and beyond2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      HPNP2017, Higgs as a Probe of New Physics
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2017-03-01
    • 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] Distinct signals of the gauge-Higgs unification in e^+ e^- collider experiments2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      2017 American Workshop on Linear Colliders
    • 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] Gauge-Higgs seesaw mechanism in six-dimensional grand unification2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      素粒子物理学の進展 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] LHC/ILC signals of gauge-Higgs unification2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      New Higgs Working Group
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Distinct signals of gauge-Higgs unification at 250 GeV - 1 TeV ILC2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      Summer Institute 2017
    • 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] Gauge-Higgs unification: distinct signals at LHC and ILC2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      Scalars 2017
    • 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] Distinct signals of the gauge-Higgs unification in e^+ e^- collider experiments2017

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Gauge-Higgs seesaw mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Hosotani mechanism and gauge-Higgs unification: tests at LHC and ILC2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      Workshop 「地上実験で検証可能な新物理」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gauge-Higgs unification - LHC and beyond -2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      NCTS Annual Theory Meeting 2016, Particles, Cosmology and String
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2016-12-06
    • 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] SO(11) gauge-Higgs grand unification in five and six dimensions2016

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 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
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] New dimensions from gauge-Higgs unification2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      Summer School and Workshop on the Standard Model and Beyond
    • 発表場所
      Corfu, Greece
    • 年月日
      2016-08-31
    • 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] Unification of gauge fields and Higgs field2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hosotani
    • 学会等名
      PLANCK 2016, From the Planck Scale to the Electroweak Scale
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      2016-05-23
    • 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] Quarks and leptons in the gauge-Higgs grand unification2016

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 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
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Gauge-Higgs EW and Grand Unification2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani
    • 学会等名
      Conference on New Physics at the Large Hadron Collider
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-02-29
    • 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] Gauge-Higgs Unification from EW to GUT2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani
    • 学会等名
      Scalars 2015
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 年月日
      2015-12-03
    • 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] Gauge-Higgs Grand Unification2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani
    • 学会等名
      PLANCK 2015
    • 発表場所
      Ioannina, Greece
    • 年月日
      2015-05-25
    • 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] ゲージヒッグス統合理論 -- 素粒子標準理論のその先へ2018

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      サイエンス社
    • 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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