• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ワームホール形成における爆発的粒子生成と超伝導回路を用いたその再現実験の提案

研究課題

研究課題/領域番号 15K05086
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
研究機関秋田県立大学

研究代表者

宮本 雲平  秋田県立大学, 総合科学教育研究センター, 准教授 (70386621)

研究協力者 原田 知広  
木下 俊一郎  
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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードワームホール / 動的カシミール効果 / 粒子生成 / 一般相対論 / 曲がった時空での場の量子論 / 場の量子論 / 相対論 / 超伝導回路 / タイムマシン / 時間順序保護仮説 / 動的カシミア効果
研究成果の概要

ワームホールと呼ばれる時空構造は因果律の破れなど物理学にとって深刻な問題を引き起こす。したがって、ワームホール形成を阻止するメカニズムが宇宙に内存していることが期待されるが、そのようなメカニズムで決定的なものは知られていない。本研究では、宇宙においてワームホールが形成されそうになると、爆発的な粒子生成が起こり、その反動でワームホール形成が妨げられることを簡単なモデルを用いて示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の重力波観測やブラックホールの直接撮影に象徴されるように、一般相対論の研究は理論と観測が両輪となって進む精密科学への転換期を迎えている。そのような時期に、ワームホールというエキゾチックでありながら一般相対論において重要な位置を占める対象について、その性質(量子論的不安定性)を明らかにできたことは学術的意義が大きい。また、SFとも揶揄されかねない対象について、信頼できる枠組みで低エネルギー再現実験について論じた本研究は、青少年の科学的興味を刺激し、基礎科学と科学技術の融合を推進するという点で社会的意義も大きいと言える。

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

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Explosive particle creation by instantaneous change of boundary conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Umpei
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 2 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.025012

    • 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
  • [雑誌論文] Systematical study of pulsar light curves with special relativistic effects2018

    • 著者名/発表者名
      Sotani Hajime、Miyamoto Umpei
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 10 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.103019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulse profiles of highly compact pulsars in general relativity2018

    • 著者名/発表者名
      Sotani Hajime、Miyamoto Umpei
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 4 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.044017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-linear perturbation of black branes at large D2017

    • 著者名/発表者名
      Umpei Miyamoto
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1706 (2017) 033 号: 6 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1007/jhep06(2017)033

    • 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] Sensitivity of pulsar light curves to spacetime geometry and efficacy of analytic approximations2017

    • 著者名/発表者名
      Hajime Sotani, Umpei Miyamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 (2017) no.10, 104018 号: 10 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.104018

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Escape probability of the super-Penrose process2017

    • 著者名/発表者名
      Kota Ogasawara, Tomohiro Harada, Umpei Miyamoto, Takahisa Igata, Mandar Patil
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 (2017) no.12, 124019 号: 12 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.124019

    • 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] Escape probability of the super-Penrose process2017

    • 著者名/発表者名
      Kota Ogasawara, Tomohiro Harada, Umpei Miyamoto, Takahisa Igata
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 印刷中

    • 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] Vacuum excitation by sudden appearance and disappearance of a Dirichlet wall in a cavity2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Harada, Shunichiro Kinoshita, Umpei Miyamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 号: 2 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.025006

    • 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] Consistent analytic approach to the efficiency of collisional Penrose process2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Harada, Kota Ogasawara, Umpei Miyamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 号: 2 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.024038

    • 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] Vacuum excitation by sudden (dis-)appearance of a Dirichlet wall in a cavity2016

    • 著者名/発表者名
      Umpei Miyamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of The 25th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan

      巻: 5 ページ: 1296-1300

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] High efficiency of collisional Penrose process requires heavy particle production2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ogasawara, T. Harada, and U. Miyamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 4 ページ: 044054-044054

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.044054

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong gravitational lensing by an electrically charged black hole in Eddington-inspired Born-Infeld gravity2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sotani and U. Miyamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 4 ページ: 044052-044052

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.044052

    • 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] Black hole and fluid: Analogy and duality2018

    • 著者名/発表者名
      Umpei Miyamoto
    • 学会等名
      Partial Differential Equation and General Relativity
    • 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] 高次元における平均曲率一定面とブラックホールの安定性2018

    • 著者名/発表者名
      宮本雲平
    • 学会等名
      第20回「特異点と時空、および関連する物理」研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-linear perturbation of black branes at large D2018

    • 著者名/発表者名
      Umpei Miyamoto
    • 学会等名
      The 15th Marcel Grossmann Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-linear perturbation of black branes at large D2018

    • 著者名/発表者名
      Umpei Miyamoto
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Astronomy and Relativistic Astrophysics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Large-D 極限におけるブラックブレーンの非線形摂動2017

    • 著者名/発表者名
      宮本雲平
    • 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] Non-linear perturbation of black branes at large D2017

    • 著者名/発表者名
      U. Miyamoto
    • 学会等名
      The 27th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] s wormhole formation prohibited by semi-classical effects?2016

    • 著者名/発表者名
      Umpei Miyamoto
    • 学会等名
      Spanish-Portuguese Relativity Meeting: One Hundred Years of the Schwarzschild Solution
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dirichlet壁の出現・消滅による真空励起2016

    • 著者名/発表者名
      宮本雲平
    • 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] 急激な境界条件の変化による量子真空の励起2016

    • 著者名/発表者名
      宮本雲平
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Vacuum excitation by sudden (dis-)appearance of a Dirichlet wall in a cavity2015

    • 著者名/発表者名
      U. Miyamoto
    • 学会等名
      The 25th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi