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高次元ブラックホールの安定性

研究課題

研究課題/領域番号 15K05092
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
研究機関近畿大学

研究代表者

石橋 明浩  近畿大学, 理工学部, 教授 (10469877)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードブラックホール / 一般相対論 / 重力理論 / 超弦理論 / 宇宙論 / 高次元時空 / 重量理論
研究成果の概要

高次元ブラックホールの安定性について3つの観点・手法で成果を得た。I.安定性の一般的な判定基準、II:具体的モデルの摂動マスター方程式の導出、III:新しいエネルギー条件に基づく安定性判定。Iでは臨界回転および漸近AdS回転ブラックホールの超放射不安定性の判定基準を確立した。IIでは時空次元の高い極限をとる「大きな次元近似」を用いて漸近AdS高次元ブラックホールの安定性を調べた。また様々な有質量ベクトル場およびテンソル場の静的臨界ブラックホール上での線形摂動マスター方程式の導出に成功した。IIIでは漸近AdS時空の境界上における「共形不変な光的エネルギー条件」の概念を新たに提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高次元ブラックホールの安定性基準を確立したことにより、真空のダイナミカルな選択機構や余剰次元のコンパクト化機構など、超弦理論における動的現象に対する示唆を得ることができた。また、多様な高次元ブラックホール時空を、安定性の観点から系統的に分類することが可能となった。この成果は、ゲージ・重力対応を用いた応用を通して物性論や原子核物理など他の分野にも波及効果がある。また、重力現象の何が4次元に特有なのかを深く理解することが可能となり、宇宙物理学にとっても意義がある成果といえよう。我々の住む宇宙が本質的には高次元時空であると明らかになれば、人々の世界観に大きなインパクトを与え得る。

報告書

(9件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 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

    (56件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (14件) 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 12件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 10件、 招待講演 10件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Ecole Polytechnique(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universidade de Lisboa(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Leipzig University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Ecole Polytechnique(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universidade Federal do ABC(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universidade de Lisboa(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Leipzig(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Chicago/Oakland University/University of California, Santa Barbara(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Leipzig(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Chicago/Oakland University/University of California, Santa Barbara(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Leipzig(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Roma(イタリア)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institute Superior Tecnico(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Perimeter Institute(カナダ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Running Newton coupling, scale identification, and black hole thermodynamics2022

    • 著者名/発表者名
      Chiang-Mei Chen, Yi Chen, Akihiro Ishibashi, Nobuyoshi Ohta, and Daiki Yamaguchi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 号: 10 ページ: 106026-106026

    • DOI

      10.1103/physrevd.105.106026

    • 関連する報告書
      2022 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] Flows of extremal attractor black holes2022

    • 著者名/発表者名
      Iizuka Norihiro、Ishibashi Akihiro、Maeda Kengo
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 9 ページ: 093-093

    • DOI

      10.1007/jhep09(2022)093

    • 関連する報告書
      2022 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] The averaged null energy condition on holographic evaporating black holes2022

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩、前田健吾
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 3 ページ: 104-104

    • DOI

      10.1007/jhep03(2022)104

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] First law of entanglement entropy in AdS black hole backgrounds2021

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Akihiro、Maeda Kengo
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 号: 2 ページ: 026004-026004

    • DOI

      10.1103/physrevd.104.026004

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantum improved charged black holes2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishibashi, Nobuyoshi Ohta, Daiki Yamaguchi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 号: 6 ページ: 066016-066016

    • DOI

      10.1103/physrevd.104.066016

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The averaged null energy conditions in even dimensional curved spacetimes from AdS/CFT duality2020

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Iizuka, Akihiro Ishibashi and Kengo Maedac
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10 号: 10 ページ: 106-106

    • DOI

      10.1007/jhep10(2020)106

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conformally invariant averaged null energy condition from AdS/CFT2020

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Iizuka, Akihiro Ishibashi, Kengo Maeda
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 03 号: 3 ページ: 161-161

    • DOI

      10.1007/jhep03(2020)161

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Achronal averaged null energy condition, weak cosmic censorship, and AdS/CFT duality2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishibashi, Kengo Maeda, Eric Mefford
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 6 ページ: 066008-066008

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.066008

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] News versus information2019

    • 著者名/発表者名
      Stefan Hollands, Akihiro Ishibashi
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 36 号: 19 ページ: 195001-195001

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab3c1e

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Massive tensor field perturbations on extremal and near-extremal static black holes2019

    • 著者名/発表者名
      Vitor Cardoso, Takahisa Igata, Akihiro Ishibashi, Kodai Ueda
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 4 ページ: 044013-044013

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.044013

    • NAID

      130008148523

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Violation of the quantum null-energy condition in a holographic wormhole and infrared effects2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishibashi, Kengo Maeda, Eric Mefford
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 2 ページ: 026004-026004

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.026004

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Massive vector field perturbations on extremal and near-extremal static black holes2018

    • 著者名/発表者名
      Kodai Ueda and Akihiro Ishibashi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 12 ページ: 124050-124050

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.124050

    • NAID

      130007735639

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Black hole binaries: ergoregions, photon surfaces, wave scattering, and quasinormal modes2018

    • 著者名/発表者名
      Thiago Assumpcao, Vitor Cardoso, Akihiro Ishibashi, Mauricio Richartz, Miguel Zilhao
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 6 ページ: 064036-064036

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.064036

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cosmic Censorship at Large D: Stability analysis in polarized AdS black branes (holes)2018

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Iizuka, Akihiro Ishibashi, Kengo Maeda
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 3 号: 3 ページ: 177-177

    • DOI

      10.1007/jhep03(2018)177

    • 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] BMS Supertranslations and Memory in Four and Higher Dimensions2017

    • 著者名/発表者名
      Stefan Hollands, Akihiro Ishibashi, Robert M. Wald
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 34 号: 15 ページ: 155005-155005

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aa777a

    • 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] The Memory Effect for Particle Scattering in Even Spacetime Dimensions2017

    • 著者名/発表者名
      David Garfinkle, Stefan Hollands, Akihiro Ishibashi, Alexander Tolish, Robert M. Wald
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 34 号: 14 ページ: 145015-145015

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aa777b

    • 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] Holographic stress-energy tensor near the Cauchy horizon inside a rotating black hole2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishibashi, Kengo Maeda, Eric Mefford
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 2 ページ: 024005-024005

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.024005

    • 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] Superradiant instabilities of asymptotically anti-de Sitter black holes2016

    • 著者名/発表者名
      Stephen R. Green , Stefan Hollands, Akihiro Ishibashi, Robert M. Wald
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 33 号: 12 ページ: 125022-125022

    • DOI

      10.1088/0264-9381/33/12/125022

    • 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] Holographic superfluid flows with a localized repulsive potential2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ishibashi, K. Maeda, and T. Okamura
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 94 号: 4 ページ: 046007-046007

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.046007

    • 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] Instabilities of extremal rotating black holes in higher dimensions2015

    • 著者名/発表者名
      Sefan Hollands, Akihiro Ishibashi
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 339 号: 3 ページ: 949-1002

    • DOI

      10.1007/s00220-015-2410-0

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A rotating hairy AdS3 black hole with the metric having only one Killing vector field2015

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Iizuka, Akihiro Ishibashi, Kengo Maeda
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 08 号: 8 ページ: 112-112

    • DOI

      10.1007/jhep08(2015)112

    • 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] Superradiant instability of the Kerr brane2015

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishibashi, Paolo Pani, Leonardo Gualtieri, Vitor Cardoso
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 09 号: 9 ページ: 209-209

    • DOI

      10.1007/jhep09(2015)209

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 漸近安全性による量子ブラックホールと熱力学第1法則2022

    • 著者名/発表者名
      山口大輝、石橋明浩、太田信義、Chiang-Mei Chen, Yi Chen
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Averaged null energy condition in curved spacetime from AdS/CFT2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishibashi
    • 学会等名
      YITP workshop Recent progress in theoretical physics based on quantum information theory
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Massive tensor field perturbations on extremal and near-extremal static black holes"2019

    • 著者名/発表者名
      上田航大
    • 学会等名
      The 29th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Massive tensor field perturbations on extremal and near extremal static black holes2019

    • 著者名/発表者名
      上田航大
    • 学会等名
      22nd International Conference on General Relativity and Gravitation
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 最大荷電ブラックホール時空上の有質量テンソル場の摂動展開法2019

    • 著者名/発表者名
      上田航大
    • 学会等名
      日本物理学会74回年次大会・九州大学
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブラックホールの数理:その大域構造と安定性2019

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      日本物理学会74回年次大会・九州大学
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 最大荷電ブラックホール時空上の有質量ベクトル場の摂動展開法2018

    • 著者名/発表者名
      上田航大
    • 学会等名
      日本物理学会2018年度秋季大会・信州大学
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On massive vector perturbations in extremal black holes2018

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      京都大学基礎物理学研究所国際モレキュール型研究会「Dynamics in Strong Gravity Universe」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Massive vector field perturbations on extremal static black holes2018

    • 著者名/発表者名
      上田航大
    • 学会等名
      国際研究会「The 28th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymptotic symmetry and Memory effects2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishibashi
    • 学会等名
      Infrared physics of gauge theories and quantum dynamics of inflation
    • 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] BMS Supertranslations and Gravitational memory2017

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      研究会「Holography, Quantum Entanglement and Higher Spin Gravity」
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都市左京区)
    • 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] 一般相対論の今2016

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      一般相対論~これからの100年
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所、つくば市
    • 年月日
      2016-02-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重力の記憶2016

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      五色浜相対論研究会
    • 発表場所
      ウェル五色浜リゾートセンター (兵庫県淡路島五色浜)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Memory and symmetry2016

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      KMI 研究会 「General relativity in higher dimensions」
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高次元重力2016

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      第28回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superradiant Instability of AdS black holes2015

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      VIII Black Holes Workshop
    • 発表場所
      TECNICO, LISBON, ポルトガル共和国
    • 年月日
      2015-12-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Perturbation and stability of higher dimensional black holes2015

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      GR 100 years in Lisbon
    • 発表場所
      TECNICO, LISBON, ポルトガル共和国
    • 年月日
      2015-12-18
    • 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] AdS時空の不安定性2015

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      名古屋大学理学研究科談話会
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋市
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A rotating hairy AdS(3) black hole with only one Killing vector field2015

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      One Hundred Years of STRONG GRAVITY
    • 発表場所
      TECNICO, LISBON, ポルトガル共和国
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] ブラックホールの数理 -- その大域構造と微分幾何 --2018

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      サイエンス社
    • ISBN
      4910054700183
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2024-01-30  

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