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ブラックホールの微視的構造と弦理論

研究課題

研究課題/領域番号 16H03979
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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 (2018-2019)
京都大学 (2016-2017)

研究代表者

重森 正樹  名古屋大学, 理学研究科(国際), 特任教授 (60608256)

研究分担者 高柳 匡  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (10432353)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードブラックホール / 弦理論 / 微視的状態 / 重力理論 / 重力
研究成果の概要

ブラックホールは巨視的にはほとんど持たないが、微視的には非自明な構造を持つ微視的状態から成るはずである。そのような微視的状態の中には、古典重力理論の滑らかで事象の地平面を持たない解として表される「幾何状態」が存在することが知られている。本研究では、弦理論に存在するブラックホールの微視的状態を表す様々な幾何状態を具体的に構成した。この幾何状態は「超層」と呼ばれ、これまでに構成された幾何状態の中で最も一般的なものである。本研究で構成された超層解は、ブラックホールの微視的物理を具体的に調べるための非常に有用な道具を提供する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ブラックホールの微視的物理は現代物理学の未解明問題の1つであり、そのためには量子力学と一般相対性理論を統一する理論である弦理論が鍵である。本研究は、ブラックホールの微視的状態を、弦理論の低エネルギー極限である超重力理論を用いて具体的に構成しようというものである。具体的な微視的状態が得られれば、それを用いてブラックホールの微視的物理を具体的に調べることが可能となり、未解明問題が解決できると期待される。また、近年、重力波の観測などによりブラックホールの直接観測が可能となった。ブラックホールの微視的理解は、観測可能な予言につながる可能性も秘めている。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 9件、 招待講演 13件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Superstrata2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 雑誌名

      General Relativity and Gravitation

      巻: 52 号: 5 ページ: 51-51

    • DOI

      10.1007/s10714-020-02698-8

    • NAID

      120006884947

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Counting superstrata2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10 号: 10 ページ: 027-027

    • DOI

      10.1007/jhep10(2019)017

    • 関連する報告書
      2019 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] Supercharging superstrata2019

    • 著者名/発表者名
      eplak Nejc , Russo Rodolfo , Shigemori Masaki
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 号: 3 ページ: 095-095

    • DOI

      10.1007/jhep03(2019)095

    • 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] Asymptotically-flat supergravity solutions deep inside the black-hole regime2018

    • 著者名/発表者名
      Bena Iosif , Giusto Stefano , Martinec Emil J. , Russo Rodolfo , Shigemori Masaki , Turton David , Warner Nicholas P.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2018 号: 2 ページ: 014-014

    • DOI

      10.1007/jhep02(2018)014

    • 関連する報告書
      2017 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] Non-Abelian supertubes2017

    • 著者名/発表者名
      Fernandez-Melgarejo Jose J. , Park Minkyu , Shigemori Masaki
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2017 号: 12 ページ: 103-103

    • DOI

      10.1007/jhep12(2017)103

    • 関連する報告書
      2017 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] Smooth horizonless geometries deep inside the black-hole regime2016

    • 著者名/発表者名
      I. Bena, S. Giusto, E. J. Martinec, R. Russo, M. Shigemori, D. Turton and N. P. Warner
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 117 号: 20 ページ: 201601-201601

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.201601

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Counting Superstrata2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      Workshop on Black Hole Microstates, CEA Saclay, France
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Black hole microstates2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      Workshop on recent developments in AdS/CFT, OIST, Okinawa
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Supercharging superstrata2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      International Symposium RIKKYO MathPhys 2019
    • 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] Black hole microstates2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      Particle theory seminars, KEK
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Black Hole Microstates2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      Sugawara Symposium on Fundamental Problems in Theoretical Physics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-geometric non-Abelian supertubes2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      University of Rome Tor Vergata seminars
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Black Hole Microstate Geometry Program2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      JGRG27
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent Developments in the Black Hole Microstate Geometry Program2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      Strings and Fields
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-Geometric Non-Abelian Supertubes2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      Recent Advances in T/U-dualities and Generalized Geometries
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microscopic Holographic Dictionary for Black Holes2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      Quantum Gravity, String Theory and Holography
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-geometric non-Abelian supertubes2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      名古屋大学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Black Hole Microstates and String Theory2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      High Energy Physics Groups Colloquium, Vrije Universiteit Brussel
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A new class of black hole microstate geometries2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigemori
    • 学会等名
      大阪市立大学セミナー
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] YITP molecule-type workshop on “Recent Developments in Microstructures of Black Holes2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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