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ソリトン理論の非可換化・高次元化と弦理論・可積分系への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K05318
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

濱中 真志  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 講師 (70377977)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードソリトン / インスタントン / 反自己双対ヤン・ミルズ方程式 / 非可換幾何 / 高次元ゲージ理論 / 素粒子論 / 弦理論 / 可積分系 / ドメインウォール / ダルブー変換 / ロンスキアン解 / 非可換幾何学 / 佐藤理論 / Bowダイヤグラム / 高次元ブラックホール / リサージェンス / ベックルント変換 / ペンローズ・ウォード変換 / Quasideterminant / ADHM構成法 / ラグランジュ形式 / 8次元 / 超弦理論
研究成果の概要

Quasideterminantと呼ばれるある種の非可換行列式を要に, 非可換空間上のソリトン方程式の持つ数理構造の解明,解の構成・解析,および弦理論・可積分系への応用を推し進めた. 特に4次元反自己双対ヤン・ミルズ方程式を代表とする高次元可積分系とKP, KdV方程式を代表とする低次元可積分系との関連について詳しく調べ, 佐藤理論の高次元化やN=2弦理論への応用を議論した. QuasiWronskianで書ける多重ソリトン解を構成したのは重要な知見であり, タウ関数の理論構築への可能性, N=2弦理論における新しい交差ブレーンの存在の予言, 現象論・宇宙論への新しい応用を示唆している.

研究成果の学術的意義や社会的意義

4次元反自己双対ヤン・ミルズ方程式は素粒子論・数学において極めて重要な方程式であるが, その新しいタイプのソリトン解が見出されたのは重要な成果である. 不定値計量での解はただちにN=2弦理論に応用でき, 未知のブレーン配位が予言されている. ユークリッド計量, ミンコフスキー計量でのユニタリな解が構成されれば, ダークマターの起源といった素粒子現象論・宇宙論の長年の問題に解答を与える可能性がある. 数学的観点においても, このロンスキアン解からタウ関数の理論の存在が示唆されており, 佐藤理論の高次元化という40年来の問題の解決につながるかもしれない.

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] グラスゴー大学(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] グラスゴー大学(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] グラスゴー大学(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Soliton Solutions of Noncommutative Anti-Self-Dual Yang-Mills Equations2020

    • 著者名/発表者名
      C. R. Gilson, M. Hamanaka, S.-C. Huang and J. J. C. Nimmo
    • 雑誌名

      Journal of Physics A

      巻: 53, 404002 号: 40 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1088/1751-8121/aba72e

    • NAID

      130008155573

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New Soliton Solutions of Anti-Self-Dual Yang-Mills Equations2020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka and Shan-Chi Huang
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10, 101 号: 10 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1007/jhep10(2020)101

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オペレーター形式での非可換ソリトン2020

    • 著者名/発表者名
      浜中真志
    • 雑誌名

      応力研研究集会報告「非線形波動研究の多様性」

      巻: 2019AO-S2 ページ: 13-19

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] オぺレーター形式での非可換ソリトン2020

    • 著者名/発表者名
      浜中真志
    • 雑誌名

      研究集会報告「非線形波動研究の多様性」

      巻: 2019AO-S2 ページ: 13-19

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Soliton Scattering in Noncommutative Spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka Hisataka Okabe
    • 雑誌名

      Theoretical and Mathematical Physics

      巻: 197 ページ: 1451-1468

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 可積分系とゲージ場の理論2017

    • 著者名/発表者名
      浜中真志
    • 雑誌名

      数理科学

      巻: 653 ページ: 59-65

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-Soliton Solutions to Anti-Self-Dual Yang-Mills Equation2021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka
    • 学会等名
      Randomness, Integrability and Representation Theory in Quantum Field Theory
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anti-Self-Dual Yang-Mills方程式のソリトン2020

    • 著者名/発表者名
      浜中真志
    • 学会等名
      M-theory, Strings, and all that
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Soliton solutions of noncommutative anti-self-dual Yang-Mills equations2020

    • 著者名/発表者名
      C. R. Gilson, M. Hamanaka, S.-C. Huang and J. J. C. Nimmo
    • 学会等名
      日本数学会 無限可積分系セッション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 反自己双対 Yang-Mills 方程式のドメイン・ウォール型ソリトン解2020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka and Shan-Chi Huang
    • 学会等名
      日本数学会 無限可積分系セッション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Noncommutative Instantons in Operator Formalism2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka
    • 学会等名
      Operators, Functions, and Systems of Mathematical Physics Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Soliton Solutions of Noncommutative Anti-Self-Dual Yang-Mills Equations2019

    • 著者名/発表者名
      Claire Gilson, Masashi Hamanaka, Shan-Chi Huang and Jonathan Nimmo
    • 学会等名
      Integrable systems, special functions and combinatorics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オぺレーター形式での非可換ソリトン2019

    • 著者名/発表者名
      浜中 真志
    • 学会等名
      応力研研究集会「非線形波動研究の多様性」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Noncommutative Instantons in Operator Formalism2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka, Toshio Nakatsu
    • 学会等名
      String-Math 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Noncommutative Instantons and Reciprocity2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka, Toshio Nakatsu
    • 学会等名
      D-modules, quantum geometry, and related topics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非可換空間上の可積分系とその高次元化2018

    • 著者名/発表者名
      浜中 真志
    • 学会等名
      可積分系ウィンタースクール
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Noncommutative Instantons2017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka
    • 学会等名
      6th Bangkok Workshop on High-Energy Theory
    • 発表場所
      Chulalongkorn University
    • 年月日
      2017-01-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Noncommutative Solitons2017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka
    • 学会等名
      Physics and Mathematics of Nonlinear Phenomena 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Noncommutative Instantons and Reciprocity2017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka
    • 学会等名
      Calabi-Yau Manifolds: Arithmetic, Geometry and Physics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exact Noncommutative Solitons2017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka
    • 学会等名
      Workshop on solitons, gauge fields and the integrability: Methods and Applications
    • 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] 非可換ADHM構成法の最近の進展2017

    • 著者名/発表者名
      浜中 真志
    • 学会等名
      第40 回四国セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Noncommutative Instantons and Reciprocity2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hamanaka and Toshio Nakatsu
    • 学会等名
      LMS Durham Symposium on Geometric and Alge- braic Aspects of Integrability
    • 発表場所
      University of Durham
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] アインシュタイン牧場

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~masashi.hamanaka/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 浜中 真志のホームページ

    • URL

      http://www.math.nagoya-u.ac.jp/~hamanaka/hamanaka.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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