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超弦理論が初期宇宙やブラックホール近傍で果たす役割

研究課題

研究課題/領域番号 16K05329
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
研究機関拓殖大学

研究代表者

関野 恭弘  拓殖大学, 工学部, 准教授 (50443594)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード超弦理論 / 初期宇宙 / ブラックホール / ダークエネルギー / Dブレーン / 行列模型 / 素粒子論
研究成果の概要

超弦理論が初期宇宙やブラックホール近傍で果たす役割の解明に向けて、(1)超弦理論から示唆されるバブルの生成によって出来た宇宙で、バブルの生成前の量子揺らぎが現在まで残存しダークエネルギーとなり得ることを提案し、近い将来の銀河サーベイによりこの提案が検証できる可能性を指摘した。 (2)量子情報の「fast scrambling」というブラックホール特有の性質の導出を目指し、ブラックホールを表すDブレーンの行列模型のスペクトルを解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

基本理論の有力な候補である超弦理論によると、我々の宇宙はバブルの生成によって出来たことが示唆されるが、そのような宇宙の起源が現在の宇宙に与える影響について、これまではっきりした提案は無かった。また、現在の宇宙の加速膨張を支えるダークエネルギーの起源は未解明である。本研究は、この2つの難問を結び付けている点で意義があると考える。ブラックホールは、温度とエントロピーを持った熱力学的物体であることが知られているが、微視的構成要素が何なのかは明らかでない。超弦理論から示唆されるDブレーン理論からブラックホールの性質を導くことができれば、ブラックホールが情報を担う機構の理解につながり、大きな意義がある。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] 国立東華大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立東華大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニールス・ボーア研究所(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Observational signatures of dark energy produced in an ancestor vacuum: Forecast for galaxy surveys2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamauchi, Hajime Aoki, Satoshi Iso, Da-Shin Lee, Yasuhiro Sekino, Chen-Pin Yeh
    • 雑誌名

      arXiv.org

      巻: 1807.07904 [astro-ph.CO] ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Vacuum fluctuations in an ancestor vacuum: A possible dark energy candidate2018

    • 著者名/発表者名
      Hajime Aoki, Satoshi Iso, Da-Shin Lee, Yasuhiro Sekino and Chen-Pin Yeh
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 4 ページ: 043517-043517

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.043517

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Testing ancestor vacuum fluctuations as the origin of dark energy from galaxy surveys2018

    • 著者名/発表者名
      山内大介、青木一、磯暁、Da-Shin Lee、関野恭弘、Chen-Pin Yeh
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会(素粒子、宇宙分野)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Vacuum fluctuations in an ancestor vacuum: A candidate for dark energy2018

    • 著者名/発表者名
      関野 恭弘
    • 学会等名
      シンポジウム「宇宙はなぜ加速するのか--徹底的究明と将来への挑戦--」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vacuum fluctuations in an ancestor vacuum: A candidate for dark energy2018

    • 著者名/発表者名
      関野 恭弘
    • 学会等名
      大阪市立大学 数理物理研究室 セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vacuum fluctuations in an ancestor vacuum: A candidate for dark energy2018

    • 著者名/発表者名
      関野 恭弘
    • 学会等名
      Stanford Institute for Theoretical Physics Seminar
    • 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] Equilibration in Matrix Quantum Mechanics2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sekino
    • 学会等名
      Niels Bohr Institute Seminar
    • 発表場所
      Niels Bohr Institute
    • 年月日
      2017-02-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vacuum fluctuations in ancestor vacuum: A candidate for dark energy2017

    • 著者名/発表者名
      関野 恭弘
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Vacuum fluctuations in ancestor vacuum: A candidate for dark energy2017

    • 著者名/発表者名
      関野 恭弘
    • 学会等名
      East Asia Joint Workshop on Fields and Strings 2017, KEK Theory workshop 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] Fast Scramblers2016

    • 著者名/発表者名
      関野 恭弘
    • 学会等名
      早稲田大学理論宇宙物理学研究室セミナー
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Equilibration in Matrix Quantum Mechanics2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sekino
    • 学会等名
      Holography and Quantum Information
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-22  

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