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3つの系統的アプローチの有機的な組み合わせによる様々な重力理論の検証

研究課題

研究課題/領域番号 16K05362
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
研究機関早稲田大学

研究代表者

前田 恵一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70199610)

研究協力者 Barrow John  Cambridge大, 教授
Gibbons Gary  Cambridge大, 教授
Starobinsky Alexei  Landau研, 教授
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード重力理論 / ダークエネルギー / 宇宙論 / インフレーション / 素粒子統一理論 / ダークマター
研究成果の概要

一般相対性理論は多くの実験・観測により十分検証されているが、それにもかかわらずダークエネルギーなどの宇宙論最大の謎やミクロ・スケールでの重力の基本的問題などの解決のため新しい重力理論が次々と提唱されている。どの重力理論が本当に正しいかを判断するには、重力理論を個々に解析するより系統的な方法で検証するのがより適切であると考え、本研究では3つの系統的な手法(有効理論的アプローチ、基礎理論的アプローチ、一般相対論的アプローチ)を提案し、それらを有機的に組み合わせ、 宇宙の加速膨張の説明やインフレーションモデルの適否などの総合的な観点から様々な重力理論の検証を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

重力は非常に不思議な力で、ニュートン重力理論やアインシュタインの一般相対性理論は現代物理学を進展させる重要な鍵となった。宇宙論、ブラックホール、重力波というまったく新しい研究分野を開拓し、宇宙に関する知識も飛躍的に伸びた。このように重力の研究は、ことあるごとに物理学を大きく進化させてきたが、いままさに、力の統一や量子重力といった超ミクロの世界と広大な宇宙という超マクロの世界の両極端で人類は大きな謎に遭遇し、その答えの鍵としての重力が注目されている。本研究では3つの系統的な手法を提案し、その手法を有機的に組み合わせ,総合的な観点から様々な重力理論の検証を行う。

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

    (44件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 2件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 11件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Cumulative Shift of Periastron Time of Binary Pulsar with Kozai-Lidov Oscillation2019

    • 著者名/発表者名
      Haruka Suzuki, Priti Gupta, Hirotada Okawa, Kei-ichi Maeda
    • 雑誌名

      Monthly Notices Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 486 号: 1 ページ: L52-L57

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slz058

    • 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] Metric-affine gravity and inflation2019

    • 著者名/発表者名
      Keigo Shimada, Katsuki Aoki, Kei-ichi Maeda
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D99 号: 10 ページ: 104020-104020

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.104020

    • 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] α-attractor-type double inflation2018

    • 著者名/発表者名
      Maeda Kei-ichi , Mizuno Shuntaro , Tozuka Ryota
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 12 ページ: 123530-123530

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.123530

    • 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] Maximal efficiency of the collisional Penrose process with spinning particles2018

    • 著者名/発表者名
      Maeda Kei-ichi , Okabayashi Kazumasa , Okawa Hirotada
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 6 ページ: 064027-064027

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.064027

    • 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] Hybrid Higgs inflation: The use of disformal transformation2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Seiga , Maeda Kei-ichi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 8 ページ: 083512-083512

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.083512

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Massive Graviton Geons2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Aoki, Kei-ichi Maeda, Yosuke Misonoh, Hirotada Okawa
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 97 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.044005

    • 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] Non-linear collisional Penrose process: How much energy can a black hole release?2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Nakao, Hirotada Okawa, Kei-ichi Maeda
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 1 号: 1

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx170

    • 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] Condensate of Massive Graviton and Dark Matter2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Aoki, Kei-ichi Maeda
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 97 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.044002

    • 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] Cosmological Dynamics of D-BIonic and DBI Scalar Field and Coincidence Problem of Dark Energy2017

    • 著者名/発表者名
      Sirachak Panpanich, Kei-ichi Maeda, Shuntaro Mizuno
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 95 号: 10 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.103520

    • 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
  • [雑誌論文] Cosmological Dynamics of D-BIonic and DBI Scalar Field and Coincidence Problem of Dark Energy2017

    • 著者名/発表者名
      Sirachak Panpanich, Kei-ichi Maeda, Shuntaro Mizuno
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D

    • 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] AdS Monopole Black Hole and Phase Transition2016

    • 著者名/発表者名
      Shoichiro Miyashita, Kei-ichi Maeda
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D94 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.124037

    • 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] Gravitational Baryogenesis after Anisotropic Inflation2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Fukushima, Shuntaro Mizuno, Kei-ichi Maeda
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D93 号: 10 ページ: 103513-103513

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.103513

    • 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] Dynamical angled brane2016

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda, Kunihito Uzawa
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D94 号: 12 ページ: 126016-126016

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.126016

    • NAID

      130006246083

    • 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] Relativistic stars in bigravity theory2016

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Aoki, Kei-ichi Maeda, and Makoto Tanabe
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW D

      巻: 93,064054 号: 6 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.064054

    • 関連する報告書
      2016 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
  • [学会発表] ISCO上の粒子に関する衝突ペンローズ過程2019

    • 著者名/発表者名
      岡林一賢, 前田恵一
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 重力波放出に伴う連星中性子星周期減衰に対する古在機構の効果2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木遼, 大川博督, Priti Gupta, 前田恵一
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画 (100):B-DECIGOの概要2019

    • 著者名/発表者名
      安東正樹, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 修正重力理論におけるBianchi-IXバウンス宇宙2019

    • 著者名/発表者名
      小林曜, 前田恵一
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid Higgs inflation後のpreheating2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤星雅, 前田恵一
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画 (94):DECIGO/B-DECIGOの概要2018

    • 著者名/発表者名
      安東正樹, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱場の量子論に基づく相対論的流体力学の基礎方程式について2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤慎太郎, 前田恵一
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Metric-Affine Gravity Theory and Inflation2018

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      Workshop on COSMOLOGY AND THE QUANTUM VACUUM (Benasque, Spain)
    • 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] Metric-Affine gravity theory and acceleration of the Universe2018

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      5th Korea-Japan workshop on dark energy (Dejeon, Korea)
    • 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] Massive Graviton Geons and Dark Matter2018

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      Workshop on Frontiers in Gravitation, Astrophysics, and Cosmology (ICNFP 2018) (Crete, Greece)
    • 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] Massive Graviton Geon in Bigravity Theory2018

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      Fifteenth Marcel Grossmann Meeting MG15 (Rome, Italy)
    • 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] Maximal efficiency of the collisional Penrose process with spinning particles2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Okabayashi, Kei-ichi Maeda, Hirotada Okawa
    • 学会等名
      Fifteenth Marcel Grossmann Meeting MG15 (Rome, Italy)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自転粒子の衝突ペンローズ過程のエネルギー効率2018

    • 著者名/発表者名
      岡林一賢, 大川博督, 前田恵一
    • 学会等名
      第73回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Yang-Mills BHの内部とそのcomplexity growthについて2018

    • 著者名/発表者名
      宮下翔一郎, 前田恵一
    • 学会等名
      第73回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Massive Graviton Geons2018

    • 著者名/発表者名
      青木勝輝, 前田恵一, 御園生洋祐, 大川博督
    • 学会等名
      第73回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画 (90):DECIGO/B-DECIGOの概要2018

    • 著者名/発表者名
      安東正樹他
    • 学会等名
      第73回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 曲率制限仮説に基づく修正重力理論におけるバウンス宇宙2018

    • 著者名/発表者名
      小林曜, 御園生洋祐, 前田恵一
    • 学会等名
      第73回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 漸近的AdS時空における非可換BHの熱力学2017

    • 著者名/発表者名
      宮下翔一郎, 前田恵一
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] AdS black hole as leaking chaotic billiard systems2017

    • 著者名/発表者名
      星野悠一郎, 前田恵一
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi T-model Inflation2017

    • 著者名/発表者名
      戸塚良太, 前田恵一, 水野俊太郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(78):DECIGO/B-DECIGOの概要2017

    • 著者名/発表者名
      安東正樹他
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Black Holes in the Universe from Higher Dimensions2017

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      Brinsop Meeting for Stephen Hawking(英国、Brinsop)
    • 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] Matter coupling and the coincidence problem2017

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      4th Korea-Japan joint workshop on Dark Energy at KMI(名古屋大学)
    • 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] Inflation and Disformal Transformation2017

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      International Conference on Gravitation : Joint Conference of ICGACXIII and IK15(韓国、ソウル)
    • 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] Inflation and Disformal Transformation2017

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      The 2017 Annual meeting of the Division of Gravitation and Relativistic Astrophysics of the Chinese Physical Society / The Fifth GalileoXu Guangqai Meeting(中国、成都)
    • 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] Dynamical angled brane2016

    • 著者名/発表者名
      前田恵一, 鵜沢報仁
    • 学会等名
      日本物理学会「秋季大会」
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Hybrid Higgs Inflation2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤星雅, 前田恵一, Richard Easther, Nathan Musoke
    • 学会等名
      日本物理学会「秋季大会」
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] スペース重力波アンテナDECIGO計画(73):概要2016

    • 著者名/発表者名
      安東正樹他
    • 学会等名
      日本物理学会「秋季大会」
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Chaotic dynamics of a classical string on AdS black hole spacetime2016

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      Black Hole New Horizonsn
    • 発表場所
      CMO(Oaxaca), Mexico
    • 年月日
      2016-05-16
    • 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] The Use of Disformal Transformation2016

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Maeda
    • 学会等名
      3rd Korea-Japan Workshop on Dark Energy
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2016-04-04
    • 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: 2020-03-30  

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