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一般的なスカラー・テンソル理論にもとづく宇宙論・宇宙物理学の探究

研究課題

研究課題/領域番号 16K17707
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関立教大学

研究代表者

小林 努  立教大学, 理学部, 教授 (40580212)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードインフレーション / 修正重力理論 / 宇宙論 / 中性子星 / 重力波 / 初期特異点
研究成果の概要

一般的なスカラー・テンソル理論にもとづく宇宙論・宇宙物理学の諸側面について、多様な研究を展開した。特に、最新の重力波観測と整合的な修正重力理論に対し、宇宙論・宇宙物理学的な観点から制限を与えるための研究として、そのような理論における遮蔽機構を解析的に調べた。また、密度揺らぎの進化、相対論的天体の構造についての数値的解析もおこない、そのような修正重力理論の観測的・実験的検証可能性について議論した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

修正重力理論に対する理解が進んだことで、「重力を記述する基礎理論として、一般相対論はどの程度正しいのか?」という問いに対し、これまでよりも精度の高い回答を与えることができるようになった。特に、最新の重力波観測と関連させて重力理論の検証を狙ったところに科学的意義がある。
理論物理学の研究は自然科学のきわめて基礎的な側面に関わるものであり、ただちに社会的意義に直結するようなものではない。

報告書

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

    (39件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 1件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 12件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ポーツマス大学(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Primordial non-Gaussianities of scalar and tensor perturbations in general bounce cosmology: Evading the no-go theorem2020

    • 著者名/発表者名
      Shingo Akama, Shin'chi Hirano, and Tsutomu Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 4 ページ: 43529-43529

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.043529

    • 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] Revisiting slow-roll dynamics and the tensor tilt in general single-field inflation2020

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Mishima and Tsutomu Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 4 ページ: 43536-43536

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.043536

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relativistic stars in a cubic Galileon universe2020

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Ogawa, Tsutomu Kobayashi, and Kazuya Koyama
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 2 ページ: 24026-24026

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.024026

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generalized 2D dilaton gravity and kinetic gravity braiding2019

    • 著者名/発表者名
      Kazufumi Takahashi and Tsutomu Kobayashi
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 36 号: 9 ページ: 095003-095003

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab1355

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Horndeski theory and beyond: a review2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 雑誌名

      Reports on Progress in Physics

      巻: 82 号: 8 ページ: 1-27

    • DOI

      10.1088/1361-6633/ab2429

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constraining degenerate higher-order scalar-tensor theories with linear growth of matter density fluctuations2019

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichiro Hirano, Tsutomu Kobayashi, Daisuke Yamauchi, Shuichiro Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 10 ページ: 104051-104051

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.104051

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screening mechanism in degenerate higher-order scalar-tensor theories evading gravitational wave constraints2019

    • 著者名/発表者名
      Sinh'ichi Hirano, Tsutomu Kobayashi, Daisuke Yamauchi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 10 ページ: 104073-104073

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.104073

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-screening of the Galileon force around a disk center hole2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Hiromu、Hiramatsu Takashi、Kobayashi Tsutomu
    • 雑誌名

      Modern Physics Letters A

      巻: 34 号: 02 ページ: 1950013-1950013

    • DOI

      10.1142/s0217732319500135

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] General theory of cosmological perturbations in open and closed universes from the Horndeski action2019

    • 著者名/発表者名
      Akama Shingo、Kobayashi Tsutomu
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 4 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.043522

    • 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] Matter bispectrum beyond Horndeski theories2018

    • 著者名/発表者名
      Hirano Shin’ichi、Kobayashi Tsutomu、Tashiro Hiroyuki、Yokoyama Shuichiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 10 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.103517

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relativistic stars in degenerate higher-order scalar-tensor theories after GW1708172018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tsutomu、Hiramatsu Takashi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 10 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.104012

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-anisotropizing inflationary universe in Horndeski theory and beyond2018

    • 著者名/発表者名
      Tahara Hiroaki W. H.、Nishi Sakine、Kobayashi Tsutomu、Yokoyama Jun'ichi
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2018 号: 07 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/07/058

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parity-violating gravity and GW1708172018

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa Atsushi、Kobayashi Tsutomu
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 12 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.124018

    • NAID

      120006623784

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extended cuscuton: formulation2018

    • 著者名/発表者名
      Iyonaga Aya、Takahashi Kazufumi、Kobayashi Tsutomu
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2018 号: 12 ページ: 1-23

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2018/12/002

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Healthy imperfect dark matter from effective theory of mimetic cosmological perturbations2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano Shin'ichi、Nishi Sakine、Kobayashi Tsutomu
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 2017 号: 07 ページ: 009-009

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2017/07/009

    • 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] Extended mimetic gravity: Hamiltonian analysis and gradient instabilities2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kazufumi、Kobayashi Tsutomu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 2017 号: 11 ページ: 038-038

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2017/11/038

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scale-invariant perturbations from NEC violation: A new variant of Galilean Genesis2017

    • 著者名/発表者名
      Sakine Nishi, Tsutomu Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D95 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.064001

    • 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
  • [雑誌論文] Generalized multi-Galileons, covariantized new terms, and the no-go theorem for non-singular cosmologies2017

    • 著者名/発表者名
      Shingo Akama, Tsutomu Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D95 号: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.064011

    • 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] General invertible transformation and physical degrees of freedom2017

    • 著者名/発表者名
      Kazufumi Takahashi, Hayato Motohashi, Teruaki Suyama, Tsutomu Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: 印刷中

    • 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] Ultra slow-roll G-inflation2016

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichi Hirano, Tsutomu Kobayashi, Shuichiro Yokoyama
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D94 号: 10 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.103515

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generic instabilities of nonsingular cosmologies in Horndeski theory: A no-go theorem2016

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D94 号: 4 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.043511

    • 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
  • [学会発表] Revisiting slow-roll dynamics and the tensor tilt in general single-field inflation2020

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      Cosmic Acceleration
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the screening mechanism in DHOST theories evading gravitational wave constraints2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] On the screening mechanism in DHOST theories evading gravitational wave constraints2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      COSMO 19
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vainshtein mechanism and its breaking in scalar-tensor theories2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      6th Korea-Japan workshop on dark energy
    • 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] One-loop matter power spectrum beyond Horndeski2019

    • 著者名/発表者名
      小林努
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Extended Cuscuton2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      Why does the Universe accelerate? -Exhaustive study and challenge of the future
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relativistic stars in degenerate higher-order scalar-tensor theories after GW1708172018

    • 著者名/発表者名
      小林努
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Parity-violating gravity and GW1708172018

    • 著者名/発表者名
      小林努
    • 学会等名
      第 7 回観測的宇宙論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 一般相対論とその拡張2018

    • 著者名/発表者名
      小林努
    • 学会等名
      第 31 回理論懇シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Scalar-tensor theories after GW170817 and relativistic stars in DHOST2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      MG15
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scalar-tensor theories after GW170817 and relativistic stars in DHOST2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      MOGRA2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relativistic stars in degenerate higher-order scalar-tensor theories after GW1708172018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      Essential next steps for gravity and cosmology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extended mimetic gravity: Hamiltonian analysis and gradient instabilities"2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      The first annual symposium of the innovative area "Gravitational Wave Physics and Astronomy: Genesis"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generic instabilities of non-singular cosmologies in Horndeski theory: a no-go theorem2017

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      COSMO17
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generic instabilities of non-singular cosmologies in second-order theories: A no-go theorem2017

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      新学術領域「なぜ宇宙は加速するのか?- 徹底的究明と将来への挑戦 -」
    • 発表場所
      KEK(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Primordial non-Gaussianities of gravitational waves beyond Horndeski2016

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      21st International Conference on General Relativity and Gravitation
    • 発表場所
      Columbia University(ニューヨーク(アメリカ合衆国))
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generic instabilities of non-singular cosmologies in Horndeski theory: a no-go theorem2016

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi
    • 学会等名
      JGRG26
    • 発表場所
      Osaka City University(大阪府大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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