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準安定なヒッグス真空の崩壊と触媒効果

研究課題

研究課題/領域番号 17K05419
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
研究機関九州大学

研究代表者

大河内 豊  九州大学, 基幹教育院, 准教授 (40599990)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードブラックホール / ストリングクラウド / 時空の崩壊 / クインテッセンス / 触媒効果 / 真空崩壊 / ヒッグス真空 / 準安定状態 / 弦理論 / 素粒子論
研究成果の概要

触媒効果に基づく準安定状態の崩壊について研究した.特に,ブラックホールやストリングクラウドと呼ばれる物体がある場合に生じる触媒効果について調べ,それを二つのことに応用した.一つは,5次元時空における真空崩壊の際に生じる4次元のバブルについてである.我々の世界がその上の4次元時空実現されている場合,触媒効果によってどのようなバブルが生みされやすいかが異なってくる.これにより,宇宙項問題を解決する糸口を見つけた.もう一つは,4次元理論におけるヒッグス真空の崩壊についてである.これも触媒効果により崩壊が早まることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

統一理論においてドジッター時空を構成することは,現在の宇宙を説明するためには必要なことである.その構成がと統一理論の候補である弦理論において大変困難であることがわかってきている.その中で,これまでとは別の方向性が模索され,高次元理論に生じるバブル上に我々の宇宙があるというシナリオが提案された.我々は高次元に物質が存在するとそれによる触媒効果が起こり,ある種類のバブルが生成されやすくなることを見つけた.それを用い現在の宇宙に存在する物質を再現するように5次元理論を構成すると,自動的に小さな宇宙定数をもつドジッター時空が生み出されることを示した.これを用いれば宇宙項問題が解決される可能性がある.

報告書

(5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
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Rutgers University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Instability of Higgs Vacuum via String Cloud2020

    • 著者名/発表者名
      Issei Koga, Sachiko Kuroyanagi, Yutaka Ookouchi
    • 雑誌名

      Physics Letter B

      巻: 800 ページ: 135093-135093

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2019.135093

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Catalytic Creation of Baby Bubble Universe with Small Positive Cosmological Constant2019

    • 著者名/発表者名
      Issei Koga, Yutaka Ookouchi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10 号: 10 ページ: 281-281

    • DOI

      10.1007/jhep10(2019)281

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Catalytic creation of bubble universe induced by quintessence in five dimensions2021

    • 著者名/発表者名
      古賀一成, 大河内豊
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic Creation of Baby Bubble Universe with Small Positive Cosmological Constant2020

    • 著者名/発表者名
      大河内豊
    • 学会等名
      Particle Physics and Cosmology 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Creation of Baby Bubble Universe with Small Positive Cosmological Constant2019

    • 著者名/発表者名
      大河内豊
    • 学会等名
      KEK Theory 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Catalytic Creation of Baby Bubble Universe with Small Positive Cosmological Constant2019

    • 著者名/発表者名
      大河内豊
    • 学会等名
      大阪市立大学 理学部 セミナー講演
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Decay of false vacua via impurities in string theories2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ookouchi
    • 学会等名
      Corfu 2018 "The Workshop on the Standard Model and Beyond"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decay of false vacua via impurities in string theories2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ookouchi
    • 学会等名
      Miami 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] KKLTシナリオの相転移現象における触媒効果2018

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大, 大河内豊, 中井雄一郎
    • 学会等名
      2018年日本物理学会 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Decay of False Vacua via Impurities in String Landscape2017

    • 著者名/発表者名
      大河内豊
    • 学会等名
      ニュートリノフロンティアの融合と進化
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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