| 研究課題/領域番号 |
19K03823
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
前川 展祐 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (40273429)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 大統一異論 / 超対称性 / ニュートリノ / 宇宙弦 / 重力波 / 大統一理論 / 暗黒物質 / 熱的レプトン生成 / バリオン生成 / 宇宙紐 / 対称性の破れ / ニュートリノ質量 / 非位相弦 / 余次元 / ゲージ結合定数の統一 / 超対称性の破れ / 小林益川行列 / 自発的対称性の破れ / 異常U(1) |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自然な大統一理論は対称性で許されるすべての項をO(1)係数で導入するという自然な仮定の下で超対称大統一理論における様々な問題を非自明に解決する有望な理論である。興味深いことは、自然な大統一理論からたった一つの一重項場を無くすことで超対称性を自発的に破る理論になることである。従来の超対称性の破れのシナリオの複雑さと比して、非常にシンプルなこのシナリオの現象論を議論し、現実的なシナリオを構築する。その際により現実的なシナリオを構築するためには、自然な大統一理論で行った重要な仮定を緩めることも考慮し、様々なシナリオを構築する。それらの仮定を自然に与える余次元理論の構築を行う。
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| 研究成果の概要 |
自然な大統一理論は、対称性で許される全ての項をO(1）係数で導入する、という自然な仮定の下で超対称大統一理論の多くの問題を解決する模型である。その模型から一つの場を取り除くことで、超対称性が自発的に破れる理論になることを示し、そのシナリオが現実的になる条件を求めた。また、自然な大統一理論に存在する、ニュートリノ質量とゲージ結合定数の統一を両立のために、微調整が必要になる、という問題を小さい係数を導入することで解決する多くの可能性を吟味した。小さい係数を近似的な対称性で理解出る模型も存在することがわかった。
最近観測された重力波的シグナルを説明できうる不安定な非位相的宇宙弦の形成条件を求めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電磁気力、強い力、弱い力の三つの力を統一する大統一理論は、物質も統一するので、理論的に魅力的な理論であるが、単純な模型では微調整が必要になるなど理論的な問題が知られている。自然な大統一理論はその問題も含めた多くの問題が自然な仮定のもとに解決されている理論であるが、その同じ仮定の下で超対称性の破れも説明できる今回の提案は更に魅力的な理論の存在の可能性を提示している。
一方で自然な大統一理論の数少ない問題の解決法を考えることで自然な大統一理論を超える理論に対するヒントを得ることも重要な方向である。
大統一理論に対して確実に理解が深まっていることは、重要な進歩と考える。
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