研究課題/領域番号 |
19K03848
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
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 | 大阪大学 |
研究代表者 |
鈴木 恒雄 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (60019502)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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キーワード | QCD / カラーの閉じ込め / モノポール / 格子QCD / 計算機シミュレーション / 双対マイスナー効果 / SU3 QCD / 非可換ビアンキ恒等式の破れ / クォークの閉じ込め / ブロックスピン変換 / Monte-Carlo計算 |
研究開始時の研究の概要 |
原子核を構成する陽子や中性子は、分数電荷を持つクォークと呼ばれる粒子から構成されていることがわかっているが、現実の実験では直接観測されておらず、閉じ込めという現象が起こっている。クォークの力学は、力を媒介するグルオンとクォークで構成される量子色力学(QCD)で記述されるが、ほぼ半世紀にわたって、どのような機構でクォークの閉じ込めが起こっているかということは、わかっておらず、QCDでの最大の未解決問題となっている。この問題を、よく知られた物質の超電導現象と類似の機構で、グルオン場の異常性に起因して現れる磁気的なモノポールの真空凝縮で起こっているという考えの正しさを検証しようとしている。
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研究実績の概要 |
SU3QCDで、新しいモノポールが本当に連続極限を持っているかどうかの研究に本格的に取り組んだ。前年度は、追加の近似なしに厳密に計算することを目的としたこともあり、24^3x4という小さな格子上でのみ有望な結果を得られたが、これでは、無限大空間での連続極限で重要な役割をしてしているかどうかは、不明である。 そのために、今年度は、$48^4$という大きな格子上で、相互作用定数ベータは、2.3---3.5までの13点で(1)まずは、モノポールによる閉じ込めから期待される弦定数が、可換部分のポテンシャルやモノポール部分のポテンシャルから決まる弦定数と厳密に一致するかどうかをなめらかなMAGという部分固定のもとで、調べた。その結果、可換部分の弦定数とはベータが2.8-3.5の範囲で、モノポール部分の弦定数とは、3.2-3.5の範囲で一致することを確かめ、連続極限の存在を示すAsymptotic scalingを満たしていることを確かめた。 次に、モノポールに関するblock-spin変換に基づく繰り込み群という筆者たちが開発してきた手法で、モノポールの密度と有効モノポール作用のふるまいを調べ、これらの物理量が、本来格子間隔$a(\beta)$とブロックスピン変換の回数$n$との2点関数であるが、実際は、$b=na(\beta)$のみの関数となること、つまりSU2と同様にきれいなscalingを満たすことを示した。このscalingの振る舞いは、まさに連続極限を示す結果であり、現在論文としてまとめ投稿中である。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
長年共同研究をしてきている高知大学の仲間が、昨年度当初に病気のため物理研究ができなくなり、ほぼ1年間一人で研究をせざるを得なくなった。そのため、計算機コードの開発やバグ取りにとても時間がかかり、当初予定していたfull QCDでの研究などができなかった。
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今後の研究の推進方策 |
主として3点に絞って取り組む。 1.これまでの研究は、軽いクォークが入っていないクエンチ近似での計算であった。今年度は、JLDGというデータベースに公開されている軽いクォークの入った大きな格子でのデータがあるのでそれを使って、軽いクォークがモノポールにどのような影響を与えるか調べる。 2.ビアンキ恒等式の破れからくるモノポールが存在するとすると標準模型でのもう一つの未解決問題であるstrongCP問題に影響が出る。その効果を調べる。 3.gradient-flow法という格子上での配位を滑らかにする手法が注目を浴びているが、その手法を使って、モノポールがとあり扱えるかどうか調べる。
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