| 研究課題/領域番号 |
19K03851
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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 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
北澤 敬章 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (20271158)
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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 |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 弦理論における量子効果 / 質量補正 / ハッブル定数問題 / 宇宙のインフレーション / 暖かいインフレーション / ゲージ対称性の自発的破れ / 余剰次元模型 / 宇宙背景放射 / 宇宙背教放射の偏極 / 原始重力波 / 超弦理論 / 超対称性の破れ / Ｄブレーン / Ｄブレーンの動力学 / 現理論 / ブレーン動力学 / ローレンツ対称性の破れ / 素粒子質量の起源 / 電弱対称性の自発的破れ / 弦理論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電弱対称性の自発的破れは全ての素粒子の質量の起源であり、そのメカニズムの解明は現在の素粒子物理学の最重要課題のひとつである。この問題は場の量子論や弦理論における静的な問題として研究されてきた。すなわち、電弱対称性が自発的に破れた状態が基底状態として実現されるべきであると信じられてきた。この信念のもとでの研究に発展性がないことに鑑み、電弱対称性が自発的に破れた状態は弦理論の動的平衡状態において実現されるという可能性を探求する。これにより、電弱対称性の自発的破れのメカニズムは暗黒物質の起源や宇宙のインフレーションのメカニズムと関連することになる。
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| 研究実績の概要 |
素粒子の標準模型における電弱対称性の自発的破れの動力学は未知である。場の量子論の枠組みを超えた弦理論の動力学の可能性を引き続き追求した。前年度に引き続き、弦理論における量子効果による質量生成に関わるゼロ質量スカラー場の２点関数について詳細に検討した。外線運動量を質量殻からずらした２点関数は、量子効果による質量補正を正しく与えると考えられ、その質量補正は「部分モジュラー変換」という方法によって場の量子論によって理解できる寄与と弦理論ならではの寄与に分けられる。特に後者に注目し、全体の質量補正において２乗質量が負になること（この時に対称性の自発的破れが起きる）が可能であるかどうかを検討した。しかし、２乗質量が負になるための物理的に理解できる簡潔な条件を見つけることができなかった。また、２乗質量が負になるような超対称性が破れた具体的な模型を構成することもできなかった。これは高エネルギー加速器研究機構の磯暁氏および須山孝夫氏との共同研究である。
現在の宇宙の膨張速度であるハッブル定数の測定において、天体観測による直接測定によって得られる値と、宇宙背景放射のゆらぎの観測からの推測によって得られる値が大きく異なるという問題がある。これはハッブル定数問題と呼ばれる問題で推測に用いた宇宙標準模型に変更が必要であることを示唆するものである。この問題を暗黒エネルギーの時間変化で説明することは無理であることを明確にし、そして、もし暗黒物質のエネルギー密度が時間変化すれば問題は解決することを示した。
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