| 研究課題/領域番号 |
19K03873
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
細谷 裕 大阪大学, 大学院理学研究科, 招へい研究員 (50324744)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 素粒子論 / 対称性の自発的破れ / 細谷機構 / 余剰次元 / ゲージヒッグス統合 / アノーマリ / アノーマリー / ホログラフィ / 相転移 / 素粒子理論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒッグスボゾンの正体はいまだ不明である。統一理論で要となるのはゲージ対称性の自発的破れであり、標準理論ではヒッグス機構が採用される。別の機構として細谷機構があり電弱ゲージヒッグス統合理論に採用されている。ゲージヒッグス統合理論は低エネルギーでは標準理論とほぼ同じ結果を与え、8TeV領域に新粒子を予言する。LHCのみならず、ILCでも干渉効果、偏極電子ビームによって標準理論からの明確なずれを観測できる。細谷機構はゲージ不変量によるゲージ対称性の自発的破れの機構でる。細谷機構の基礎を明らかにし、余剰次元という新しい時空構造を探る突破口を開く。
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| 研究成果の概要 |
ヒッグス粒子の背後にどんな新しい物理が待ち受けているのか、鍵となるのはゲージ対称性の自発的破れのメカニズムである。本研究では、ヒッグス機構に代わって細谷機構により力学的にゲージ対称性が自発的に破れる現実的なゲージヒッグス統合理論を構築した。4次元のヒッグスボゾンはゲージ場の5次元目成分、AB位相の揺らぎとして出現し、ゲージ原理により相互作用が支配される。ゲージボゾンの５次元目への励起モードの効果はLHCやILCでの実験で観測できる。
さらに、ゲージヒッグス統合理論ではアノーマリフローという現象が起こり、ワープ空間上でホログラフィーが成立することが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
素粒子物理学における力の統一には対称性の自発的破れの機構が要となる。標準理論ではヒッグス機構により対称性が破られる。本研究ではヒッグス機構に代わって細谷機構により力学的に対称性が自発的に破れるゲージヒッグス統合理論を構築した。我々の時空には５次元目があり、ヒッグスボゾンはゲージ場の５次元目成分の一部として現れる。５次元目の存在は高エネルギー加速器実験で確かめることができる。ゲージヒッグス統合理論は高次元理論であるにもかかわらず、様々な美しい性質を持つ。
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