| 研究課題/領域番号 |
19K14710
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 横浜国立大学 (2022)
京都大学 (2021)
島根大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
山田 敏史 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 非常勤教員 (60792421)
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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 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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 | 大統一理論 / ニュートリノ / 陽子崩壊 / フレーバー / インフレーション / ゲージ・ヒッグス統合理論 / ゲージ群を拡張した模型 / 超対称SO(10)大統一理論 / ニュートリノ振動におけるCP対称性の破れ / 超対称最小B-L理論 / 相転移に伴う重力波 / 素粒子理論・現象論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
素粒子標準模型は、ほぼ全ての加速器実験と精密測定の結果を正しく説明するが、2つの理論的問題を抱えている。1つは、ヒッグス場の質量項が、精密測定から予測されるカットオフに対応する量子補正に比べ、約1桁小さい点である。これの解決案として、標準模型のミラーコピーが存在して、この量子補正の大部分を打ち消す、という模型が注目されている。本研究は、重力波観測とLHC実験による、この模型の実験的検証を目指す。2つ目の問題は、荷電+パリティ対称性を破るθバー項が不自然に小さいことである。本研究は、高エネルギーでパリティが回復する理論によりこれを解決し、さらに同理論をニュートリノを通じて検証することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
Left-right対称模型を内包するSO(10)大統一理論は、素粒子物理学の標準模型の謎である「ハイパーチャージ荷量子化」と「ニュートリノ微小質量」を同時に説明する魅力的な理論である。本研究は、超対称SO(10)大統一理論の枠組みで、カラー荷を持つヒッグス粒子の超対称パートナー（colored Higgsino）が媒介する陽子崩壊の頻度と、ニュートリノ微小質量から生じるレプトンフレーバー混合の混合角・ディラックCP位相等のニュートリノ観測量、およびそれらの相関について予言を行った。これらの予言は、将来のハイパーカミオカンデ実験等で検証される可能性がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質を構成する最も微細な素粒子を明らかにすることは、人類の目標の一つである。本研究は、この目標のため、今日の素粒子物理学が抱える未解決問題である「ハイパーチャージ荷量子化」と「ニュートリノ微小質量」を手がかりとし、これらを同時に解決するSO(10)大統一理論に基づき、素粒子の微細な姿を理論的に探究した。本研究は実証可能性を重視し、SO(10)大統一理論から、陽子崩壊およびレプトンフレーバー混合について実験的検証が可能な予言を引き出した。こうした予言は将来のハイパーカミオカンデ実験等で検証される可能性があり、検証された際は、人類は現在知られているよりも微細な素粒子の知識を得ることになる。
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