宇宙論的スケールでの重力理論の検証

• 研究課題/領域番号: 20540280
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 千葉 剛 日本大学, 文理学部, 教授 (40324602)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: ダークエネルギー / 重力理論

研究概要

最近の天文学的観測から、現在宇宙が加速膨張していることが強く示唆されている。重力は本来引力相互作用するので、膨張速度が加速するということは何らかの引力ではない斥力源が必要であり、それをダークエネルギーと呼んでいる。このダークエネルギーの正体を明らかにすることは現代物理学における喫緊の課題のひとつである。
本研究では、運動エネルギーが小さい一般的なダークエネルギーモデルについては、宇宙定数からのずれを解析的に求めることに成功した。また、ダークエネルギーが宇宙定数かどうかをテストする方法と重力が一般相対論かどうかをテストする方法を提案した。観測データに適用し、現在の超新星や弱い重力レンズの観測からは宇宙定数や一般相対論からのからの有意なずれは見出されなかった。

研究成果

• [雑誌論文] The Constancy of the Constants of Nature : Updates (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 126 ページ: 993-1019
  • NAID: 10030080637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shadows of Colliding Black Holes (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nitta, Takeshi Chiba, Naoshi Sugiyama
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 84 ページ: 063008-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Runaway Domain Wall and Space-time Varying Alpha (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba and Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 03 ページ: 044-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prospects for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves by Next Generation Interferometric Detectors (2011)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Kuroyanagi, Takeshi Chiba, Naoshi Sugiyama
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 83 ページ: 043514-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shadows of Colliding Black Hole (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nitta, Takeshi Chiba, Naoshi Sugiyama
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 84 ページ: 63008-63008
  • 査読あり
• [雑誌論文] rospects for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves by Next Generation Inteferometric Detectors (2011)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Kuroyanagi, Takeshi Chiba, Naoshi Sugiyam
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 83 ページ: 43514-43514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Runaway Domain Wall and Space-time Varying alpha (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Masahide Yamaguch
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 03 ページ: 44-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fate of Thermal Log Type Q Balls (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Kohei Kamada, Shinta Kasuya and Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 82 ページ: 103534-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow-roll Extended Quintessence (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Masaru Siino, Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 81 ページ: 083530-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravitational Waves From Q-Ball Formation (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Kohei Kamada and Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 81 ページ: 083503-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Equation of State of Tracker Fields (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 81 ページ: 023515-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fate of Thermal Log Type Q Balls (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Kohei Kamada, Shinta Kasuya, Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 82
• [雑誌論文] Slow-roll Extended Quintessence (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Masaru Siino, Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 81
• [雑誌論文] Gravitational Waves From Q-Ball Formation (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Kohei Kamada, Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 81
• [雑誌論文] The Equation of State of Tracker Fields (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 雑誌名: Physical Review D 81
• [雑誌論文] Fate of Thermal Log Type Q Balls (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Kohei Kamada, Shinta Kasuya, Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 82 ページ: 103534-103534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravitational Waves From Q-Ball Formation (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Kohei Kamada, Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 81 ページ: 83503-83503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extended Slow-Roll Conditions and Primordial Fluctuations : Multiple Scalar Fields and Generalized Gravity (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba and Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 01 ページ: 019-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extended Slow-Roll Conditions and Primordial Fluctuations : Multiple Scalar Fields and Generalized Gravity (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 01
• [雑誌論文] Slow-Roll Thawing Quintessence (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 雑誌名: Physical Review D 79 ページ: 83517-83517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precision Calculations of the Gravitational Wave Background Spectrum from Inflation (2009)
  • 著者名/発表者名: Sachiko Kuroyanagi, Takeshi Chiba, Naoshi Sugiyama
  • 雑誌名: Physical Review D 79 ページ: 103501-103501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow-roll k-essence (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Sourish Dutta, Robert J.Scherrer
  • 雑誌名: Physical Review D 80 ページ: 43517-43517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extended Slow-Roll Conditions and Rapid-Roll Conditions (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba and Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 10 ページ: 021-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial Conditions for Vector Inflation (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 巻: 08 ページ: 004-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for a Stochastic Background of 100-MHz Gravitational Waves with Laser Interferometers (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomotada Akutsu, Seiji Kawamura, Atsushi Nishizawa, Koji Arai, Kazuhiro Yamamoto, Daisuke Tatsumi, Shigeo Nagano, Erina Nishida, Takeshi Chiba, Ryuichi Takahashi, Naoshi Sugiyama, Mitsuhiro Fukushima, Toshitaka Yamazaki, Masa-Katsu Fujimoto
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 101 ページ: 101101-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reply to "Comments on 'Solar System constraints to general f(R) gravity'" (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Tristan L. Smith and Adrienne L. Erickcek
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 77 ページ: 108502-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extended Slow-Roll Conditions and Rapid-Roll Conditions (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Masahide Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 10
• [雑誌論文] Initial Conditions for Vector Inflation (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 雑誌名: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 08
• [雑誌論文] Search for a Stochastic Background of 100-MHz Gravitational Waves with Laser Interferometers (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomotada Akutsu, Seiji Kawamura, Atsushi Nishizawa, Koji Arai, Kazuhiro Yamamoto, Daisuke Tatsumi, Shigeo Nagano, Erina Nishida, Takeshi Chiba, Ryuichi Takahashi, Naoshi Sugiyama, Mitsuhiro Fukushima, Toshitaka Yamazaki, Masa-Katsu Fujimoto
  • 雑誌名: Physical Review Letters 101
• [雑誌論文] Reply to "Comments on 'Solar System constraints to general $f(R)$ gravity'" (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba, Tristan L.Smith, Adrienne L.Erickcek
  • 雑誌名: Physical Review D 77
• [学会発表] 物理定数はどこまで定数か? (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年会
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 加速膨張する宇宙 (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 日大理工学部素粒子論研究室セミナー
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] 暗黒エネルギーをめぐって (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 第5回湯川記念財団・木村利栄理論物理学賞受賞記念講演
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2012-01-18
• [学会発表] 暗黒エネルギーをめぐって (2012)
  • 著者名/発表者名: 千葉剛
  • 学会等名: 第5回湯川記念財団・木村利栄理論物理学賞受賞式
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2012-01-18
• [学会発表] Constancy of the Constants of Nature : Updates (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: Summer Institute 2011
  • 発表場所: Fujiyoshida, Japan
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Constancy of the Constants of Nature : Updates (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: Summer Institute 2011
  • 発表場所: 人材開発センター富士研修所
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Cosmology with TMT (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: TMTで切り拓く2020年代の新しい天文学
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] Cosmology with TMT (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: TMTで切り拓く2020年代の新しい天文学
  • 発表場所: 国立天文台(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] Slow-roll dark energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 20th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan(JGRG20)
  • 発表場所: YITP, Kyoto
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Slow-roll dark energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: invited talk at the 20th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan(JGRG20)
  • 発表場所: YITP, Kyoto
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Slow-roll dark energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: The 20th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] The dynamics and the equation of state of dark energy (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 特定領域研究「広視野深宇宙探査によるダークエネルギーの研究」第4回研究会
  • 発表場所: いわき荘
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] Scalar-tensor gravity and f(R) gravity (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 近畿大学理工学部理学科セミナー
  • 年月日: 2010-03-04
• [学会発表] Scalar-tensor gravity and f(R) gravity (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 発表場所: 近畿大学理工学部理学科セミナー
  • 年月日: 2010-03-04
• [学会発表] Cosmology with TMT (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 光赤天連シンポジウム『30m地上超大型望遠鏡TMTによる天文学の新展開』
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] Cosmology with TMT (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 光赤天連シンポジウム『30m 地上超大型望遠鏡TMTによる天文学の新展開』
  • 発表場所: 国立天文台(招待講演)
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] The Equation of State of Slow-roll Dark Energy (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 新潟大学素粒子論研究室セミナー
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] The Equation of State of Slow-roll Dark Energy (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 発表場所: 新潟大学素粒子論研究室セミナー
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] The Equation of State of Slowly Rolling Scalar Field (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: IPMU international conference "Dark energy : Lighting up the darkness!"
  • 発表場所: 東大IPMU
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] The Equation of State of Slowly Rolling Scalar Field (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: IPMU international conference "Dark energy : Lighting up the darkness!"
  • 発表場所: IPMU
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] Slowly-Rolling Scalar Field (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 立教大学理論物理コロキウム
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] Slowly-Rolling Scalar Field (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 発表場所: 立教大学理論物理コロキウム
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] Parametrizing w特定領域研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 「広視野深宇宙探査によるダークエネルギーの研究」第3回研究会
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] Parametrizing w (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: 特定領域研究「広視野深宇宙探査によるダークエネルギーの研究」第3回研究会
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] Extended Slow-Roll Conditions (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: Summer Institute 2008
  • 発表場所: Fujiyoshida, Japan
  • 年月日: 2008-08-09
• [学会発表] Extended Slow-Roll Conditions (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: invited talk at Summer Institute 2008
  • 発表場所: Fujiyoshida, Japan
  • 年月日: 2008-08-09
• [学会発表] Extended Slow-Roll Conditions (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: Summer Institute 2008
  • 発表場所: 人材開発センター富士研修所(経団連)
  • 年月日: 2008-08-09
• [学会発表] The initial conditions for vector inflation (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Chiba
  • 学会等名: France-Japan Joint Workshop on the Early Universe
  • 発表場所: 日光霧降コンベンションホール
  • 年月日: 2008-05-15
• [図書] 宇宙はどうやって誕生したのか (2010)
  • 著者名/発表者名: 千葉剛
• [図書] ニュートン別冊「宇宙はどうやって誕生したのか」(編集協力) (2010)
  • 著者名/発表者名: 千葉剛
  • 総ページ数: 160
  • 出版者: ニュートンプレス
• [図書] ダークエネルギー問題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 千葉剛
  • 出版者: サイエンス社