| 研究課題/領域番号 |
20H01902
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 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
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 (2022-2023)
神戸大学 (2020-2021) |
|---|
研究代表者 |
野海 俊文 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (30709308)
|
|---|
| 研究分担者 |
早田 次郎 神戸大学, 理学研究科, 教授 (00222076)
泉 圭介 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 講師 (90554501)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
|
|---|
| キーワード | 量子重力 / 素粒子論 / 宇宙論 / 弦理論 / 弱い重力予想 / スワンプランド / 暗黒物質 / ブラックホール / 散乱行列理論 / ブラックホール熱力学 / アクシオン / 面積定理 / 時空の熱力学 / アクシオン暗黒物質 / 標準模型を超えた物理 / ランドスケープとスワンプランド / ブラックホールエントロピー / 弦理論のランドスケープ / 散乱振幅 / インフレーション |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
量子重力理論の構築は現代物理学の最重要課題の１つであるが、その実験的検証は重要かつ挑戦的な問題である。特に、近年の研究では「量子重力理論に基づく素粒子論・宇宙論模型が満たすべき性質は何か？」という問いを投げかけることでこの難問に挑もうという機運が高まっている。
そのような中で提案された「弱い重力予想」は「すべての相互作用の中で重力が一番弱い」ことを主張し、理論模型のパラメータに様々な上限や下限を与える。本研究では、弱い重力予想の証明に向けた理論検証を行い、またこれと並行して素粒子論・宇宙論への応用を行う。これにより弱い重力予想を鍵とした量子重力理論への現象論的アプローチを開拓する。
|
| 研究成果の概要 |
弱い重力予想は「すべての相互作用の中で重力が一番弱い」と主張し、素粒子論・宇宙論模型の質量スペクトルや相互作用係数が満たすべき様々な不等式を予言する。本研究では、ユニタリ性や因果律などの基本原理の立場から弱い重力予想の理論検証を行なった。特に、アクシオンや高次形式対称性に対する弱い重力予想の強い証拠を与えると共に、素粒子標準模型や暗黒物質模型と量子重力の整合性を議論した。これらと並行し、弱い重力予想のターゲットの１つであるアクシオン宇宙論の研究も進め、アクシオン暗黒物質から生成される重力波シグナルの同定などを行なった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
弱い重力予想に代表される「量子重力特有の整合性条件」を解明し、その素粒子論・宇宙論的帰結を明らかにできれば、量子重力の立場から素粒子や宇宙の謎に迫ることができる。また逆に、得られた整合性条件を素粒子実験や宇宙観測のデータと比較することにより、現象論に根ざした量子重力研究を進められる。本研究ではユニタリ性や因果律などの立場から「量子重力特有の整合性条件」解明のための理論的枠組みを整備したが、この成果をさらに発展させ、様々な素粒子論・宇宙論模型に適用することにより、量子重力と素粒子論・宇宙論の双方向研究が展開できると期待される。
|
