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開弦の場の理論における数値解析から探る新たな弦理論の物理

研究課題

研究課題/領域番号 20K03933
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関山陽小野田市立山口東京理科大学

研究代表者

岸本 功  山陽小野田市立山口東京理科大学, 共通教育センター, 教授 (60399433)

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
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード開弦の場の理論 / レベル切断近似 / 数値解周りの理論 / 単位弦場に基づく解析解 / 二重ブレーン / a-ゲージ / スペクトラム / 質量スペクトラム / 数値解
研究開始時の研究の概要

ボソン的開弦の場の理論において、様々なゲージ(1パラメータの入ったa-ゲージ)条件のもとで運動方程式をレベル切断近似を用いて数値的に解き、従来よく調べられてきたタキオン真空解以外の非自明な解を求め、その性質を具体的に詳しく調べて物理的解釈を与える。
このような数値計算を遂行することにより全く新しい解を発見し、弦理論の非摂動的定式化の一つである弦の場の理論を指導原理として、新たな物理現象を探る。

研究成果の概要

自然界の全ての現象を統一的に記述する理論の最有力候補は超弦理論であり、その非摂動的定式化の一つが弦の場の理論である。ここではボソン的開弦の場の理論の数値解の研究を行った。特に、数値解の単位弦場に基づく解周りまたはa-ゲージへの拡張や、摂動真空での数値的二重ブレーン解・非摂動真空での一重ブレーン解周りの理論のスペクトラムについてレベル切断近似による数値解析を行い、従来の解釈との整合性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超弦理論の非摂動的定式化の一つである弦の場の理論が実際の物理現象の記述に役立つことを示すには、具体的な計算を実行する必要がある。本研究で、ボソン的開弦の場の理論の枠組みで実際に数値計算を行い、既知の数値解を拡張したり、数値解周りのスペクトラムを求めたりしたことでその有効性を示すことができた。特に、非摂動真空を表す単位弦場に基づく解に関する本研究の成果はこれまでの物理的解釈を正当化することになった。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Two-point closed string amplitudes in the BRST formalism2024

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Isao、Seki Shigenori、Takahashi Tomohiko
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 853 ページ: 138657-138657

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2024.138657

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Closed string vertex operators with various ghost number2024

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Isao、Kouga Mako、Seki Shigenori、Takahashi Tomohiko
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 1004 ページ: 116549-116549

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2024.116549

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the spectrum around numerical solutions in Siegel gauge in open string field theory2023

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Isao
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2023 号: 10

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad123

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 開弦の場の理論におけるツイスト偶のユニバーサルな a-ゲージ解の低レベルでの振る舞いについて2023

    • 著者名/発表者名
      岸本功
    • 雑誌名

      山陽小野田市立山口東京理科大学紀要

      巻: 6 ページ: 73-77

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Veneziano amplitude via mostly BRST exact operator2022

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Isao、Sasaki Tomoko、Seki Shigenori、Takahashi Tomohiko
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 974 ページ: 115647-115647

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2021.115647

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 単位弦場に基づく解周りの開弦の場の理論における「二重ブレーン」解の分岐について2022

    • 著者名/発表者名
      岸本功
    • 雑誌名

      山陽小野田市立山口東京理科大学紀要

      巻: 5 ページ: 75-79

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Numerical universal solutions in <i>a</i>-gauge in open string field theory2021

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Isao
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 号: 12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab134

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical twist-even SU(1,1)-singlet solutions in open string field theory around the identity-based solution2021

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Isao、Takahashi Tomohiko
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2021 号: 2 ページ: 1-26

    • DOI

      10.1007/jhep02(2021)133

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 開弦の場の理論の古典解に関する2次の恒等式の数値的評価2021

    • 著者名/発表者名
      岸本功
    • 雑誌名

      東京理科大学紀要(教養篇)

      巻: 53 ページ: 353-374

    • NAID

      40022675711

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 開弦の場の理論における数値解周りの質量スペクトラムについて2023

    • 著者名/発表者名
      岸本功
    • 学会等名
      YITP Workshop 場の理論と弦理論 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Mostly BRST Exact演算子によるVirasoro-Shapiro振幅の導出2023

    • 著者名/発表者名
      岸本功, 関穣慶, 高橋智彦
    • 学会等名
      日本物理学会第78回年次大会(2023年)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 開弦の場の理論における数値解周りのスペクトラムの解析2023

    • 著者名/発表者名
      岸本功
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] On numerical universal solutions in a-gauge in open string field theory2021

    • 著者名/発表者名
      Isao Kishimoto
    • 学会等名
      YITP Workshop Strings and Fields 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 開弦の場の理論におけるaゲージのユニバーサルな数値解について2021

    • 著者名/発表者名
      岸本功
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] On numerical solutions in open string field theory around the identity-based solution2020

    • 著者名/発表者名
      Isao Kishimoto
    • 学会等名
      YITP Workshop Strings and Fields 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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