研究課題/領域番号 |
20K03936
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研究種目 |
基盤研究(C)
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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
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研究機関 | 立教大学 |
研究代表者 |
小林 努 立教大学, 理学部, 教授 (40580212)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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キーワード | 修正重力理論 / 宇宙論 / 重力 / 重力波 / 重力理論 |
研究開始時の研究の概要 |
最近になって、従来の修正重力理論の枠組を大きく拡げるいくつかのアイデアが提唱された。本研究では、これらの新しく拡張された重力理論を3つのカテゴリに分け、(i) 汎用性の高い修正重力用ボルツマンコードの開発、宇宙論的観測からの制限; (ii) ブラックホール摂動による安定性の判定、重力セクターのパリティ対称性の破れに対する制限; (iii) 一般的な計量アフィン重力の力学的自由度同定のためのハミルトニアン解析といった、それぞれの理論の特徴や研究の発展段階に適合した適切な研究課題を設定し、修正重力理論の妥当性の判定・検証を進めていく。
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研究実績の概要 |
2つのテンソル自由度を持ち、追加のスカラーモードがない修正重力の宇宙論的なテストをおこなった。考慮する重力理論は、背景進化のレベルでLCDMモデルと区別できない宇宙モデルを持つ。モデルには1つの修正重力パラメーターがあり、その効果は線形摂動に現れるが、追加のスカラーモードは伝播しない。現在のモデルを組み込んだBoltzmannコードを使用して、Planck CMBデータからパラメータへの制限を与えた。この修正重力モデルは、太陽系のテストや重力波の伝播によってほとんど制限されないため、この結果は、このモデルの初めての観測的なテストを提供することになった。 また、最近、スカラー・テンソル重力理論の文脈で、スカラー場の高階導関数を含む逆可逆非共形変換の一般化が提案された。この一般化された非共形変換をHorndeski理論に適用することで、従来よりも一般的な健全なスカラー・テンソル理論であるいわゆる一般化された非共形Horndeski理論を得ることができる。ただし、物質場を導入すると高階スカラー・テンソル理論の等価性条件が壊れ、Ostrogradskyゴーストが現れる可能性があるため、一般化された非共形Horndeski理論が物質場と整合的にカップリングできるかどうかは不明である。本研究ではこの問題を調査し、特定のゲージを仮定せずに、物質場への最小カップリングが一般化された非共形Horndeski理論において整合的である条件を求めた。その結果、Ostrogradskyゴーストの現れを避けるために、一般化された非共形変換のすべての高階導関数項が禁止されることを発見した。最小カップリングされた物質場が存在する場合にゴーストフリーとなるのは、従来の非共形変換を通じてHorndeski理論につながる理論だけであるという結論に至った。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
論文は順調に出版できている。ただし、依然海外で開かれる国際会議に行きづらい状況が続いているため、研究成果の宣伝が完全ではない。
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今後の研究の推進方策 |
これまでと同様のペースで論文を出版していく。今年度以降は海外で開かれる国際会議にも参加し、研究成果を宣伝する予定である。
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