超弦のダイナミクスと物質の新しいユニバーサリティ

• 研究課題/領域番号: 22540277
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 川合 光 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80211176)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 超弦理論 / 量子重力 / ヒグス場 / 時空の揺らぎ / 最大エントロピー原理 / 多重臨界点原理 / ヒグスインフレーション / 暗黒物質 / 自然性問題 / 時空のトポロジーの揺らぎ / インフレーション宇宙 / 弦の非摂動効果 / 弦理論 / 行列模型 / マルチバース / 自然性 / インフレーション / Big Fix / ヒグス質量 / ユニバーサリティ / マルティバース / IIB行列模型 / 弦理論の非摂動的定式化 / 密度の初期揺らぎが / ランダム系 / 宇宙項 / コンパクト化 / 粘弾性

研究成果の概要

LHCによるヒグス粒子の質量をインプットとしてくりこみ群の解析を行うことにより、ヒグスポテンシャルがプランクスケールで平坦になることを発見した。また、そのような平坦性が、超弦の非摂動的ダイナミクスから自然に示唆される、時空のトポロジーのゆらぎの結果とみなせることを示した。さらに、この事実から、宇宙のインフレーションがヒグス場によって引き起こされた可能性があることや、ダークマターとして最も単純なヒグスポータル型のものを仮定した場合、その質量とトップクォーク質量の間に関係がつくことなど、多くの検証可能な予言がえられることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] A new mechanism of realizing inflationary universe with recourse to backreaction of quantized free fields; Inflation without inflaton (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshinobu Habara, Hikaru Kawai, Masao Ninomiya.
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1502 号: 2 ページ: 148-171
  • DOI: 10.1007/jhep02(2015)148
  • NAID: 120005587875
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Higgs inflation from Standard Model criticality (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Oda, Kin-ya and Park, Seong Chan
  • 雑誌名: PRD 巻: 91 号: 5 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1103/physrevd.91.053008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Weak Scale From the Maximum Entropy Principle (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Kawana, Kiyoharu
  • 雑誌名: PTEP 巻: 3 号: 3 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv011
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Higgs Inflation Still Alive (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Oda, Kin-ya and Park, Seong Chan
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 112 号: 24 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1103/physrevlett.112.241301
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Predictions on mass of Higgs portal scalar dark matter from Higgs inflation and flat potential (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Oda, Kin-ya
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1407 号: 7 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1007/jhep07(2014)026
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evidence of the Big Fix (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamada, Yuta and Kawai, Hikaru and Kawana, Kiyoharu
  • 雑誌名: Int.J.Mod.Phys.A 巻: 29 号: 17 ページ: 1-32
  • DOI: 10.1142/s0217751x14500997
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Minimal Higgs inflation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuta Hamada, Hikaru Kawai, Kin-ya Oda
  • 雑誌名: PTEP 巻: 023B02 号: 2 ページ: 116-138
  • DOI: 10.1093/ptep/ptt116
  • NAID: 120006959173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low energy effective action of quantum gravity and the naturalness problem (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 雑誌名: Int.J.Mod.Phys 巻: A28 号: 03n04 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1142/s0217751x13400010
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Self-consistent Model of the Black Hole Evaporation (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai, Yoshinori Matsuo, Yuki Yokokura
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics A 巻: 28 号: 14 ページ: 1350050-1350050
  • DOI: 10.1142/s0217751x13500504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bare Higgs mass at Planck scale (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hamada, H. Kawai, and K. Oda
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: D87 号: 5 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.053009
  • NAID: 120006959170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Factorization of the Effective Action in the IIB Matrix Model (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuhma Asano, Hikaru Kawai, Asato Tsuchiya.
  • 雑誌名: nt. J. Mod. Phys. A 巻: 27 号: 17 ページ: 89-108
  • DOI: 10.1142/s0217751x12500893
  • 査読あり
• [雑誌論文] CMB Fluctuations and String Compactification Scales (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshinobu Habara, Hikaru Kawai, Masao Ninomiya and Yasuhiro Sekino
  • 雑誌名: CMB Fluctuations and String Compactification Scales 巻: B707 号: 1 ページ: 198-202
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.12.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymptotically Vanishing Cosmological Constant in the Multiverse (2012)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai, Takashi Okada
  • 雑誌名: Int.J.Mod.Phys. 巻: A26 号: 18 ページ: 3107-3120
  • DOI: 10.1142/s0217751x11053730
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravitational string-membrane hedgehog and internal structure of black holes (2011)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai, Toshihiro Matsuo
  • 雑誌名: Prog.Theor.Phys. 巻: 125 ページ: 687-708
  • NAID: 110008607481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large N reduction on coset spaces (2011)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai, Shinji Shimasaki, Asato Tsuchiya
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D81 ページ: 85019-85019
  • NAID: 120002126599
  • 査読あり
• [学会発表] Standard Model and Planck Scale (2015)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: The 2nd Joint Kyoto-NTU High Energy Theory Workshop
  • 発表場所: National Taiwan University, Taipei
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] Standard Model and Planck Scale -3 years after Higgs - (2015)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: KEK Theory Workshop 2015
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構 つくば
  • 年月日: 2015-01-27 – 2015-01-31
  • 招待講演
• [学会発表] Phenomenological Description of the Interior of the Schwarzschild Black Hole (2014)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: The 1st Joint Kyoto-NTU High Energy Theory Workshop -Progress in String Theory and Particle Phenomenology-
  • 発表場所: 京都大学理学部
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] Naturalness and Higgs Inflation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: IAS Workshop on New Perspectives on Cosmology
  • 発表場所: Institute for advanced study, The Hong Kong University of science and technology
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] Naturalness and Big Fix -beyond ordinary local field theory- (2014)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: KEK Theory Workshop 2014
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
• [学会発表] Desert and the Naturalness (2013)
  • 著者名/発表者名: 川合光
  • 学会等名: 素粒子物理学の進展２０１３
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
• [学会発表] Matrix model and string -Loop equation and continuum limit of IIB matrix model- (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: IV International Conference in the memory of Alexei Zamolodchikov
  • 発表場所: 韓国ソガン大学
• [学会発表] Large-N Reduction and IIB Matrix Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: 13th Hellenic School and Workshop on Elementary Particle Physics and Gravity
  • 発表場所: ギリシャ、コルフ
• [学会発表] 蒸発するブラックホールの時空の構造について (2012)
  • 著者名/発表者名: 川合光, 松尾善典, 横倉祐貴
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Hawking輻射のback reactionを考慮に入れたEinstein方程式の解と情報喪失問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川合光, 松尾善典, 横倉祐貴
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 行列模型の連続極限と弦の場の理論 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊敷吾郎, 岩崎皓, 川合光, 土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 行列模型における時空の生成と標準模型 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浅野侑磨、川合光, 土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Gravitational string-membrane hedgehog and internal structure of black holes (2011)
  • 著者名/発表者名: 川合光, 松尾俊寛
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学(招待)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Low Energy Effective Action of Quantum Gravity and the Naturalness Problem
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: The School and Workshop on String and Gravity
  • 発表場所: Natal, Brazil
  • 招待講演
• [学会発表] Quantum Gravity and the Naturalness Problem
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: Progress in quantum field theory and string theory
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 招待講演
• [学会発表] Towards Unification of Space-time and Matter -Prospect of String Theory-
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawai
  • 学会等名: Conference de Physique
  • 発表場所: Ecole Normale Superieure, Paris
  • 招待講演
• [学会発表] Desert and the Big Fix
  • 著者名/発表者名: 川合光
  • 学会等名: ＫＥＫ理論研究会
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
  • 招待講演