| 研究課題/領域番号 |
22K03623
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
宮本 雲平 秋田県立大学, 総合科学教育研究センター, 准教授 (70386621)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | ワームホール / ブラックホール / 不安定性 / 量子効果 / 粒子生成 / 経路積分 / 曲がった時空上での場の量子論 / 動的カシミール効果 / 曲がった時空上の場の量子論 / 不安定化 / トポロジー変化 / 一般相対論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
病的な時空は量子効果によって阻止されるはずだという一般的期待がある．ところが，ワームホールは病的な時空であるにもかかわらず量子効果によって禁止されるという十分な証拠がない．そこで本研究では，「ワームホール形成は爆発的粒子生成を伴い，その反作用によって不安定化される」ことを示す．本研究の第一の特色は経路積分を用いた定式化を行う点である．研究期間は5年であり，ワームホール・曲がった時空での場の量子論・経路積分などのエキスパートを協力者に迎え，必要に応じて計算機による数式処理・数値計算を援用しながら，解析的手法で研究を行っていく．
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| 研究実績の概要 |
本年度はワームホールによる爆発的粒子生成の記述に必要な経路積分的定式化に主に1次元トイ・モデルを用いて取り組んだ．また，ワームホール・ダイナミクスの理解に相補的な役割を果たすブラックホールの研究にも取り組んだ．まずは，ブラックホールの非線形領域での振る舞いに有益とされる流体・重力対応を通じてブラックホールの不安定性を理解するため，対応する流体の非線形領域での不安定性について考察を行った（Koiso and Miyamoto JJIAM2023）．また，近年のブラックホール直接撮像からブラックホール・パラメータを決定する新たな方法を提案した（Hioki and Miyamoto PRD2024）．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ワームホール形成による爆発的粒子生成に関してはスタンダードな定式化（正準量子化）は既にあるが，経路積分を用いた定式化は未開であり，様々な試行錯誤が必要なため当初の予定より遅れが出ている．しかし，そこから派生する興味深い問題の発見にも至っている．引き続き考察を続けたい．
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| 今後の研究の推進方策 |
経路積分を用いた一般的定式化は困難を伴うことから，より簡単なトイモデルを通じた定式化に取り組むことが有効であると明らかになりつつあるため，そのような方策を取る予定である．また，ブラックホール物理学における類似した研究に関する文献の再調査もする．
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