| 研究課題/領域番号 |
22K20369
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0203:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
本郷 優 新潟大学, 自然科学系, 助教 (10779656)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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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 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 近似的対称性 / スピン / 軸性電荷 / 相対論的流体力学 / QCDプラズマ / 軸正電荷 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
連続対称性が明示的に少し破れた物理系は，ネーターの定理の拡張により近似的に保存する電荷を持つことが示される．近年，高エネルギー重イオン衝突実験で作られるクォーク・グルーオン・プラズマ中におけるスピンのダイナミクスや軸性電荷のダイナミクスに関して，興味深い実験結果が得られつつある．本研究では，保存電荷のマクロダイナミクスを記述する流体力学的記述を拡張することで，近似的にしか保存しない電荷(スピンや軸性電荷)の緩和ダイナミクスを記述する一般論を確立し，QCDなどの微視的理論から緩和率を評価する．
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| 研究実績の概要 |
連続対称性が明示的に破れた物理系として，クォーク・グルーオン多体系と核子多体系を念頭に，その緩和ダイナミクスを記述する理論的方法，ならびに量子色力学や核子を記述する有効理論に基づいて緩和率を評価する方法について研究を行った．
強い相互作用を記述する量子色力学では，クォーク質量が小さい極限と大きい極限においてそれぞれ近似的なカイラル対称性とスピン対称性が現れる．このため，軽いクォークに関しては軸性電荷と重いクォークに関してはスピンがそれぞれ近似的に保存するネーター電荷となる．また，核子などのバリオンやパイ中間子のようなメソンのような複合粒子に基づいた記述がよい低エネルギー領域についても，軸性電荷やスピンのような物理量は一般には保存しない．以上のように，厳密な対称性が存在しないとき，対応するネーター電荷は一般に緩和ダイナミクスを示す．
本研究では，近似的にしか保存しない量に関する緩和ダイナミクスの理論的定式化と緩和率の評価について研究を進めた．核子系については，陽子・中性子などのバリオンとパイ中間子などのメソンの相互作用を記述する低エネルギー有効理論に基づいて，バリオンのスピン緩和を記述する方法について考察を進めた．また，これらの具体的な物理系に対する計算に加えて，近似的にしか保存しない電荷の緩和ダイナミクスを記述する一般論の構築についても研究を行い，，近似的対称性が自発的に破れていない場合については一般的な公式が得られた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
大学に異動して1年目になるため，講義・講義準備を中心とする学内の業務に当初の予測よりも多く時間を取られてしまっている．
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| 今後の研究の推進方策 |
核子系のスピン緩和や近似的にしか保存しない電荷の緩和ダイナミクスを記述する一般論については，研究結果が得られてきており，論文としてまとめて出版準備を進める段階にある．また，高温極限のクォーク・グルーオン・プラズマ中で生じる軸性電荷の緩和を有限温度QCDを摂動的に評価することを計画している．
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