| 研究課題/領域番号 |
22KJ2621
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| 補助金の研究課題番号 |
22J15562 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 九州大学 (2023)
大阪公立大学 (2022) |
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研究代表者 |
廣瀬 拓哉 九州大学, 理学研究院, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 背景磁場を含む高次元理論 / 素粒子論 / 高次元理論 / 階層性問題 / インフレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、主に背景磁場を含む6次元理論でヒッグス・インフレーションを提唱することを目的とする。ここで背景磁場とは、ゲージ場の余剰次元成分が生み出す磁場のことを指し、6次元の場合、ゲージ場の余剰次元成分2つから生み出される。本研究は具体的に2つの目的に分けられる。第一の目的は、素粒子標準模型が抱える階層性問題を解決すること、第二の目的は、さらなる応用として宇宙初期に起こったとされるインフレーションに応用することである。
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| 研究実績の概要 |
本研究の第一目的である「背景磁場を含む6次元理論を電弱相転移へ応用し、階層性問題を解明すること」は、当初の想定より困難な状況に陥り、問題解決に応用できそうな研究内容を模索中である。具体的に、電弱相転移の議論のためにオービフォルドと呼ばれる空間を考え、その空間に現れる固定点を手がかりに電弱相転移が実現できるかを考えた。しかし注目する粒子の質量を計算すると、想定しなかった発散が生じてしまった。この理由に関しては、我々も完全に理解していない状況である。
本研究の第一目的が困難となったが、6次元理論の電弱相転移を議論した学術論文を12月に、背景磁場を含む高次元理論の南部ゴールドストーンモードを議論した学術論文を発表した。6次元理論の電弱相転移の議論では、ヒッグス二重項を2つ導入する理論が6次元理論で自然に導出されることを念頭に、電弱相転移が生じるかどうかを議論した。この議論は、本研究の第二目的であるヒッグス・インフレーションへの応用も考慮できるため、興味深い研究となっている。現在、学術誌に投稿中である。
次に背景磁場を含む高次元理論の南部ゴールドストーンモードに関して、背景磁場を含む6次元以上の高次元理論(例えば8次元理論)は、南部ゴールドストーンモードの数が背景磁場の導入数と関係づくことを示した。この研究も、本研究の第一目的と第二目的のために明らかにした研究であり、今後の応用が期待される。本年研究成果も、現在、学術誌に投稿中である。
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