| 研究領域 | 先端加速器ＬＨＣが切り拓くテラスケールの素粒子物理学～真空と時空への新たな挑戦 |
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| 研究課題/領域番号 |
24104502
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
曹 基哲 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (10323859)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2013年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 素粒子標準模型 / 余剰次元模型 / カルーツァ・クライン粒子 / LHC実験 / ラディオン / フレーバー物理 |
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| 研究概要 |
素粒子標準模型が内包する「ゲージ階層性問題」に対する有力なアプローチの一つである、RandallとSundrumによって提唱された、「湾曲した余剰次元を持つ素粒子模型」が予言する新粒子のLHC実験における生成・崩壊について詳細に調べた。
（１）強い相互作用のゲージ粒子であるグルーオンが余剰次元方向に伝搬する場合に生じる、Kaluza-Kleinグルーオン（以下KKグルーオン）のLHC実験における生成・崩壊を詳しく調べた。電弱精密測定実験やフレーバー実験等の結果から、模型に対して現象論的に許されるシナリオはKKグルーオンが第3世代のクォークとのみ強く相互作用するような場合である。従来、このようなシナリオではKKグルーオンがトップクォークへと崩壊する過程について調べられてきた。本研究では、ボトムクォークがトップクォークとSU(2)二重項を形成することから、ボトムクォークへの崩壊チャネルを用いた探索可能性について、モンテカルロ・シミュレーションに基づき、分析を行った。QCDバックグラウンドの影響を抑制するために運動学的変数に課すカット等の条件を工夫したところ、KKグルーオンとボトムクォーク間の結合定数の大きさに関するいくつかのシナリオにおいて、1.5TeV程度の質量を持つKKグルーオンを5シグマ以上の有意さで見出す可能性があることを示した。
（２）湾曲した余剰次元模型では、2枚のD3ブレーン間の距離を一定の値に安定させることでゲージ階層性問題を説明している。この安定化の帰結として、ラディオンと呼ばれるスカラー粒子が電弱スケール程度の質量を持つ。本研究ではラディオンの生成崩壊が標準模型のヒッグス粒子と似ていることから、LHCでのヒッグス探索実験結果を用いてラディオンの質量や結合定数等に対する制限を調べ、それがこれまでに他の実験から得られていたものよりも厳しいということを示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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