| 研究領域 | ヒッグス粒子発見後の素粒子物理学の新展開～LHCによる真空と時空構造の解明～ |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
16H06490
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
山口 昌弘 東北大学, 理学研究科, 教授 (10222366)
|
|---|
| 研究分担者 |
磯 暁 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (20242092)
諸井 健夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60322997)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
|
| キーワード | 素粒子論 / 素粒子実験 / 宇宙物理 |
|---|
| 研究実績の概要 |
近年のLHC実験の結果は、カラーを持った超対称粒子の質量は１TeV以上である可能性が高いことを示唆している。このような場合、グルーオンの超対称パートナー（グルイーノ）が長寿命となる可能性がある。これまでのLHCにおけるグルイーノ探索はグルイーノの寿命は十分短いとして行われることが多かった。我々は、トラック情報を用いたグルイーノの崩壊点再構成が標準模型からの背景イベント棄却に役立つことを明らかにした。この結果を用いると、崩壊点再構成を行わないグルイーノ探索と比べ、グルイーノ発見可能な質量領域が数100GeV広がることととなる。さらに、崩壊点再構成からグルイーノの寿命の測定が可能であることも明らかにした。これらは、将来の高輝度LHC実験に対して、重要な示唆を与えるものである。
また、古典的スケール不変性をもつ標準模型を超える物理に基づく初期宇宙の研究を行った。このような理論では、電弱相転移が強い一次相転移となり、宇宙初期に極端な過冷却が起こる。その結果、電弱対称性はQCD相転移温度以下まで破れずに残り、QCD相転移が電弱相転移よりも先に起こる可能性がある。我々は、このような場合には、QCDカイラル対称性の自発的破れが湯川相互作用を通して電弱対称性の破れを引き起こし、その結果、宇宙初期のシナリオが大幅に変更されることを明らかにした。さらにこの時、全ての6つのクォークが質量をもたないため、QCDカイラル対称性の破れもまた一次相転移となり、将来の観測で検証可能な重力波が生成されることを示した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究で推進する電弱新物理の解明に基づくボトムアップ的県境、及び新物理に基づく宇宙進化史の研究について、順調に新たな知見を得ることが出来たため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
LHC実験の進捗に基づき、電弱新物理の解明に基づくボトムアップ的研究を進める。特に、超対称粒子が重いシナリオにおける超対称理論の研究を推進する。また、超弦理論に基づくトップダウン的研究を進め、LHC実験や宇宙観測へのインパクトを議論する。
さらに、新物理に基づく宇宙進化史の研究を強力に進める。
|
