標準理論をこえる統一理論と宇宙物理

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03640257
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 吉村 太彦 東北大学, 理学部, 教授 (70108447)
• 研究分担者: 村山 斉 東北大学, 理学部, 助手 (20222341) ; 川崎 雅裕 東北大学, 理学部, 助手 (50202031) ; 岡田 安弘 東北大学, 理学部, 助手 (20212334) ; 柳田 勉 東北大学, 理学部, 教授 (10125677)
• キーワード: インフレ-ション / ブランス・ディッケ重力 / ブラックホ-ル / 超対称性理論 / ヒッグス粒子

研究概要

新しいインフレ-ション理論であるEXTENDED INFLATIONに従って大統一の一次相転移が完了するとき,BRANSーDICKE理論への重力理論の変更に伴い,ブラックホ-ル解が不安定になりモノポ-ル波の放出が生じ,従来の重力波放出の様子が変ることが示された。厳密解のまわりでの線形摂動を解析し,時間に依存する偏微分方程式を導出した。先ずモ-ド展開の方法で不安定モ-ドが存在することを証明し、次にコ-シイの初期値問題の解を解析的に構成してこの不安定性が時間的にどのように発展するかを決定した。これによってモノポ-ル波放出によりブラックホ-ルのスカラ-チャ-ジがどのように減小するかを推測した。この仕事によってWILCZEKらにより唱えられていた残留重力波の評価は大きく変更され、この問題に対する再検討が迫られている。
標準理論をこえる統一理論の興味ある可能性として超対称性の導入が考えられているが,質量の階層性問題を改善するためにTev領域に超対称パ-トナ-が現れる。このタイプの最も簡単な理論ではヒッグス粒子の一つがZ質量以下に現れるという結果が従来主張されていたが,トップクォ-クの下限質量が実験的に上がるにつれてトップのル-プ補正が無視できなくなり,ヒッグス粒子の上限質量が約120Gevまで増加することが示された。

研究成果

• [文献書誌] M.YOSHIMURA: "UNSTABLE SPACE TIME IN THE JORDANーBRANSーDICKE GRAVITY" PHYSICA SCRIPTA. T36. 276-280 (1991)
• [文献書誌] Y.SUZUKI,M.YOSHIMURA: "FATE OF INITIAL PERTURBATION IN THE JORDANーBRANSーDICKE GRAVITY" PHYSICAL REVIEW D. D43. 2549-2554 (1991)
• [文献書誌] M.YOSHIMURA: "IMPACT OF UNDERGROUND EXPERIMENTS ON PARTICLE PHYSICS AND COSMOLOGY" PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON UNDERGROUND PHYSICS EXPERIMENTS.
• [文献書誌] Y.OKADA,M.YAMAGUCHI,T.YANAGIDA: "UPPER BOUND OF THE LIGHTEST HIGGS BOSON MASS IN THE MINIMAL SUPERSYMMETRIC STANDARD MODEL" PROGR.THEOR.PHYS.85. 1-6 (1991)
• [文献書誌] Y.OKADA,M.YAMAGUCHI,T.YANAGIDA: "RENORMALIZATION GROUP ANALYSIS ON THE HIGGS MASS IN THE SOFTLY BROKEN SUPERSYMINETRIC STANDARD MODEL" PHU.LETTERS. B262. 54-58 (1991)
• [文献書誌] T.GOTO,Y.OKADA: "WORMHOLE INDUCED OPERATORS FOR A MASSLESS SCALAR FIELD" PHYSICAL REVIEW D. D43. 3345-3349 (1991)