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2011 年度 実績報告書

ブラックホールの現象論

研究課題

研究課題/領域番号 09F09749
研究機関京都大学

研究代表者

佐々木 節  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授

研究分担者 DOUKAS JASONANDREW  京都大学, 基礎物理学研究所, 外国人特別研究員
キーワード高次元時空 / ブラックホール / 準固有振動
研究概要

昨年度までに高次元時空の回転パラメーターが一つの回転ブラックホールに関する性質がほぼ解明できた。そこで、今年度は複数の回転パラメーターを持つ高次元時空の回転ブラックホールの分析を集中的に行った。この解析は、現在稼働し始めているLHCなどの高エネルギー加速器実験での高次元時空理論に基づくブラックホール生成理論の検証にとって、極めて重要な意味を持つ。
まず、5次元時空におけるde Sitter(またはanti-deSitter)空間中の回転ブラックホール上のスカラー場の波動方程式の一般表式を導いた。そして、それを変数分離し、その角度成分が角運動量は2つの自由度があるにも関わらず、1つの回転楕円波動方程式で表されることを示した。そして、回転パラメーターに関して摂動の6次までを解き、連分数法による数値解と比較し、摂動計算の精度を検証した。
次に、漸近的逐次法によるブラックホールの準固有振動を求める方法の有効性について、とれまでの成果をまとめ、より統一した論議を展開した。特に、この方法が回転ブラックホールや電荷をもつブラックホールのどちらにも統一的に適用できることを示し、具体的にスピンが0, 1/2, 2を持つそれぞれの波動に対する回転ブラックホールの準固有振動をこの方法で求め、それらが以前に別の方法で求められた4次元回転ブラックホールの答えと一致することを確かめた。これにより、この方法の妥当性とその高次元回転ブラックホールに対する有用性を確認できたことは重要な成果である。
以上の2つの成果は現在、それぞれ査読付き学術誌に投稿中である。

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

複数の回転パラメーターを持つ高次元時空の回転ブラックホールに関する解析が予定通り進んだ。これにより当初の目標であった、高次元ブラックホールの現象論に関する統一的・基礎的知見を得ることができた。

今後の研究の推進方策

量子情報理論は、量子コンピューターへの期待と相まって大きな注目を浴びているが、ブラックホールの現象論は、量子情報理論に数多くの知見を与える。そこで、今後はしばらくの間、ブラックホールの現象論の研究で得た経験や成果の基に、相対論的情報理論を展開したいと考えている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Can the Unruh effect be measured in Oscillating systems?2011

    • 著者名/発表者名
      Jason Doukas
    • 学会等名
      The 5th Workshop on Relativistic quantum information theory
    • 発表場所
      University of Queensland, Australia(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-29
  • [学会発表] Quantum Geometric phases2011

    • 著者名/発表者名
      Jason Doukas
    • 学会等名
      Workshop on "Relativity meets high energy physics"
    • 発表場所
      Imperial College London, United Kingdom(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] Quantum holonomy in curved spacetime2011

    • 著者名/発表者名
      Jason Doukas
    • 学会等名
      Workshop on "Relativistic quantum information theory 2011"
    • 発表場所
      CSIC Madrid, Spain(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [備考]

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~jasonad/

URL: 

公開日: 2013-06-26   更新日: 2013-07-01  

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