最高エネルギーでの新粒子および新しい素粒子現象の探索

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11202201
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 駒宮 幸男 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80126060)
• 研究分担者: 山下 了 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (60272465) ; 真下 哲郎 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (60181640) ; 小林 富雄 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (50126059) ; 三原 智 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助手 (80292837) ; 浅井 祥仁 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (60282505)
• キーワード: 素粒子物理 / 電子・陽電子衝突実験 / エネルギーフロンティア / 新粒子探索 / ヒッグス粒子 / 超対称性粒子 / 高エネルギー物理学 / 超対称性大統一理論

研究概要

最重要課題であるヒッグス粒子の探索や超対称性粒子の探索の包括的な解析を行なってきた。常に新しいアイデアを取り入れるよう心がけ、かつ重点項目に研究を集中するように留意した。
ヒッグス粒子の探索では、素粒子物理にインパクトを与える重要な結果を得ている。平成15年度には標準模型ヒッグス粒子探索に関してLEP4実験の結果を統合した最終論文を発表した。標準理論的なヒッグス粒子の質量をほぼ115~GeV付近まで棄却し、電弱統一ゲージ理論の精密測定から約200GeV以上の質量を持つヒッグスボゾンを棄却したことは特筆に値する。これは将来の最高エネルギーでの研究の指針となり、LHCやリニアコライダーでの発見と詳細研究にますます期待がかかる。
標準理論を超える理論として最も有力で、重力も含む4つの力の統一を実現する可能性を持つ超対称性理論の予言する新粒子群を系統的に探索し、理論に対して更に強い制限を課した。これらをいくつかの論文に纏め、投稿した。
研究班「精密測定による素粒子相互作用の研究」と協同で、最近理論的研究の進む余剰次元に対する研究も行なった。精密測定の結果を用い、余剰次元のサイズが大きいと見えてくる重力子などの影響をOPALデータを用いて詳細に調べ、超次元の次元数とその大きさに制限をつけ論文を準備中である。
昨年からNon-commutableのQEDのような新しい理論的提案に対する実験的研究も進めている。現在、我々の銀河系はおとめ座の方向に重力によって落ちているため、宇宙の2.7°K背景輻射の絶対静止系に対して我々の銀河系は動いていると考えられる。Non-commutableのQEDではこの様な運動をe+e-衝突実験の精密測定で測定できる可能性があるため、e+e-→γγのデータを用い、この理論におけるエネルギースケールの下限値を求める論文を発表した。

研究成果

• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi, et al.: "Tests of the Standard Model and Constraints on New Physics from Measurements of Fermion-Pair Production at 189-209 GeV at LEP"Eur.Phys.J.C. In press. (2004)
• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi, et al.: "Search for Anomalous Production of Di-lepton Events with Missing Transverse Momentum in e+e- Collisions at sqrt(s)= 183-209 GeV"Eur.Phys.J.C. In press. (2004)
• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi, et al.: "Search for Stable and Long-lived Massive Charged Particles in e+e- Collisions at sqrt(s)= 183-209 GeV"Phys.Lett.B. 572. 8-20 (2003)
• [文献書誌] The ALEPH, DELPHI, L3, OPAL Collaboration: "Search for the Standard Model Higgs Boson at LEP"Phys.Lett.B. 565. 61-75 (2003)
• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi, et al.: "Test of Non-commutative QED in the Process e+e-to gamma gamma at LEP"Phys.Lett.B. 568. 181-190 (2003)
• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi, et al.: "Bose-Einstein Correlation of Pizero Pairs from Hadronic ZO Decay"Phys.Lett.B. 559. 131-143 (2003)