光子-光子衝突型加速器を用いた標準模型を越える物理の現象論的考察

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640262
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 菅本 晶夫 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (70132686)
• 研究分担者: 渡部 勇 秋田経済法科大学, 経済学部, 助教授 (30310163) ; 曹 基哲 お茶の水女子大学, 理学部, 講師 (10323859)
• キーワード: 3次元から4次元へ / LEP2 / 光子-光子衝突 / ミューオン(g-2) / 超対称性模型 / ヒッグス粒子 / レプトンフレーバー対称性

研究概要

平成13年度に研究代表者菅本は、高エネルギーでは時空が3次元となるが、低エネルギーにおいては通常の4次元理論となる模型を研究した。この模型では、一つの次元が離散的な格子になる。この考えを重力理論や標準模型に適用することが出来たが、特にQEDを例に取った場合の模型への制限を、LEP2における電子・陽電子衝突実験における光子-光子放出過程を用いて研究した。これは分担者曹基哲との共同研究である。
分担者である渡部勇は本年度は、ドイツの線形加速器計画であるTESLAで光子-光子衝突型の加速器を作った場合に、どのような物理が可能であるかを検討した。光子-光子衝突では、中間状態にCPパリティーの異なるヒッグス粒子の生成が可能となるが、そのヒッグス粒子の性質を終状態のトップクォーク対のヘリシティーを測定することによって研究する方法を開発し、総合報告を行った。その研究はアジアにおける将来の加速器建設計画においても重要であるので、ACFA(Asian Comittee of Future Accelerator)のワーキンググループの一員として、JLC計画の実験計画報告集において、光子-光子衝突型加速器の物理を分担執筆した。
分担者曹基哲は本年度、ミューオンの異常磁気能率(g-2)に関する新しい実験データに触発されて、超対称性模型を用いてこの問題を研究した。一つ目の研究では、LEPにおける精密測定の実験結果は超対称性模型を採用するとより良く再現できるという点を考察しながら、ミューオンの異常磁気能率(g-2)を超対称性模型を用いて研究した。又別の研究ではレプトンフレーバーの破れとミューオンの異常磁気能率(g-2)を関係付ける研究を行った。即ち、ミューとタウの超対称性パートナーであるスミューとスタウの間の混合を左巻成分と右巻成分の双方に導入すると、τ→μ+γ崩壊の実験的制限を満たしながら、ミューオンの異常磁気能率の実験値を説明する方法を提案した。

研究成果

• [文献書誌] 菅本晶夫, 他編: "In Cha sive Dilepton Rare B lecays with an Extra generism"Phys. Rev. (1). 64. 054011-0 (2001)
• [文献書誌] 菅本晶夫: "4-D gaze sheory and gravity from 3-D vnes at High Enhezy"Prog. Therer. Phys.. Vol.107, No4(発売予定). (2002)
• [文献書誌] 渡部勇, B.Badelek, 他: "TESLA : The suphandnchry Electrum Positive Liner Collider"Technical Design Report DESY-TESLA FEL-2001-05. 1-102 (2002)
• [文献書誌] 渡部勇, 他: "Gold Plated Processes at Photon Colliders"Nucl. Inst. Meth. A. 472. 100-120 (2001)
• [文献書誌] G.-C.Cho, 他2名: "The Stau Exchange Contribution to muon g-2 in"Phys. Cett. B. 529. 117-123 (2002)
• [文献書誌] G.-C. Cho, 他1名: "Super Sy numeric Contribution to muon g-2 & EW precision resty"Phys. Cett. B. 514. 123-130 (2001)