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2011 年度 実績報告書

時空構造の効果を採り入れた現実的な統一模型の構築

研究課題

研究課題/領域番号 11J09368
研究機関信州大学

研究代表者

三浦 貴司  信州大学, 総合工学系研究科, 特別研究員(DC2)

キーワード余剰次元 / 超対称性の破れ / 標準模型を越える物理
研究概要

本研究の目的は『標準模型を越える物理の可能性として、時空構造の効果を採り入れた現実的な統一模型の構築を探求する。』ことである。現代の素粒子物理学において標準模型はほぼ確実にその正しさが実験的に検証されている。現在稼働中のLarge Hadron Collider(LHC)において標準模型で唯一未発見であったHiggs粒子の探査が行われており、その先には超対称性という新しい物理の発見の可能性を秘めている。しかし、標準模型や超対称標準理論だけでは理解できないいくつかの問題も存在する。本研究では、「超対称性の破れの起源」に着目した現実的な統一模型の構築を目指す。特に、4次元時空に余剰な空間構造を加えた余剰次元模型や超弦理論のような高いエネルギースケールでの理論から導かれる有効理論の解析を行うことで、超対称性の破れの起源が時空構造の違いに由来する可能性を研究する。
今回、超対称性の破れに関して、どの段階(エネルギースケール)で破れが引き起こされるかについて、余剰次元模型の観点で研究した。この下で超対称性の破れを特徴付ける重要なパラメータであるソフトに超対称性を破る項とμ項の生成・導出の機構について探った。実際には、MSSMを基礎として、余分なU(1)ゲージ対称性が存在する場合についてそれぞれ異なる模型で議論した。細谷機構に基づいて、量子レベルでの有効ポテンシャルの極小値を調べることにより、余剰次元成分のゲージ場の真空期待値は決定される。このようなゲージ場と結合する場は、有効ポテンシャルに影響を与えると同時にこのゲージ場の真空期待値に比例する質量を獲得する特徴を利用し、ソフトに超対称性を破る項とμ項の導出を行った。
本研究は、従来の超対称性の破れを扱った理論では実現しないような超対称性の破れの機構やμ項の生成機構を提案したという点が重要であり、意義があると思われる。

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

当初予定していた研究内容である「超対称性の破れの起源」について、超弦理論など高いエネルギースケールを念頭にした有効理論としての余剰次元模型の立場から新たな超対称性の破れの描像を提案した点で、おおむね順調に研究が進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

本研究課題の今後の推進方策として、世代構造の起源と時空の幾何という観点での現実的な統一模型の探求を行う計画である。世代構造はゲージ対称性などの内部対称性によって記述されているのか、時空の構造そのものが関係しているのかを明らかにしたいと考えている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] μParameter from Dynamical Rearrangement of U(1) and θParameter2012

    • 著者名/発表者名
      川村嘉春、三浦貴司(申請者の分野では著者記載の順序はアルファベット順)
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 27 ページ: 1250023(1-14)

    • DOI

      DOINo:10.1142/S0217751X112500236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soft Supersymmetry Breaking Masses and μParameter from Dynamical Rearrangement of Exotic U(1) Symmetrys2011

    • 著者名/発表者名
      川村嘉春、三浦貴司(申請者の分野では著者記載の順序はアルファベット順)
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 26 ページ: 4405-4418

    • DOI

      DOINo:10.1142/S0217751X11054516

    • 査読あり
  • [学会発表] Rank reduction in Orbifold GUTs2012

    • 著者名/発表者名
      三浦貴司
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] Soft Supersymmetry Breaking Masses and μParameter from Dynamical Rearrangement of Exotic U(1) Symmetrys2012

    • 著者名/発表者名
      三浦貴司
    • 学会等名
      International Workshop on Grand Unified Theory 2012
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] Soft SUSY breaking masses and Higgs masses from Dynamical Rearrangement of U(1)s2011

    • 著者名/発表者名
      三浦貴司
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] U(1)を用いたソフトに超対称性を破る質量項とμ項の導出2011

    • 著者名/発表者名
      三浦貴司
    • 学会等名
      中部夏の学校2011
    • 発表場所
      東海大学山中湖セミナーハウス
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] Soft Supersymmetry Breaking Masses and μParameter from Dynamical Rearrangement of Exotic U(1) Symmetrys2011

    • 著者名/発表者名
      三浦貴司
    • 学会等名
      Summer Institute 2011
    • 発表場所
      人材開発センター富士研修所(富士吉田市)
    • 年月日
      2011-08-17

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公開日: 2013-06-26  

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