超弦理論による素粒子の統一理論と時空構造

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13135213
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 益川 敏英 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (60022612)
• 研究分担者: 川合 光 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80211176) ; 国友 浩 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教授 (20202046) ; 二宮 正夫 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (40198536) ; 見目 正克 奈良女子大学, 理学部, 教授 (20107345) ; 畑 浩之 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70164837)
• キーワード: 量子重力理論 / 弦の場の理論 / 平面波背景時空 / IIB行列模型 / 改良された平均場近似 / 真空弦場理論 / de Sitter宇宙解 / トポロジカル特異性

研究概要

本年度の研究実績については
・益川は、量子重力理論の数学的基礎について考察した。また基礎的概念の変更についても物理的に考察を行った。
・二宮は、弦をその構成要素のフォック空間を用いて記述することにより、新しいタイプの弦の場の理論を提案、構成したが、引き続きその詳しい解析を行った。
・国友は、NS-NS平面波背景時空上の弦理論を、時空の超対称性が明白なハイブリッド形式を用いて解析した。これによって、短弦ヤクターの零質量スペクトルにボソン・フェルミオン非対称性が存在することを発見した。
・川合は、IIB行列模型の解析に対して改良された平均場近似の方法を提案し、これを用いた具体的な計算から、現実世界として確かに4次元時空が選ばれる傾向にあることを示した。
・畑は、真空弦場理論(VSFT)における「ツイスト・アノマリー」を詳細に分析した。またVSFTのD-25ブレイン古典解周りの揺らぎを解析し、開弦モードのタワーの再現を示した。
・見目は、(2+1)次元のEinstein重力理論においての時空構造を調べた。特に、閉じたde Sitter宇宙解において、トポロジカル特異性がある場合、量子効果とエネルギーについて研究を行った。

研究成果

• [文献書誌] K.Ito, H.Kunitomo: "Hybrid Superstrings on Singular Calabi-Yau Fourfolds"Physics Letters. B536. 327-337 (2002)
• [文献書誌] H.Kawai, S.Kawamoto, T.Kuroki, T.Matsuo, S.Shinohara: "Mean Field Approximation of IIB Matrix Model and Emergence of Four-Dimensional Space-Time"Nuclear Physics. B647. 153-189 (2002)
• [文献書誌] H.Kawai, S.Kawamoto, T.Kuroki, S.Shinohara: "Improved Perturbation Theory and Four-Dimensional Space-Time in IIB Matrix Model"Progress of Theoretical Physics. 109. 115-132 (2003)
• [文献書誌] H.Hata, H.Kogetsu: "Higher Level Open String States from Vacuum String Field Theory"JHEP. 0209. 027 (2002)
• [文献書誌] H.Hata, S.Moriyama: "Reexamining Classical Solution and Tachyon Mode in Vacuum String Field Theory"Nuclear Physics. B651. 3-25 (2003)
• [文献書誌] M.Kenmoku, R.Sato, T.Takahashi, S.Uchisa, T.Matsuyama: "Topological Solutions in (2+1)-Dimensional Gravity. Case of Conical Singularity"Gravitation and Cosmology. 8. 63 (2002)