ヒッグス結合の精密測定から探る標準模型を超える物理

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K05047
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 棚橋 誠治 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (00270398)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 電弱対称性の破れ / 低エネルギー有効理論 / 素粒子現象 / ヒッグス

研究成果の概要

ATLASの2TeVダイボソンアノマリーに対するW'粒子解釈に関連し、ユニタリティー和則とカストディアル対称性を用いて、一般的なW'模型の満たすべき結合定数関係式を導出した。
ヒッグス有効理論を拡張し、任意個数の中性および荷電ヒッグス粒子を含みうる一般化ヒッグス有効理論を提案した。一般化ヒッグス有効理論のツリーレベル散乱振幅を計算するための表式を非線形シグマ模型の曲率テンソルとポテンシャルの共変微分によって与えた。我々はまた、隔離暗黒物質模型の新しい可能性を提案した。この新しいタイプの隔離暗黒物質模型では、暗黒物質粒子と媒介粒子の統一理論になっており、複合粒子暗黒物質模型では自然に実現される。

自由記述の分野

素粒子理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

2012年にLHC実験で発見されたヒッグス粒子は、素粒子標準理論の予言する唯一のスカラー素粒子であり、あらゆる素粒子の質量の起源を担うと考えられている。しかしながら、素粒子標準理論にはヒッグス粒子以外のスカラー素粒子は存在せず、ヒッグス粒子の正体は、いまだ謎に包まれている。本研究は、ユニタリティーやくりこみ可能性といった純理論的な制約が、ヒッグス粒子あるいはその拡張模型の性質にどのような制限を与えるかを明らかにするものである。今後、ヒッグス粒子結合の精密測定が進むことで、素粒子標準模型の破綻が明らかになることが期待される。