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2016 年度 実施状況報告書

弦の場の理論における時空構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05056
研究機関奈良女子大学

研究代表者

高橋 智彦  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (10324956)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード素粒子論 / 弦理論 / 弦の場の理論 / 境界条件変更演算子 / 非可換時空
研究実績の概要

開弦の場の理論において反対称テンソル場(磁場)が凝縮した古典解に関する研究を行った。
Erle-Maccaferriは境界条件変更演算子を用いて、時間に依存しない任意の開弦の背景場を実現する古典解の構成法を提唱した。このErler-Maccaferriの構成法は、今までに知られていない古典解を構成できる可能性を秘めた強力な方法である。本研究ではErler-Maccaferriの構成法に基づき、反対称テンソル場が凝縮した古典解を新たに構成した。まず、反対称テンソル場と結合した開弦の第一量子化について研究し、境界条件変更演算子を構成した。さらに、境界条件変更演算子の性質を明らかにし、3点関数と4点関数を計算して、それらの漸近的振る舞いについて研究した。この境界条件変更演算子を使って磁場が凝縮した古典解を構成し、真空エネルギーの値からBorn-Infeld作用が導かれることを明らかにした。
磁場中の量子力学系ではDiracの量子化条件をみたす複数の真空が縮退していることに対応し、複数の古典解の線形結合として一般の解が得られることを明らかにした。
磁場の凝縮は閉弦の反対称テンソル場と深く関係しており、開弦場の凝縮ではあるが、時空構造と関わる閉弦のダイナミクスとの関連についてさらに研究を行った。磁場の凝縮はDブレーン上に非可換時空の構造を生じると考えられており、これが弦の場の理論の観点からどう捉えられるか明らかにすることは重要である。
これらの研究に関して、サンパウロで開催された国際会議SFT2016に出席し、研究発表、情報収集、研究打ち合わせを行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

弦の場の理論の解析手法に基づく研究は概ね順調に進展しているが、数値計算的手法を用いた研究について遅れが生じている。これは数値積分の計算に想定以上の時間がかかっているためである。

今後の研究の推進方策

解析的な研究については研究を継続していく。特に、磁場が凝縮した古典解に関してT双対性の研究を行い、時空との関連を明らかにしていく計画である。数値計算に関しては、モンテカルロ法を用いて数値積分を行うことで計算時間の短縮を図る計画である。

次年度使用額が生じた理由

弦の場の理論についての数値計算が遅延していることに伴い、計算機関連の消耗品費が少なくなったこと、また、サンパウロで開催された国際会議出席に使用した外国旅費が、当初計画よりも少額になったことが理由である。

次年度使用額の使用計画

数値計算に関する研究を進展させることで、当初計画に即した内訳として使用する計画である。外国旅費に関しては、今年度はイスラエルで開催される国際会議に出席し、それに必要な旅費が当初内訳よりも多くなる予定であるため、当初計画に即した外国旅費として使用する計画である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] String field theory solution corresponding to constant background magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ishibashi, I. Kishimoto, T. Takahashi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 013B06 ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/ptep/ptw185

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 定常磁場中の開弦と境界条件変更演算子2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 智彦
    • 雑誌名

      数学・物理学・情報科学の研究交流シンポジウム

      巻: - ページ: 37-47

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 定常磁場中の開弦と境界条件変更演算子2016

    • 著者名/発表者名
      高橋智彦
    • 学会等名
      数学・物理・情報科学の研究交流シンポジウム
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2016-12-17
  • [学会発表] 弦の場の理論におけるゲージ場の凝縮解2016

    • 著者名/発表者名
      石橋延幸, 岸本功, 高橋智彦
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学 木花キャンパス
    • 年月日
      2016-09-22
  • [学会発表] Classical solutions for gauge field condensation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi
    • 学会等名
      String Field Theory and Related Aspects (SFT2016)
    • 発表場所
      IFT-UNESP, Sao Paulo, Brazil
    • 年月日
      2016-06-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 奈良女子大学素粒子論研究室

    • URL

      http://asuka.phys.nara-wu.ac.jp/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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