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2018 年度 実施状況報告書

漸近的安定性による量子重力理論の研究と検証

研究課題

研究課題/領域番号 16K05331
研究機関近畿大学

研究代表者

太田 信義  近畿大学, 理工学部, 教授 (90167304)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード量子重力理論 / くりこみ群 / 漸近安全性 / 宇宙項問題
研究実績の概要

今年度は、目標としている重力の量子論とその応用、検証に関して以下のような成果を得た。まず、宇宙論を考えたとき、宇宙初期のインフレーションや現在の加速膨張を説明するために、一般相対論を拡張する可能性が興味を持たれているが、その中でもf(R)重力が有力な理論と考えられている。私はその枠組みをさらに一般化し、f(R,R_{μν}^2)の形の理論を考え、その理論の量子論的な計算、とくに発散の構造について調べた。
また、くりこみ群を用いた量子論効果を取り入れた方程式には、重力の量子場をどのように定義するかについての依存性があることを発見し、その様子を詳しく調べた。
2018年9月と2019年3月にSISSAのPercacci教授を訪問し、共同研究を行った結果、非摂動的くりこみ可能な理論に対する制限についての結果を得た。この成果は現在論文として準備中である。
これらの成果は、2018年6月18日から6月20日にかけて東北大学で行われた国際研究集会Essential next steps for gravity and cosmologyにおける招待講演、7月30日から8月3日に京大基礎物理学研究所で開催された研究会Strings and Fieldsでの講演、8月5日から10日にベトナムのハノイで開催されたInternational Conference on Holography, String Theory and Discrete Approaches in Hanoiでの招待講演、9月11日から14日にクロアチアのフバール島で行われたOn a safe road to quantum gravity with matterでの招待講演、11月3-4日に行われた京都産業大学益川塾での講演、3月14日ー17日に行われた日本物理学会における講演として発表し、多くの興味を集めた。

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

計画では、重力の量子論の定式化における様々な問題点の整理をし、それらを解決する方策を探るとともに、非摂動的にくりこみ可能な理論を制限することを目標としていた。これらの目標はほぼ達成されている。

今後の研究の推進方策

漸近的安全性により重力の量子論を構築していく上で残されている重要な問題のうち、非摂動的にくりこみ可能な理論をどの範囲にまで限ったら良いかという問題に目処がついてきた。今後は、くりこみ群を用いて、この理論が低エネルギー現象にどのような影響を持つのかを、くりこみ群方程式を低エネルギーまで積分することにより調べたり、またブラックホールや宇宙初期の特異点に対する効果など、物理的な結果を得て、実験、観測的な予言を行い、この理論を検証することを目指す。

次年度使用額が生じた理由

国際会議に何度か招待されたが、滞在費を先方が支出してくれるケースがあり、また、国内の研究会でも、大学の旅費を使うこともあったため、余裕が生じた。さらにいろいろな研究会や、研究者交流を行い、研究を進展させたい。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] SISSA(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      SISSA
  • [国際共同研究] Heidelberg University(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Heidelberg University
  • [国際共同研究] Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas/Centro de Matematica(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas/Centro de Matematica
  • [雑誌論文] $f(R, R_{\mu\nu}^2)$ at one loop2018

    • 著者名/発表者名
      N. Ohta, R. Percacci and A. D. Pereira
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 ページ: 104039-1--9

    • DOI

      doi.org/10.1103/PhysRevD.97.104039

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymptotic safety and field parametrization dependence in the $f(R)$ truncation2018

    • 著者名/発表者名
      G. P. De Brito, N. Ohta, A. D. Pereira, A. A. Tomaz and M. Yamada
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 ページ: 026027-1--25

    • DOI

      doi.org/10.1103/PhysRevD.98.026027

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Asymptotic safety and the dimension of critical surface2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Ohta
    • 学会等名
      8th Bangkok International Workshpop on High Energy Physics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards the determination of the dimension of the critical surface2019

    • 著者名/発表者名
      太田信義、Kevin Falls, Roberto Percacci
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(九州大学)
  • [学会発表] Classical and Quantum Properties of Unimodular Gravity and its Generalization2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Ohta
    • 学会等名
      Essential next steps for gravity and cosmology (Tohoku Univ.)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic safety and field parametrization dependence in the f(R) truncation2018

    • 著者名/発表者名
      太田 信義
    • 学会等名
      YITP Workshop Strings and Fields 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Classical and Quantum Properties of Unimodular Gravity and its generalization2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Ohta
    • 学会等名
      International Conference on Holography, String Theory and Discrete Approaches in Hanoi
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic safety and field parametrization dependence in the f(R) truncation2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Ohta
    • 学会等名
      On a safe road to quantum gravity with matter (Croatia, Hvar)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards the Determination of the Dimension of Critical Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Ohta
    • 学会等名
      8th CST & MISC Joint Symposium on particle physics (Kyoto)

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公開日: 2019-12-27  

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