2022 年度研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号	16K05331
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	近畿大学
研究代表者	太田信義近畿大学, 理工学総合研究所, 研究員 (90167304)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2023-03-31
キーワード	重力の量子論 / 非摂動的効果 / くりこみ群 / 漸近的安全性
研究成果の概要	重力の量子論を非摂動的に定式化する漸近的安全性で、非摂動的な場合は理論に含まれる演算子が3つに限られ、摂動論とつながる場合は4つ必要であることを示した。またユニモジュラー重力や、一般化された重力理論f(R)重力の量子論的取り扱いについても調べた。電荷を持つReissner-Nordstromブラックホールの特異点が解消される可能性を指摘した。回転するカーブラックホールのエントロピーが、ホライズン面積の関数として決まることを発見した。さらにシュワルツシルトブラックホールの温度や質量についての相構造を解析した。漸近的安全性で見逃されていた波動関数くりこみの効果を取り入れる重要性を指摘した。
自由記述の分野	素粒子論、重力理論
研究成果の学術的意義や社会的意義	現在宇宙に存在しているブラックホールや宇宙の起源を理解するには、重力の量子論をしっかり理解することが重要である。この研究は、くりこみ群という非摂動的な手法を用いて量子重力を定式化し、その予言を検証しようとするものである。まず、出発点とする理論がどの程度に限られるかについて明らかにすることが出来た。これで重力の量子論が完成したとまでは言えないが、その方向への大きな進展と言える。また、応用的な側面として、ブラックホールの熱力学の量子論的理解や、特異点の解消などについて理解が進んだ。