対称性の自発的破れと南部ゴールドストンモードの一般論の構築

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K17716
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 日高 義将 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (00425604)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 自発的対称性の破れ / 南部ゴールドストンモード / 開放系 / 超対称性

研究成果の概要

対称性は現代物理における最も重要な概念のひとつである．対称性が自発的に破れるとそれにともなって南部ゴールドストン(NG)モードと呼ばれるギャップをもたない励起モードが現れることが知られている．対称性の自発的破れとNGモードの間の関係は，孤立系において詳細に解析されていた．本研究では，南部ゴールドストンの定理を古典，量子開放系を含む一般的な系への拡張を行なった．

自由記述の分野

ハドロン物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

対称性の自発的破れとそれにともなう南部ゴールドストン(NG)モードの間を関係付ける南部ゴールドストンの定理は，相対論的な系において1960年代に確立していたが時空対称性，開放系といった系においては，対称性の破れとNGモードの関係はよくわかっていなかった．本研究によって内部対称性の破れにおいて開放を含む広い系で適用可能な一般的な定理を導出することができたことで，自然界に存在する様々なギャップレスモードの理解に繋がったという点で学術的意義は大きいと思う．