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2022 年度 実施状況報告書

高次元極限を用いた高次元重力理論におけるブラックホールダイナミクスの理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K13541
研究機関豊田工業大学

研究代表者

鈴木 良拓  豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), ポストドクトラル研究員 (90711490)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
キーワードGauss-Bonnet重力理論 / ブラックホール / AdS/CFT対応 / 高次元極限
研究実績の概要

本年度は、研究課題の一つである高次曲率重力理論におけるブラックホールの研究など高次元極限の応用研究を推進した。特に高次曲率重力理論の最も単純な場合であるGauss-Bonnet重力理論に着目した研究を行った。また、ブラックホールをテーマとしたその他の課題についても研究を行った。

【Gauss-Bonnetブラックホール】昨年度に構成したGauss-Bonnet重力理論(GB重力)における回転ブラックホールの動的な振る舞いを調べることが目的であるが、回転する時空の動的な解析は非常に込み入っているため、準備段階として、より単純なブラックストリング解の解析を行なった。ひも状のブラックホールであるブラックストリングは、アインシュタイン理論では単純な解析解を持つが、GB理論では解析解は知られていない。高次元極限を用いてブラックストリング解を近似的に構成し、動的な不安定性を調べた。特にGB理論において、あまり理解が進んでいないエントロピー増大則を示すことができた。回転ブラックホールの解析への応用に関しては、現在進行中である。
・GB理論におけるブラックストリングについては、別の近似的アプローチとして、曲率補正が大きい極限をとる近似を提案し、実際に近似解が求めた。本研究はこれまでにない近似的手法を提案するものであり、新たな応用研究への発展が期待できる。

【AdSブラックホール】高次元極限を用いて反ドシッター時空中のブラックホールの多様な相を調べた。特に時空にブレーンが存在する場合には、ブラックホールがブレーンから蒸発する様子を解くことができた。AdS/CFT対応によれば、この現象はブレーン上のブラックホールがホーキング放射によって蒸発していく様子を記述すると解釈される。本来、類似の研究は高度な数値計算を用いて行うものであるが、高次元極限を用いることで、驚くほど簡便に結果を得ることができた。

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

本年度は、高次元極限を用いて多くの応用研究を発表することができた。
特に高次曲率理論とAdSブラックホールへの応用に関しては、大きな進展が見られた。

今後の研究の推進方策

Gauss-Bonnet重力理論におけるブラックホールに関しては、回転ブラックホールの動的な性質を調べる必要がある。この問題に関しては現在研究が進行中である。また、より一般的な高次曲率重力理論におけるブラックホールについて解析を行なっていく。

次年度使用額が生じた理由

本年度はコロナ禍の影響が色濃く、オンラインの会議も多かったため、予定よりも支出が少なかったため、次年度使用額が生じた。次年度は残額を用いて、国内会議での発表を行う。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] バルセロナ大学/バレンシア大学(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      バルセロナ大学/バレンシア大学
  • [国際共同研究] パリ工科大, エコール・ポリテクニーク(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      パリ工科大, エコール・ポリテクニーク
  • [雑誌論文] Phase and stability of black strings in Einstein-Gauss-Bonnet theory at large D2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Ryotaku、Tomizawa Shinya
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 ページ: ー

    • DOI

      10.1007/JHEP02(2023)101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Holographic duals of evaporating black holes2023

    • 著者名/発表者名
      Roberto Emparan, Raimon Luna, Ryotaku Suzuki, Marija Tomasevic, Benson Way
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 ページ: ー

    • DOI

      10.48550/arXiv.2301.02587

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Particle motions around regular black holes2023

    • 著者名/発表者名
      Isomura Kenshin、Suzuki Ryotaku、Tomizawa Shinya
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 107 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.107.084003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acoustic black and white holes of potential flow in a tube2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuda Ren、Tomizawa Shinya、Suzuki Ryotaku
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 107 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.107.104020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable bound orbits around static Einstein-Gauss-Bonnet black holes2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Ryotaku、Tomizawa Shinya
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 ページ: ー

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.105.124033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Einstein-Gauss-Bonnet black strings at large α2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Ryotaku、Tomizawa Shinya
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: ー

    • DOI

      10.1007/JHEP09(2022)135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Black lens in a bubble of nothing2022

    • 著者名/発表者名
      Tomizawa Shinya、Suzuki Ryotaku
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 ページ: ー

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.124029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The large D effective theory of black strings in AdS2022

    • 著者名/発表者名
      Licht David、Suzuki Ryotaku、Way Benson
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: ー

    • DOI

      10.1007/JHEP12(2022)146

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Holographic dual of evaporating black holes2023

    • 著者名/発表者名
      Ryotaku Suzuki, Roberto Emparan, Raimon Luna , Marija Tomasevic, Benson Way
    • 学会等名
      セミナー, 名古屋大学,
    • 招待講演
  • [学会発表] Einstein-Gauss-Bonnet Black holes at large D2023

    • 著者名/発表者名
      Ryotaku Suzuki, Shinya Tomizawa
    • 学会等名
      6th international conference on Holography, String Theory and Spacetime, Da Nang, Vietnum
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phase and stability of Einstein-Gauss-Bonnet black strings at large D2023

    • 著者名/発表者名
      Ryotaku Suzuki, Shinya Tomizawa
    • 学会等名
      日本物理学会 2023年春季大会, オンライン
  • [学会発表] Stable bound orbits around Einstein-Gauss-Bonnet black holes2022

    • 著者名/発表者名
      Ryotaku Suzuki, Shinya Tomizawa
    • 学会等名
      23nd International Conference on General Relativity and Gravitation (GR23), Beijing, China
    • 国際学会
  • [学会発表] Large coupling limit in Einstein-Gauss-Bonnet theory2022

    • 著者名/発表者名
      Ryotaku Suzuki, Shinya Tomizawa
    • 学会等名
      Fundamental aspects of gravity, Imperial College London, UK
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stable bound orbits around static Einstein-Gauss-Bonnet black holes2022

    • 著者名/発表者名
      Ryotaku Suzuki, Shinya Tomizawa
    • 学会等名
      日本物理学会 2022年秋季大会, 岡山理科大
  • [学会発表] Rotating black holes at large D in Einstein-Gauss-Bonnet theory2022

    • 著者名/発表者名
      Ryotaku Suzuki, Shinya Tomizawa
    • 学会等名
      日本物理学会 2022年秋季大会, 岡山理科大
  • [学会発表] Rotating black holes at large D in Einstein-Gauss-Bonnet theory2022

    • 著者名/発表者名
      Ryotaku Suzuki, Shinya Tomizawa
    • 学会等名
      JGRG31, The University of Tokyo
    • 国際学会
  • [学会発表] 高次元ブラックホール研究の最近の進展について -高次元極限法による解析的アプローチの発展-2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木良拓
    • 学会等名
      第35回理論懇シンポジウム, コラッセふくしま, 福島
    • 招待講演
  • [学会発表] Gauss-Bonnet black strings at large D2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木良拓, 富沢真也
    • 学会等名
      第23回特異点研究会, イールーム名駅前A, 名古屋
  • [備考] 研究者ホームページ

    • URL

      http://sryotaku.web.fc2.com

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公開日: 2023-12-25  

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