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2019 年度 実績報告書

ヒッグス・インフレーションで探る重力形式の違い

研究課題

研究課題/領域番号 19H01899
研究機関大阪大学

研究代表者

尾田 欣也  大阪大学, 理学研究科, 准教授 (60442943)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワードヒッグスインフレーション / 陽子崩壊 / 大統一理論
研究実績の概要

Ryusuke Jinno, Mio Kubuta, Seong Chan Park との共同研究により、ヒッグス(様)インフレーションにおける高次元演算子の影響を、非ミニマル結合およびポテンシャルについて、計量形式およびパラティニ形式において調べた。計量形式においては、アトラクタ点の近くでは高次元演算子を入れてもインフレーションの予言は比較的安定であるが、パラティニ形式においては高次元演算子の影響が極端に大きいことを示した。この大きな影響は、パラティニ形式におけるアトラクタ点の不在の影響であることを示した。この結果により、パラティニ形式において非ミニマル結合を用いてインフレーションをおこす模型の課題が浮き彫りになった。この結果は論文「Higgs inflation in metric and Palatini formalisms: Required suppression of higher dimensional operators」としてまとめ、査読誌 Journal of Cosmology and Astroparticle Physics の 2003 (2020) 063 に出版した。
Yuta Hamada, Masahiro Ibe, Yu Muramatsu, Norimi Yokozaki との共同研究により、最小の左右対称模型を通じたSO(10)大統一理論における陽子崩壊とアクシオン暗黒物質の研究を行い、「Proton Decay and Axion Dark Matter in SO(10) Grand Unification via Minimal Left-Right Symmetry」として査読誌 Eur. Phys. J. C80 (2020) 482 に出版した。

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

Shinya Matsuzaki, Shota Miyawaki, Masatoshi Yamada らと順調に共同研究を進め、最初のレターをプレプリント arXiv:2003.07126 として発表した。この研究の概要は以下の通りである: 重力は局所ローレンツ対称性の結果とみなすことができ、この対称性は曲がった時空においてスピノール場を定義する上で不可欠である。重力の作用は、ゼロ場極限を計量あるいは四脚場に対してある紫外切断スケールにおいて許し、作用が局所ローレンツ対称性の線形実現となる可能性がある。結果として紫外切断スケールにおいては4次元の重力作用は3つの形の項しか許さないことを発見した。宇宙項、局所ローレンツ場の強さの線形項、スピノール場の運動項、である。それらの係数は一般にスカラー場や、スピノール場の双線形項の任意関数となる。

今後の研究の推進方策

引き続き議論、計算を通じて理論研究を推進する。ここまでの研究の成果に基づき、我々の提唱した重力作用、すなわち、宇宙項、アインシュタイン・カルタン項、スピノール場の運動項を境界条件とする、くりこみ群方程式を求める。既に得られているスピノール1ループの計算結果のテンソル構造を、重力の高次元項に同定する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5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 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Yonsei University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Yonsei University
  • [国際共同研究] DESY(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      DESY
  • [国際共同研究] Universite de Paris, CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Universite de Paris, CNRS
  • [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] Jilin University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Jilin University
  • [雑誌論文] Higgs inflation in metric and Palatini formalisms: Required suppression of higher dimensional operators2020

    • 著者名/発表者名
      R. Jinno, M. Kubota, K. Oda, S. C. Park
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 2003 ページ: 063

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2020/03/063

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Proton Decay and Axion Dark Matter in SO(10) Grand Unification via Minimal Left-Right Symmetry2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Hamada, M. Ibe, Y. Muramatsu, K. Oda, N. Yokozaki
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.

      巻: C80 ページ: 482

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-020-7922-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Gravity from hidden local Lorentz symmetry2020

    • 著者名/発表者名
      Kin-ya Oda
    • 学会等名
      Particle Physics and Cosmology 2020
    • 招待講演
  • [学会発表] 波束効果を含めた場の理論2019

    • 著者名/発表者名
      尾田欣也
    • 学会等名
      素粒子現象論研究会 2019
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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