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2012 年度 実績報告書

余剰次元、世代起源とLHC物理

研究課題

研究課題/領域番号 20244028
研究機関大阪大学

研究代表者

細谷 裕  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50324744)

研究分担者 波場 直之  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00293803)
尾田 欣也  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60442943)
研究期間 (年度) 2008-04-08 – 2013-03-31
キーワード素粒子理論 / ヒッグス粒子 / 細谷機構 / ゲージ・ヒッグス統合 / ニュートリノ
研究概要

LHCでヒッグス粒子らしきものが発見されたが、その正体は不明である。標準模型で想定されているものなのかどうか、あるいは、新しい物理を示唆するのかどうかを検証せねばならない。本研究課題では、余剰次元でゲージ場とヒッグス粒子を統合するゲージ・ヒッグス統合理論、標準理論,超対称性理論の見地からヒッグス粒子の正体に迫った。また、ニュートリノを手がかりに新しい統一理論も構成した。特任研究員として幡中久樹氏を雇用した。
細谷は、質量126GeVのヒッグス粒子を実現するSO(5)xU(1) ゲージ・ヒッグス統合理論を構成した。5次元目のAB位相, KK質量, ヒッグスボゾンの3点,4点結合定数, ZボゾンのKK励起粒子の質量などの間に、理論の詳細によらない普遍的な関係があることを発見した。このことは、一つの量(AB位相)が決まれば、他の量が予言され、今後の実験で検証できることを意味する。また、ヒッグス粒子の2光子への崩壊幅も評価し、KK粒子の寄与は非常に小さい事を示した。
波場は、ヒッグス粒子が超対称性理論における複合粒子で構成されている可能性を示し、その場合、LHC実験における2光子への崩壊のずれが説明できることをしめした。
尾田は、標準模型において裸の結合定数を用いて裸のヒッグス質量への二次発散する寄与を1ループ及び2ループで求めた。裸の質量の切断スケールへの依存性を求め、トップクォーク質量が170GeVであれば、このスケールはプランクスケールとなることを示した。
2013年3月13日~15日には、「International Workshop: Toward Extra Dimensions on the Lattice」を大阪大学で開催した。約60人(外国から10人)参加者があった。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Bare Higgs mass at Planck scale2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hamada, H. Kawai, and K. Oda
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: D87 ページ: 053009 (1-9)

    • DOI

      doi:10.1103/PhysRevD.87.053009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Higgs to diphoton decay width in non-perturbative Higgs model2013

    • 著者名/発表者名
      N. Haba, K. Kaneta, Y. Mimura and R. Takahashi
    • 雑誌名

      Phys. Lett. B

      巻: 718 ページ: 1441-1446

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.12.049

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of Leptonic Self-complementarity2013

    • 著者名/発表者名
      N. Haba, K. Kaneta and R. Takahashi
    • 雑誌名

      Europhys. Lett.

      巻: 101 ページ: 11001-1 --5

    • DOI

      10.1209/0295-5075/101/11001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SUSY breaking scales in the gauge-Higgs unification2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hatanaka and Y. Hosotani
    • 雑誌名

      Phys. Lett.

      巻: B713 ページ: 481-484

    • DOI

      doi:10.1016/j.physletb.2012.06.039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parity Violation in QCD Process2012

    • 著者名/発表者名
      N. Haba, K. Kaneta, S. Matsumoto, T. Nabeshima and S. Tsuno
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: D85 ページ: 014007 (1-7)

    • DOI

      doi:10.1103/PhysRevD.85.014007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gauge-Higgs Unification Approach2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1467 ページ: 208-213

    • DOI

      dx.doi.org/10.1063/1.4742101

  • [雑誌論文] Minimal Dilaton Model2012

    • 著者名/発表者名
      T. Abe, R. Kitano, Y. Konishi, K. Oda, J. Sato, S. Sugiyama
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 86 ページ: 115016-1--12

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.86.115016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenomenology of supersymmetry SU(5) GUT with neutrinophilic Higgs boson2012

    • 著者名/発表者名
      N. Haba, K. Kaneta and Y. Shimizu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 86 ページ: 015019-1 -- 6

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.86.015019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grand Unification of Flavor Mixings2012

    • 著者名/発表者名
      N. Haba and R. Takahashi
    • 雑誌名

      Europhys. Lett.

      巻: 100 ページ: 31001-1 --5

    • DOI

      10.1209/0295-5075/100/31001

    • 査読あり
  • [学会発表] 細谷機構の非摂動論的解明(I)2013

    • 著者名/発表者名
      細谷 裕
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] 裸のヒッグス2013

    • 著者名/発表者名
      尾田欣也
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] Hosotani mechanism on the lattice and its application to EW2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani
    • 学会等名
      International Workshop "Toward Extra Dimensions on the Lattice"
    • 発表場所
      Toyonaka, Osaka, Japan
    • 年月日
      20130313-20130315
    • 招待講演
  • [学会発表] 126 GeV Higgs boson and universality relations in the SO(5)×U(1) gauge-Higgs unification2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani
    • 学会等名
      Toyama International Workshop on "Higgs as a Probe of New Physics 2013"
    • 年月日
      2013-02-13
  • [学会発表] Why is TeV-scale a geometric mean of neutrino mass and GUT-scale?2012

    • 著者名/発表者名
      N. Haba
    • 学会等名
      BENE-2012
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 年月日
      20120917-20120921
    • 招待講演
  • [学会発表] Minimal Dilaton Model2012

    • 著者名/発表者名
      K. Oda
    • 学会等名
      Hadron Collider Physics Symposium 2012
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2012-11-15
  • [学会発表] Universal extra dimensions in LHC era: LKP dark matter or not?2012

    • 著者名/発表者名
      K. Oda
    • 学会等名
      SKKU Symposium on Astrophysics and Cosmology: from Particle to Universe
    • 発表場所
      Suwon, Korea
    • 年月日
      2012-08-31
  • [学会発表] Hosotani mechanism on the lattice2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hosotani
    • 学会等名
      Summer Institute 2012
    • 発表場所
      Sun Moon Lake, Taiwan
    • 年月日
      2012-08-19
  • [学会発表] Higgs at LHC in Universal Extra Dimensions

    • 著者名/発表者名
      K. Oda
    • 学会等名
      International Conference on High Energy Physics
    • 発表場所
      Marrakech, Morocco
  • [学会発表] Three directions after ‘Higgs’ discovery

    • 著者名/発表者名
      K. Oda
    • 学会等名
      International Workshop on Theoretical Particle Physics 2012
    • 発表場所
      Asuka, Japan
  • [学会発表] Bare Higgs mass and potential at UV cutoff

    • 著者名/発表者名
      K. Oda
    • 学会等名
      International workshop on Higgs as a Probe of New Physics 2013
    • 発表場所
      Toyama, Japan
  • [学会発表] Cutoff scale physics after Higgs discovery

    • 著者名/発表者名
      K. Oda
    • 学会等名
      International workshop: Toward Extra-dimensions on the Lattice
    • 発表場所
      Toyonaka, Osaka, Japan
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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