| 研究課題/領域番号 |
20H01902
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
野海 俊文 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (30709308)
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| 研究分担者 |
早田 次郎 神戸大学, 理学研究科, 教授 (00222076)
泉 圭介 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 講師 (90554501)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 弱い重力予想 / スワンプランド / 散乱行列理論 / ブラックホール熱力学 / 暗黒物質 / アクシオン / 面積定理 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、量子重力に特有の整合性条件「スワンプランド条件」を解明し、その素粒子論・宇宙論的帰結を明らかにすることである。特に、理解が進んでいる弱い重力予想に焦点を当てる。2023年度の成果は以下の通り。
野海は、非線形電磁気学におけるブラックホールの極限条件を解析し、弱い重力予想やFestina Lente予想の検証を行った。特に、弱い重力予想と散乱振幅のユニタリ性が密接に関連することを、重力と相互作用する量子電磁気学のレベルで示した。また、前年度までの研究で見出した「散乱行列理論の重力理論・宇宙論への応用」も並行して進めた。定式化に関する研究としては、有限エネルギー和則の重力理論への応用により、重力のRegge振幅が満たすべき不等式の導出に成功した。現象論への応用としては、散乱行列理論の暗黒物質模型への応用を行った。暗黒セクターに隠れたゲージ粒子が存在するとする「暗黒光子模型」における散乱振幅のユニタリ性を重力相互作用まで含めて精査し、量子重力理論には標準模型と暗黒セクターの間の相互作用に理論的下限が存在する可能性を指摘した。その際に、現在の散乱行列理論を現象論へ応用する際の課題も整理した。
泉は、前年度までに進めてきた面積定理を宇宙論的地平面の研究に応用した。特に、cosmological gravity probe surfaceという新たな概念を導入し、その面積が満たすべき不等式を導出した。
早田は、弱い重力予想のターゲットである非常に軽い暗黒物質模型の現象論的研究を進めた。特に、パルサータイミングアレイにおける背景重力波信号を特徴付けるHellings-Downs曲線にベクトル場暗黒物質が与える影響を明らかにした。
以上を中心に18編の論文を出版した。
そのほか、泉と野海は「宇宙検閲官仮説のスワンプランド研究への応用」に着手し、arXivで論文を発表した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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