高次元理論と予言可能な物理量

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21244036
• 研究機関: 東京女子大学
• 研究代表者: 林 青司 東京女子大学, 現代教養学部, 教授 (80201870)
• 研究分担者: 稲見 武夫 中央大学, 理工学部, 教授 (20012487) ; 坂井 典佑 慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター, 訪問教授 (80108448) ; 細谷 裕 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50324744) ; 川村 嘉春 信州大学, 理学部, 教授 (10224859) ; 曹 基哲 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (10323859) ; 波場 直之 島根大学, 総合理工学部, 教授 (00293803)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 高次元理論 / 余剰次元 / 標準模型を超える理論

研究概要

当該年度のこの科研費に依る研究代表者の研究は、主として二つの分野におけるものであった。一つは、素粒子論的宇宙論の分野におけるもので、インフレーションのシナリオである“hilltop supernatural inflation”のシナリオを、素粒子の大統一理論に基づく具体的モデルを用いて具現化するというものである。用いられたモデルは、超対称的な“flipped-SU(5)”およびPati-Salam モデルであった。いわゆるspectral index として ns = 0.96 を予言し、最近のプランク衛星による実験データと良い一致をみた。公表した論文は宇宙論関係の国際学術雑誌JCAPに掲載された。
もう一つの研究分野はGHU理論であった。最近のLHC実験でのヒッグス粒子発見を受け、その高次元理論における意味づけに関して、招待論文をProgress of Theoretical and Experimental Physics に寄稿し、掲載された。また、最近完成した仕事として、GHUシナリオにおけるヒッグス質量の予言に関して議論した。余剰次元が一つだけの5次元時空上のGHUではヒッグス質量は予言できるものの実験データに比べ小さ過ぎる。これに対して6次元時空上のGHUでは古典レベルで弱スケールの2倍のヒッグス質量を予言し、オーダー的に正しいことが分かる。この論文では、ヒッグス質量への量子補正に関して有限の形で予言可能な事を示し、無理のないコンパクト化のスケールによってヒッグス質量が再現されることを議論した。
また各分担者も、各々非常にスペクトルの広いテーマに関して今年度も大変に活発な研究活動を行い、多くの論文を学術雑誌に発表すると共に、国際会議での研究成果に関する招待講演等も行い、順調に研究成果を上げたと言える。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Higgs Particle and Higher Dimensional Theories (2014)
  • 著者名/発表者名: C.S. Lim
  • 雑誌名: Progr. Theor. Exp. Phys. 巻: 2014 ページ: 2, 02A101
  • DOI: 10.1093/ptep/ptt083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hilltop Supernatural Inflation and SUSY Unified Models (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Kohri, C.S. Lim. Chia-Min Lin and Yukihiro Mimura
  • 雑誌名: JCAP 巻: 1401 ページ: 029
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2014/01/029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radion Inflation in Higher-Dimensional Gravity Theory (2013)
  • 著者名/発表者名: Y Fukazawa, T Inami, Y Koyama
  • 雑誌名: PTEP2013 巻: 021B01
  • DOI: 10.1093/ptep/pts088
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization method for volume of domain-wall moduli spaces (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazutoshi Ohta, Norisuke Sakai and Yutaka Yoshida
  • 雑誌名: Progr. Theor. Exp. Phys. 巻: 2013 ページ: 7, 073B03
  • DOI: 10.1093/ptep/ptt052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Naturalness, Conformal Symmetry and Duality (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiharu Kawamura
  • 雑誌名: Progr. Theor. Exp. Phys. 巻: 2013 ページ: 113B04
  • DOI: 10.1093/ptep/ptt098
  • 査読あり
• [学会発表] Gauge-Higgs Unification and the Physics of Higgs
  • 著者名/発表者名: 林 青司
  • 学会等名: 成蹊大学セミナー
  • 発表場所: 成蹊大学
  • 招待講演
• [学会発表] Hilltop supernatural inflation and SUSY unified models
  • 著者名/発表者名: C.M. Lin
  • 学会等名: workshop"TeV-scale physics after the discovery of the Higgs particle"
  • 発表場所: 東京女子大学
  • 招待講演
• [学会発表] Calculability of Higgs Mass in D > 5 Gauge-Higgs Unification
  • 著者名/発表者名: N. Maru
  • 学会等名: workshop"TeV-scale physics after the discovery of the Higgs particle"
  • 発表場所: 東京女子大学
  • 招待講演
• [学会発表] Gauge Fields and Matter Localized on Domain Walls
  • 著者名/発表者名: N. Sakai
  • 学会等名: workshop"TeV-scale physics after the discovery of the Higgs particle"
  • 発表場所: 東京女子大学
  • 招待講演
• [学会発表] 14 TeV LHC signals and dark matter in the SO(5)×U(1) gauge-Higgs unification
  • 著者名/発表者名: Y. Hosotani
  • 学会等名: workshop"TeV-scale physics after the discovery of the Higgs particle"
  • 発表場所: 東京女子大学
  • 招待講演