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2012 年度 実績報告書

重力子が質量を持つ量子重力理論について

研究課題

研究課題/領域番号 22540287
研究機関琉球大学

研究代表者

小田 一郎  琉球大学, 理学部, 教授 (40265517)

研究分担者 前野 昌弘  琉球大学, 理学部, 准教授 (30222285)
瓜生 康史  琉球大学, 理学部, 教授 (40457693)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード重力理論 / 質量を持つ重力子 / 量子重力理論
研究概要

本研究においては、重力子が質量を持つ重力理論について詳細に調べました。従来の重力理論としては、アインシュタインの一般相対性理論が有名です。このアインシュタインの理論では、重力を伝える素粒子である重力子は質量を持たないために、重力は無限遠方まで作用を及ぼします。しかし、我々の理論では、重力子が非常に小さな質量を持つために、重力の作用する距離は有限となります。この性質を使って、現在の加速膨張する宇宙が理論的に説明できるかを考えました。
また、我々の理論において、ユニタリー性を破る、つまり量子力学の確率解釈を台無しにするゴースト場がないことも示しました。さらに、有質量の重力子の理論から出発して、スムーズな無質量極限が取れることも示しました。ただ残念なことに、厳密解としてブラックホール解が存在することや強結合の領域の有無については調べることはできませんでした。
一応ミクロな素粒子物理学の分野で有質量の重力子の理論を構成できたので、この理論をマクロな宇宙物理学の分野に応用することを考えました。我々の理論では、重力子が質量をもつために、アインシュタインの一般相対性理論(この理論では重力子は質量を持たない)に比べて、確かに長距離領域で変更を受けることを示しました。さらにこの変更のために、従来の暗黒物質の存在を仮定しなくとも、現在の加速膨張する宇宙を理論的に説明できることも示しました。
しかし、我々の理論を使って、インフレーションを説明することが出来ませんでした。このために宇宙初期の軽い元素の元素合成の問題も解決できませんでした。よって、我々のモデルにも暗黒物質を少し加えることで、インフレーションや宇宙初期の軽い元素の元素合成の問題を解決することを試みました。ただ残念なことに、PCの計算の能力の問題もあり、最終的な結論を得るには至りませんでした。これらは今後の研究の課題だと思っています。

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

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Subluminal OPERA neutrinos2012

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Oda
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 27 ページ: 1250033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compact Object CALculator -- COCAL : A new code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects2012

    • 著者名/発表者名
      Koji Uryu
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 83 ページ: 064014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. II. Convergence tests and comparisons of binary black hole initial data2012

    • 著者名/発表者名
      Antonios Tsokaros
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 86 ページ: 104001

    • 査読あり
  • [学会発表] Remarks on Two Gamma Ray Lines from the Inner Galaxy2012

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Oda
    • 学会等名
      COSMO 2012
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20120910-14
  • [学会発表] 磁場を持つ相対論的回転星の数値解2012

    • 著者名/発表者名
      Koji Uryu
    • 学会等名
      ハドロン物質の諸相と状態方程式-中性子星の観測に照らして-研究会
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      20120831-20120831
    • 招待講演
  • [図書] よくわかる初等力学2013

    • 著者名/発表者名
      前野昌弘
    • 総ページ数
      403
    • 出版者
      東京図書

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公開日: 2014-07-24  

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