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2011 年度 実績報告書

超弦理論における高次元ブラックホールの時空構造

研究課題

研究課題/領域番号 22540299
研究機関近畿大学

研究代表者

石橋 明浩  近畿大学, 理工学部, 准教授 (10469877)

キーワード相対論 / 超弦理論 / 素粒子 / 数理物理 / 宇宙物理
研究概要

本年度は、当該研究テーマの高次元ブラックホールの研究の現状・課題を把握する目的で、最近までに分かったことの総括と、今後取り組むべき問題点の整理をおこなった。
まず、高次元真空ブラックホールの一般的性質として、「ホライズンのトポロジー」「定常ブラックホール時空の軸対称性」「定常解の一意性」に着目し、これらのブラックホール時空が、大域的保存量だけでは一意的に決定できないこと、それを補完するために必要なロッド構造(区間構造)と呼ばれる準局所的な不変量について、最近分かったことをまとめ、発表した。("Topology and Uniqueness of Higher Dimensional Black Holes "Progress of The oretical Physics Supplement 189巻pp. 52(2011年)招待レビュー論文,項目13.参照)
次に、やはり高次元ブラックホール解の分類問題として重要な観点である、「高次元ブラックホール解の安定性」について、特に時空が静的な場合について、線形摂動のゲージ不変な定式化とその応用による線形安定性の最新の研究結果をまとめた。ここには一般相対論における高次元解だけでなく、その他の興味ある理論として、Lovelock重力という高次曲率項を含む理論のブラックホール解についての最近の研究もふくめて整理しレビュー論文として発表した。("Perturbations and Stabihty of Static Black Holes in Higher Dimlensions "Progress of Theoretical Physics Supplement, 189巻pp. 165(2011年)招待レビュー論文,項目13.参照)

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は、高次元ブラックホールの内、単純な真空解のトポロジー、対称性、分類問題について、これまでに解明できたことをまとめ、2本の招待レヴュー論文にまとめて発表した。当初の本年度計画であった回転ブラックホール解の安定性解析については、まだ成果がでていない。本年度中に研究拠点を高エネルギー加速器研究機構から近畿大学へと移したため、研究環境の整備に時間を費やすことになった。

今後の研究の推進方策

本年度の計画の内、遅れ気味である回転ブラックホールの安定性解析については、(1)変分原理を用いた軸対称摂動安定性についての解析的手法が、海外でのいくつかの研究グループが開発された。今後の課題は、その変分原理に基づく解析方法を習得し、電荷をもった場合や臨界ブラックホール、および宇宙項を含む場合に拡張する。(2)また、より一般的な摂動で、特にゲージ場やスカラー場を含む場合については、計算式がとても複雑になるため、数値計算による方法を取り入れる。数値計算の専門家とワークショップを開いて助言を得る。また共同研究を立ち上げ、解析的方法と数値的方法の両方から解析に挑む。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] NR/HEP : roadmap for the future2012

    • 著者名/発表者名
      Vitor Cardoso
    • 雑誌名

      アーカイブarXiv:1201.5118

      巻: (招待講演に基づく研究白書) ページ: 1-68

  • [雑誌論文] Topology and Uniqueness of Higher Dimensional Black Holes2011

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement

      巻: 189 ページ: 52-92

  • [雑誌論文] Perturbations and Stability of Static Black Holes in Higher Dimensions2011

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement

      巻: 189 ページ: 165-209

  • [学会発表] Black Holes in Higher Dimensions 22012

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      Asia Pacific School/Workshop on Cosmology and Gravitation
    • 発表場所
      京都大学(京都府)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-04
  • [学会発表] Black Holes in Higher Dimensions 12012

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      Asia Pacific School/Workshop on Cosmology and Gravitation
    • 発表場所
      京都大学(京都府)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-03
  • [学会発表] Black Holes in de Sitter space2011

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      Black Holes : New Horizons, BRIS
    • 発表場所
      Banff International Research Station(カナダ)
    • 年月日
      2011-11-21
  • [学会発表] Perturbation Theory of Black Holes2011

    • 著者名/発表者名
      石橋明浩
    • 学会等名
      Numerical Relativity and High Energy Physics
    • 発表場所
      Madeira(ポルトガル共和国)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-03

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公開日: 2013-06-26  

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