| 研究課題/領域番号 |
25400262
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
小田 一郎 琉球大学, 理学部, 教授 (40265517)
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| 研究分担者 |
瓜生 康史 琉球大学, 理学部, 教授 (40457693)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 暗黒物質 / コンフォーマルな重力 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、暗黒物質の新しい理論を構成することである。当初、フェルミ望遠鏡から得られたデータから、130GeVの近辺にガンマ線のピークが存在する可能性が指摘されていた。このガンマ線は、暗黒物質を構成する2つの素粒子が対消滅して発生するガンマ線ではないかと考えられていた。しかし、その後、フェルミ望遠鏡の解析チームの詳しい分析によって、130GeV近辺のガンマ線のピークの存在はほぼ否定された。
また、CERN(欧州原子核研究機構)で稼働しているLHC(Large Hadron Collider)の実験では、エネルギー領域が8TeVまでの範囲で、暗黒物質の有力候補とされていたWIMP(弱い相互作用をする有質量粒子)の存在もほぼ否定されている。LHCは今年から実験を再開し、最高到達可能エネルギーの14TeVまでパワーアップされるが、それでもWIMPの見つかる可能性は小さいのではないかと予想されている。
こういった厳しい状況のもとで、我々は初期の研究目的を少し変更して、標準模型を超える模型を作ることによって、暗黒物質の新しい理論を構成することが可能ではないのかと考えるようになった。素粒子の標準模型は、これまでの実験結果を高い精度で説明する優れた理論であるが、重力を含んでいなかったり、強いCPの破れを説明できなかったり、暗黒物質を構成する素粒子を含んでいなかったりと、理論的には不満足な理論である。我々は、標準理論を超える理論を作ることによって、標準理論で説明できない現象、特に、階層性の問題、重力の問題、暗黒物質の問題を理論的に説明したいと考えている。具体的には、ヒッグス粒子の質量をゼロと仮定したときに存在するコンフォーマルな対称性と一般相対理論の古典解であるブラックホールの物理を手掛かりにして、標準模型を超える理論を作ることによって、暗黒物質の新しい理論を構成したいと思っている。
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| 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
現在、暗黒物質を構成する素粒子の模型を構成中である。フェルミ望遠鏡やLHCによって、暗黒物質を構成する素粒子の知見が得られると予想されていたが、残念ながらその予想は裏切られている状況にある。したがって、実験の結果に頼らないで、理論的なアプローチによって、暗黒物質の新しい理論を構成しようとしている。
実際、我々は標準模型のヒッグスセクターを除くと存在するコンフォーマルな対称性を土台にして、スケール不変な重力理論とB-L対称性を持つ標準模型を超える理論をすでに構成した。今後はこの模型に暗黒物質を構成する素粒子を加えることによって、さらに完全な模型を構成するつもりである。
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| 今後の研究の推進方策 |
我々はコンフォーマルな対称性を基本原理にして、スケール不変な重力理論とB-L対称性を持つ標準模型を超える理論をすでに構成した。今後はこの模型に暗黒物質を構成する素粒子を加えることによって、さらに完全な模型を構成するつもりである。また、量子化されたブラックホールの物理を研究することによって、標準模型では説明できない量子重力のセクターの理解も深めていきたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
人件費・謝金を使わなかったためと思われます。
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| 次年度使用額の使用計画 |
来年度は、人件費・謝金を利用して、沖縄以外からも研究者を招聘し、研究を推進していきたいと思っています。
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