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2013 年度 実施状況報告書

非自明なゲージ背景上の超重力・超弦理論に基づく素粒子模型の現象論

研究課題

研究課題/領域番号 25800158
研究種目

若手研究(B)

研究機関早稲田大学

研究代表者

安倍 博之  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (10402760)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード素粒子統一理論
研究概要

超弦理論の低エネルギー有効理論として現れる10次元超対称非可換ゲージ理論で、その余剰6次元に対し背景磁場が存在する平坦な周期的空間を想定することで次元縮減を行い、得られた4次元有効理論にクォークとレプトンが3世代存在する超対称(非超対称)標準模型が含まれるような背景磁場の配位を系統的に探索した。4次元時空で超対称性が残るような磁場の配位に限定した場合は、それに伴って標準模型に現れる世代構造もかなり限定されており、因子化可能な磁束に対しては先行研究で提案された系列の世代構造のみが可能であることが明らかになった。一方で、因子化不可能な磁束や超対称性を破る磁場の配位に対しては世代構造に多様性が現れることを確認した。前者の世代構造は波動関数の局在化に起因する離散フレーバー対称性に支配されていることが見て取れるため、磁場の配位を対称性の観点から分類した。後者の非超対称な磁場の配位では、クォークとレプトンで異なる磁束を導入すると大変興味深い世代構造が得られ、そこでは実験で測定されているこれらの粒子の質量比とクォーク混合角が容易に再現されることが分かった。ここでの世代構造は離散対称性に起因するものとは様相が異なり、連続な可換対称性から現れるものと類似していたが、指数的ではなくガウス的な抑制因子で世代間の階層構造が生じていることが明らかになった。以上は、様々な観点から素粒子統一理論の有力候補と考えられている10次元超対称非可換ゲージ理論の現象論的側面を照らす大変興味深い結果であると考えている。また、上記の研究とは独立に、5次元超重力理論において奇パリティのベクトル多重項に電荷を持つ物質場の宇宙論的性質に関する研究も行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度の研究実施計画のうち、得られた背景磁場の周りでの超対称多重項の揺らぎに関する4次元有効理論の導出にはもう少し時間がかかりそうであるが、それ以外は計画通りに進んでおり、研究はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

今年度同定した現実的な磁場の配位をもつ幾つかの模型に対し、当初は、まず余剰次元の安定化のメカニズムを考案し、その後、超対称性の破れのセクターを具体的に導入することでこれらの模型の現象論及び宇宙論を展開する計画であったが、余剰次元の安定化と現象論は互いに一般的状況を想定することで各々独立に解析が可能なため、これら2項目を同時に進行させ、互いの結果を相補的に扱う計画に変更することを考えている。

次年度の研究費の使用計画

実際に要した旅費の内訳が当初の見積もりとずれたことにより全体の内訳を調整したため。
国内旅費に使用する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Non-Abelian discrete flavor symmetries of 10D SYM theory with magnetized extra dimensions2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Abe, Tatsuo Kobayashi, Hiroshi Ohki, Keigo Sumita and Yoshiyuki Tatsuta
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 06-017 ページ: 0-40

    • DOI

      10.1007/JHEP06(2014)017

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Flavor landscape of 10D SYM theory with magnetized extra dimensions2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Abe, Tatsuo Kobayashi, Hiroshi Ohki, Keigo Sumita and Yoshiyuki Tatsuta
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 04-007 ページ: 0-25

    • DOI

      10.1007/JHEP04(2014)007

    • 査読あり
  • [学会発表] Neutralino dark matter in 5D SUGRA2013

    • 著者名/発表者名
      安倍博之,大塚啓(登壇者),森紳悟
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学 朝倉キャンパス
    • 年月日
      20130920-20130923
  • [学会発表] Effective theories of magnetized D-branes and their phenomenological aspects2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Abe
    • 学会等名
      21st International Conference on Supersymmetry and Unification of Fundamental Interactions
    • 発表場所
      ICTP Trieste, Italy
    • 年月日
      20130826-20130831
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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