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2022 年度 実績報告書

ニュートリノとクォークで挑む新しい力の正体

公募研究

研究領域ニュートリノで拓く素粒子と宇宙
研究課題/領域番号 21H00086
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

遠藤 基  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (70568170)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワードレプトン / クォーク
研究実績の概要

これまで素粒子標準理論では説明のできない素粒子現象がさまざまな実験から報告されてきた。これらの結果は、素粒子標準理論を超える新しい物理理論(新しい素粒子の法則)が存在することを示唆している。とくに、2022年度のはじめにフェルミ国立加速器研究所からWボソン質量の新しい測定結果が発表された。この結果はテバトロン衝突型粒子加速器(2011年に運転を終了)で蓄積された全実験データに基づいており、驚くべきことに素粒子標準理論の予想から7シグマもずれていた。その一方で、新しい結果は過去の他の実験結果とも一致しておらず、このずれの原因の解明が素粒子実験における今後の課題となっている。しかし、将来の実験によりテバトロン実験の正しさが検証された場合、新しい素粒子の法則の存在を強く裏付ける証拠となる。そのため、この結果に触発されて、これまでに多くの理論モデルが提唱されてきた。その多くは素粒子標準理論のヒッグスセクターに関するものであったが、それに対して、我々はこの結果が電子とミューオンの間に新しい相互作用を導入することで説明できることを指摘した。このようなモデルでは、レプトン間だけではなくレプトンとクォークの間に新しい力が働く可能性もあるため、Wボソン質量の測定以外の他の実験からモデルが強く制限されている可能性がある。我々は、代表的ないくつかのモデルが、電弱精密測定や他の実験結果と矛盾せずにテバトロン実験の結果を説明できることを示した。さらに、近い将来LHC実験で新しい粒子が観測される可能性を指摘した。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] New physics interpretation of W-boson mass anomaly2022

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo, Satoshi Mishima
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 ページ: 115005

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.115005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Electroweak precision test of axion-like particles2023

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo
    • 学会等名
      Chung-Ang University Beyond the Standard Model
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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