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2004 Fiscal Year Annual Research Report

ブレイン宇宙モデルに基づく相対論的宇宙物理学

Research Project

Project/Area Number 14540281
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

前田 恵一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70199610)

Keywords相対論・重力波 / 素粒子物理 / 宇宙物理 / 理論天文学 / 高次元統一理論 / ブレイン宇宙論
Research Abstract

近年,宇宙初期や重力理論に対する考え方を一新するような概念「ブレイン(brane)」が登場した。このブレインという概念は、従来のKaluza-Klein的コンパクト化とは大きく異なり、ブレインの存在により余分な次元のサイズを比較的大きくすることを可能にするため,その検証可能性を与えたことで一躍注目されている.宇宙初期にも大きな影響を与えると考えられ、多くの宇宙論・相対論研究者が新しい宇宙像を求め,いろいろな宇宙モデルをもとに研究を行っている.そのような状況で,このブレイン重力理論を基礎にした宇宙初期モデルおよびブラックホールや重力崩壊などの強重力現象を系統的に解析することは重要であり,本研究では,第一線で活躍する2人の研究者(D.Wands D.Langlois)とともに新しい宇宙像の構築を試みた。
まず,2つのブレイン衝突により初期宇宙シナリオを与えるブレイン宇宙モデル(エクピロティック宇宙や振動宇宙)について研究を行った。それらのモデルはインフレーションに代わる初期宇宙モデルとして、宇宙の一様性や地平線問題を解決するといわれているが,多くの部分はよくわかっていない.本研究ではブレインの衝突に伴う粒子生成を解析し、宇宙の再加熱機構について考察した。また,ブレインにおける物質の量子効果を考慮したDGPブレインモデルのブレイン上の4次元有効理論を導き,ダークエネルギー問題解明への第一歩となりうることを示した。さらに、バルクにヤン・ミルズ場がある場合の5次元静的球対称解を求め,宇宙初期特異点のない振動宇宙モデルを提案した.これらの研究成果は、ブレインシナリオが初期宇宙モデルとして望ましい性質を持っことを示し、今後さらにその研究を推し進めることの必要性を明らかにした。

  • Research Products

    (22 results)

All 2005 2004 2003 2002

All Journal Article (21 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] INFLATION FROM SUPERSTRING/M THEORY COMPACTIFICATION WITH HIGHER ORDER CORRECTIONS. 1.2005

    • Author(s)
      Kei-ichi Maeda, Nobuyoshi Ohta
    • Journal Title

      Phys.Rev. D(to be published)

  • [Journal Article] CHAOS OF YANG-MILLS FIELD IN CLASS A BIANCHI SPACETIMES.2005

    • Author(s)
      Yoshida Jin, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D(to be published)

  • [Journal Article] REGULAR AND BLACK HOLE SKYRMIONS WITH AXISYMMETRY.2004

    • Author(s)
      Nobuyuki Sawado, Noriko Shiiki, Kei-ichi Maeda, Takashi Torii
    • Journal Title

      Gen.Rel.Grav. 36

      Pages: 1361-1371

  • [Journal Article] COVARIANT GRAVITATIONAL EQUATIONS ON BRANE WORLD WITH GAUSS-BONNET TERM.2004

    • Author(s)
      Kei-ichi Maeda, Takashi Torii
    • Journal Title

      Phys.Rev. D69

      Pages: 024002

  • [Journal Article] DOMAIN WALL DYNAMICS IN BRANE WORLD AND NON-SINGULAR COSMOLOGICAL MODELS.2004

    • Author(s)
      Naoya Okuyama, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D70

      Pages: 064030

  • [Journal Article] GRAVITATIONAL WAVES FROM CHAOTIC DYNAMICAL SYSTEM.2004

    • Author(s)
      Kenta Kiuchi, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D70

      Pages: 064036

  • [Journal Article] CREATION OF A BRANE WORLD WITH GAUSS-BONNET TERM.2004

    • Author(s)
      Koh-suke Aoyanagi, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D70

      Pages: 123506

  • [Journal Article] COLLISION OF DOMAIN WALLS AND REHEATING OF THE BRANE UNIVERSE.2004

    • Author(s)
      Yu-ichi Takamizu, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D70

      Pages: 123514

  • [Journal Article] INFLATION FROM M-THEORY WITH FOURTH-ORDER CORRECTIONS AND LARGE EXTRA DIMENSIONS.2004

    • Author(s)
      Kei-ichi Maeda, Nobuyoshi Ohta
    • Journal Title

      Phys.Lett. B597

      Pages: 400-407

  • [Journal Article] Brane world cosmology2004

    • Author(s)
      K.Maeda
    • Journal Title

      Lecture Notes in Physics (Springer Verlag) 646

      Pages: 323

  • [Journal Article] DYNAMICS OF SCALAR FIELD IN A BRANE WORLD.2003

    • Author(s)
      Shuntaro Mizuno, Kei-ichi Maeda, Kohta Yamamoto
    • Journal Title

      Phys.Rev. D67

      Pages: 023516

  • [Journal Article] FIVE-DIMENSIONAL BLACK HOLE AND PARTICLE SOLUTION WITH NONABELIAN GAUDE FIELD.2003

    • Author(s)
      Naoya Okuyama, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D67

      Pages: 104012

  • [Journal Article] THEORY AND BLACK HOLE THERMODYNAMICS IN GENERALIZED THEORIES OF GRAVITY.2003

    • Author(s)
      Takashi Tamaki, Takashi Torii, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D68

      Pages: 024028

  • [Journal Article] EFFECTIVE GRAVITATIONAL EQUATIONS ON BRANE WORLD WITH INDUCED GRAVITY.2003

    • Author(s)
      Kei-ichi Maeda, Shuntaro Mizuno, Takashi Torii
    • Journal Title

      Phys.Rev. D68

      Pages: 024033

  • [Journal Article] DILATION DYNAMICS IN (A)DS(5)XS^5.2003

    • Author(s)
      Kunihito Uzawa, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D68

      Pages: 084017

  • [Journal Article] The Einstein Equations on a Brane World2003

    • Author(s)
      K.Maeda
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys.Suppl. 148

      Pages: 59

  • [Journal Article] NATURAL QUINTESSENCE SCENARIO IN A BRANE WORLD.2003

    • Author(s)
      S.Mizuno, K.Maeda
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys.Suppl. 148

      Pages: 252-258

  • [Journal Article] CONSERVATION LAWS FOR COLLISIONS OF BRANES (OR SHELLS) IN GENERAL RELATIVITY.2002

    • Author(s)
      David Langlois, Kei-ichi Maeda, Dabid Wands
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 88

      Pages: 181301

  • [Journal Article] DENSITY DISCONTINUITY OF A NEUTRON STAR AND GRAVITATIONAL WAVES.2002

    • Author(s)
      Hajime Sotani, Kazuhiro Tominaga, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D65

      Pages: 024010

  • [Journal Article] PERTURBATION THEORY IN LAGRANGIAN HYDRODYNAMICS FOR A COSMOLOGICAL FLUID WITH VELOCITY DISPERSION.2002

    • Author(s)
      T.Takekawa, M.Suda, K.Maeda, M.Morita, H.Anzai
    • Journal Title

      Phys.Rev. D66

      Pages: 064014

  • [Journal Article] FRIEDMAN-ROBERTSON-WALKER SPACE-TIME IN BRANS-DICKE THEORY.2002

    • Author(s)
      Hideki Maeda, Jun-ichirou Koga, Kei-ichi Maeda
    • Journal Title

      Phys.Rev. D66

      Pages: 087501

  • [Book] The Scalar-Tensor Theory of Gravitation2003

    • Author(s)
      Y.Fujii, K.Maeda
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      Cambridge University Press

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Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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