2011 Fiscal Year Annual Research Report
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20244028
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
細谷 裕 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50324744)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
波場 直之 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00293803)
尾田 欣也 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60442943)
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| Keywords | 素粒子理論 / ヒッグス粒子 / ゲージ・ヒッグス統合理論 / 暗黒物質 / 細谷機構 / 余剰次元 / 世代 / ニュートリノ |
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| Research Abstract |
LHC実験が始まった。素粒子の標準理論で未発見のヒッグス粒子の探索が最大の課題である。一体、標準模型で予想されているとおりに見つかるか、あるいは、予想に反して見えないか。さらに、余剰次元への励起モードが見えるか。新粒子の発見、ヒッグス粒子の相互作用の確定を通して、現在の電弱統一理論の基本的枠組みが正しいか、対称性の破れの起源は何か、そしてクォーク・レプトンの世代起源は何かなどを明確にするのが本研究課題である。細谷達は高次元ゲージ理論の様々なモデルを展開し、物理的帰結をあきらかにした。
細谷は、ヒッグス場とゲージ場を統合するSO(5)xU(1)ゲージ・ヒッグス統合理論の更なる解析をすすめた。クォークとレプトンのゲージ結合の評価、ゲージボゾンのKKモード生成の評価、LHC実験でいかに確かめることができるかを明らかにした。また、暗黒物質と結びつけることで超対称粒子の質量を評価しstop粒子(トップクォークの超対称粒子)が300GeV位だとうまく説明できることも示した。
波場は、ニュートリノとYukawa相互作用をするHiggs doubletの真空期待値が小さいが故に、ニュートリノの微小質量が導出される新しいHiggs模型を構築し、現象論的解析を行なった。またLHCにおけるトップ対生成過程の散乱断面積のヘリシティ依存性を解析し、標準模型を超える物理の探索の可能性を示した。
尾田は、余剰次元UED模型において、KKトップ・クォークの寄与により、ヒッグス粒子の生成断面積が上がり、これにより現在観測されているヒッグス粒子候補の断面積の最適値が標準模型の1.5～2倍程度であることが説明できることを示した。
2011年12月12日～14日には、「International Workshop : Extra Dimensions in the Era of the LHC」を大阪大学で開催した。100人近い(外国から25人)参加者があった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
余剰次元理論の解析と予言がなされ、次年度(2012年12月頃)に出ると思われるLHCでの実験結果と比較できる準備がととのった。また、ニュートリノに関する新しい理論も構築できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
SO(5)xU(1)ゲージ・ヒッグス統合理論の電弱精密測定結果との整合性を吟味する。UED模型を含め、H24年度に観測されるであろう実験結果と余剰次元理論との整合性を吟味する。
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