真空間遷移における触媒効果による宇宙項問題の解決

利用真空空间跃迁中的催化效应解决宇宙学术语问题

• 批准号: 20K03932
• 负责人: 大河内 豊
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03932/
• 关键词: 特異点を持つバウンス解; 弦理論における４次元宇宙; 宇宙定数; クインテッセンス; 宇宙項; 真空崩壊; 素粒子物理学; 真空の相転移; 超弦理論

宇宙項問題を解決するために，バブル宇宙のシナリオを考えている．高次元時空に生成されるバブル宇宙は，何もないまっさらなところで生まれる場合，どのようなバブルが選ばれやすいかについては，特別な事情はない，一方で，本研究の鍵となっている触媒効果を使えば，触媒の性質によって選ばれやすいバブルが決まってくるのである．また，バブル宇宙では，そうした触媒の種類が，現在の宇宙に存在している物質と密接に結びついているため，宇宙項問題を現存している物質の性質に還元することができるのである．この理解をさらに進めるために，今年度は特異性を持つバブルの性質について，より詳細に調べた．特異点の種類により，崩壊が促進されるものとそうでないものがあることが徐々に明らかになってきており，今後の発展が見込めるきっかけを得た．ある種の特異点は崩壊を早めるので，そうした特異点を含むバブルは，相転移に際して，たくさん生み出されることが予想され，バブル宇宙の創生過程の支配的なプロセスになりうるのである．また，このアイディアはスワンプランド問題として知られる最新の弦理論の研究と密接に関連している．宇宙創生を行う高次元の設定は量子重力理論の制限を満たす必要がある．つまりスワンプランド問題として議論されている条件を全てクリアーしないといけない．これらの条件がバブル宇宙の創生に強力な条件をつけ，その中で許されるバブルの生成過程を考えることで，既存の研究とは異なる新しい方向性が得られるのである．

为了解决宇宙术语问题，我们正在考虑泡泡宇宙的场景。当在一个完全空的空间中出现在高维时时间中创建的气泡宇宙时，就没有特殊情况，即可能会选择哪种气泡，但是使用催化效应（这是这项研究的关键）确定可能根据催化剂的性质选择的气泡。此外，在气泡宇宙中，这些类型的催化剂与当前宇宙中存在的材料紧密相关，从而使宇宙术语问题可以简化为现有材料的性质。为了进一步理解，今年我们更详细地研究了特定气泡的性质。逐渐清楚地表明，某些类型的奇异性会促进崩溃，而有些则没有，这使我们有机会期待未来的发展。由于某些奇异性会加快崩溃的速度，因此预计将在相变中产生包含这种奇异性的气泡，并可能成为气泡宇宙创造过程的主要过程。这个想法也与有关弦理论的最新研究密切相关，即著作问题。用于创建宇宙的高维度必须满足量子重力理论的局限性。换句话说，必须满足所有讨论为赃物问题的条件。这些条件为创建气泡宇宙创造了强大的条件，并且通过考虑创建允许在其内部的气泡的过程，可以获得与现有研究不同的新方向。

项目成果

Catalytic creation of a bubble universe induced by quintessence in five dimensions

五维精髓催生气泡宇宙

• DOI: 10.1103/physrevd.104.126015
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Koga Issei;Ookouchi Yutaka
• 通讯作者: Ookouchi Yutaka

Catalytic creation of bubble universe induced by quintessence in five dimensions

五维精髓催化生成气泡宇宙

• 发表时间: 2021
• 作者: 古賀一成，大河内豊

Two approaches to the dark energy on bubble universe in string theory

弦理论中气泡宇宙暗能量的两种解释

• 发表时间: 2022
• 作者: 外山健;Zhao Can;井上耕治;永井康介;波多野雄治;薮内敦;木野村淳;大河内豊
• 通讯作者: 大河内豊