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．

为了解决宇宙学项问题，我们正在考虑泡沫宇宙场景。当气泡宇宙在高维时空中产生时，在完全空无一物的地方产生时，可能会选择什么样的气泡，并没有什么特殊情况。另一方面，这也是这个问题的关键。如果我们利用催化效应，可能被选择的气泡将由催化剂的性质决定。此外，在气泡宇宙中，催化剂的类型与宇宙中当前存在的物质密切相关，因此宇宙项问题可以简化为现有物质的属性。为了进一步推进这种理解，今年我们更详细地研究了气泡的特性。人们逐渐清楚，根据奇点的类型，某些类型的奇点会促进崩溃，而另一些则不会，这为未来的发展提供了机会。由于某些奇点会加速崩溃，因此预计在相变期间会产生许多包含此类奇点的气泡，并且可能成为气泡宇宙创建的主导过程。这个想法也与最新的弦理论研究“沼泽地问题”密切相关。宇宙诞生的高维环境必须满足量子引力理论的局限性。换句话说，作为沼泽地问题讨论的所有条件都必须清除。这些条件对气泡宇宙的产生施加了强有力的条件，通过考虑这些条件下允许的气泡生成过程，可以获得与现有研究不同的新方向。

项目成果

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: 大河内豊

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
• 影响因子: 5
• 作者: Koga Issei;Ookouchi Yutaka
• 通讯作者: Ookouchi Yutaka

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
• 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
• 通讯作者: 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: 大河内豊