ユニタリー性を鍵とするインフレーション宇宙の観測に基づく超弦理論の検証

基于对暴涨宇宙的观测以幺正性为关键的弦理论验证

基本信息

批准号：
21K13922
负责人：
徳田順生
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の主目的は、2体弾性散乱振幅のユニタリー性・解析性等を用いて定式化される「正値性条件」を重力存在下において導出し、その現象論的帰結を議論することで量子重力理論に基づく現象論を展開することです。2020年度までの研究成果により重力存在下における正値性条件をの成立条件が定量化され、「重力子交換のレッジェ化の詳細に対し作業仮説を課し、その有効理論における現象論的帰結を議論する」ことが可能となります。これは、現象論的帰結の検証を通じ実験的に量子重力のレッジェ振幅の性質に迫る可能性を提示します。こうした動機のもと2022年度は、暗黒セクターの粒子と光子の2体2体散乱に対して重力存在下における正値性条件を議論しました。その結果かなり普遍的に、光子と暗黒セクター粒子の間の非重力的相互作用（直接結合か別の粒子に媒介される相互作用かなどは問わない）に対して下限が得られると判明しました。重力子交換のレッジェ振幅の性質を理論的に制限する研究も行いました。我々は、歴史的に強い相互作用におけるレッジェ振幅の文脈で非常に重要な役割を果たした「有限エネルギー和則」に着目しました。この和則を重力レッジェ振幅へ適用し、ユニタリー性・交叉対称性から得られる近年発見された条件「ヌル制限」と組み合わせることで、重力子交換のレッジェ振幅の詳細を理論的に制限しました。特に軽い場のループ補正が無視できる場合には上述の作業仮説が成立することを定量的に示しました。本結果は、現象論的に興味のある４次元時空において、最低時の正値性条件を数係数含めて初めて与えるものです。本成果を軸に、重力レッジェ振幅の性質の理解を深めることで、着実に重力の量子論と低エネルギーにおける場の理論の関係性に対する理解を深めていくことができると期待しています。

这项研究的主要目的是导出利用重力存在下二体弹性散射振幅的幺正性和解析性所表述的“正性条件”，并讨论其现象学后果。量子引力理论。截至 2020 财年的研究成果量化了在重力存在下建立正值条件的条件，并“对引力子交换账本化的细节提出了工作假设，并研究了其有效理论的现象学后果。” ” 可以进行讨论。这提供了通过验证现象学结果以实验方式接近量子引力莱格振幅本质的可能性。基于这个动机，我们在2022年讨论了暗区粒子和光子二体二体散射在重力存在下的正值条件。结果表明，相当普遍地，光子和暗区粒子之间的非引力相互作用存在下限，无论是直接的还是由另一个粒子介导的。我们还进行了研究，从理论上限制了引力子交换的莱格振幅的性质。我们关注的是“有限能量和定律”，它在历史上在强相互作用的 Legger 振幅背景下发挥了非常重要的作用。通过将此求和规则应用于引力莱格振幅，并将其与最近发现的由幺正性和交叉对称性导出的条件“零极限”相结合，我们从理论上限制了引力莱格振幅的细节。特别是，我们定量地证明，当可以忽略光场的环路校正时，上述工作假设成立。该结果首次给出了具有现象学意义的四维时空中的最低正值条件，包括数值系数。我们希望通过基于这一结果加深对引力莱格振幅性质的理解，能够不断加深对引力量子论与低能场论之间关系的理解。