ブレーン・ワールド・シナリオに基づく超対称模型の現象論的側面について

基于膜世界场景的超对称模型的现象学方面

• 批准号: 15740164
• 负责人: 岡田 宣親
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization (2004-2005)The High Energy Accelerator Research Organization (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740164/
• 关键词: extra-dimension; brane world scenario; supersymmetry; cosmology; dark matter; brane world; grand unified theory; ブレーン・ワールド; 超対称模型; 超対称性の破れ; 余次元の安定性

標準模型を超える物理として有力視されている超対称模型やブレーンワールドシナリオに基づき、標準模型の持つ問題点に対し、満足のいく解答や解釈を与えるような模型の構築を行った。また、そのような新しい物理に対する将来実験での検証可能性についても研究を行った。さらに、ブレーン・ワールド・シナリオに基づく宇宙論についての研究も行った。以下に、主な成果について述べる。超対称模型は標準模型のもつ大きな問題であるゲージ階層性問題に対する解決を与えるが、超対称模型が予言する超対称粒子は未だ実験的に確認されていない。これは、超対称性が我々のスケールでは破れていることを意味している。超対称性の破れの起源とその伝達機構を明らかにすることは超対称模型の重要な問題の一つである。これまでさまざまな機構が議論されてきたが、本年度の研究において、超対称ブレーンワールドシナリオに基づき、新たな模型を提唱した。この模型では、これまでの模型と異なり、超対称性の破れの伝達スケールが電弱スケールに近い。このため、この模型に登場する超対称性の破れの起源を与える新たな粒子が、将来の加速器で検出可能性が高いという結論を得ることが出来る。将来加速器での検出過程についての考察を行い、十分なイベント数を得ることが出来ることを見出した。ある種のブレーンワールドシナリオにおいては、低温度において通常のビッグバン宇宙論を再現する宇宙解が発見されている。この解が、高温領域においては、通常の4次元解とは異なる宇宙膨張法則に従うことに着目し、これまで4次元宇宙論で議論されてきた物理(ダークマターの存在量やレプトジェネシスなど)の結論がどのように変更を受けるかについて研究を行った。宇宙膨張則の変更のために、理論的に許されるパラメータ領域は、4次元宇宙論の場合とは大きく異なることが見出された。以上の研究のいくつかについては、海外研究者と共同で研究を進めており、海外出張を行い、現地での多くの議論を基に研究を遂行した。また、リニアコライダー計画の一貫として開かれている国際会議において、ワーキング・グループの世話人を行い、会議の招集やサマリートークを行うなど、世話人の責務を果たした。

基于被认为是超过标准模型的有前途的物理学的超对称模型和脑周围场景，我们构建了模型，为标准模型所拥有的问题提供了令人满意的答案和解释。我们还对此类新物理学在未来的实验中的验证性进行了研究。他还根据大脑世界情景进行了有关宇宙学的研究。主要结果将在下面说明。超对称模型为量表层次问题提供了解决方案，这是标准模型的主要问题，但是超对称模型预测的超对称颗粒尚未通过实验证实。这意味着超对称性在我们的尺度上被打破。揭示超对称性断裂及其传输机制的起源是超对称模型的重要问题之一。到目前为止，已经讨论了各种机制，但是在今年的研究中，提出了一种基于超对称性脑世界情景的新模型。与以前的型号不同，该模型具有接近电动量表的超对称断裂的传输量表。这得出的结论是，在将来的加速器中可以高度检测到该模型中出现的超对称断裂起源的新粒子。我们将来研究了加速器中的检测过程，发现可以获得足够数量的事件。在某些Brainworld情况下，已经发现了在低温下重现正常的大爆炸宇宙学的宇宙解决方案。为了关注该解决方案遵循与高温区域中普通的四维解决方案不同的宇宙扩张定律，我们已经对物理学的结论（例如暗物质丰度和瘦肉生成）进行了研究，这些结论是如何在4维宇宙学中进行讨论的，直到现在可以改变。由于宇宙扩张定律的变化，发现理论允许的参数范围与四维宇宙学中的参数范围显着不同。上述一些研究是与海外研究人员合作进行的，根据实地讨论的许多讨论，在海外旅行并进行研究。他还履行了国际会议的看护人的职责，国际会议开放了线性对撞机计划，作为工作组的看护人，召集了会议，并进行了简易会谈。

项目成果

Structure of split supersymmetry and simple models

分裂超对称结构和简单模型

• 发表时间: 2006
• 期刊: Progress of Theoretical Physics 114
• 作者: N.Haba;N.Okada
• 通讯作者: N.Okada

Neutralino dark matter in brane world cosmology

• DOI: 10.1103/physrevd.71.063535
• 发表时间: 2004-09
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Takeshi Nihei;N. Okada;O. Seto

Thermal leptogenesis in brane world cosmology

膜世界宇宙学中的热轻体发生

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical Review D73
• 作者: N.Okada;O.Seto
• 通讯作者: O.Seto

Perturbative SO(10) Grand Unification

• DOI: 10.1103/physrevd.71.095002
• 发表时间: 2004-12
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: D. Chang;T. Fukuyama;Y. Keum;T. Kikuchi;N. Okada

TOP SPIN CORRELATIONS IN THEORIES WITH LARGE EXTRA-DIMENSIONS AT THE LARGE HADRON COLLIDER

大型强子对撞机中大超维理论中的顶自旋相关性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physical Review D70
• 作者: M.Arai;N.Okada;K.Smolek;V.Simak
• 通讯作者: V.Simak