超弦理論を背景とする５次元超重力理論の素粒子現象論及び宇宙論

基于弦理论的五维超引力理论的粒子现象学和宇宙学

• 批准号: 14J07296
• 负责人: 大塚 啓
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07296/
• 关键词: インフレーション; 超弦理論; 超重力理論; モジュライ; コンパクト化

ボトムアップの立場である５次元超重力理論に基づき、宇宙論的側面と素粒子現象論的側面の双方に着目した。本年度は、前年度に提案したモジュライ・インフレーション機構と整合する二つの超対称性模型を提案した。提案した一つの模型では、超対称性の破れのスケールが高く、W-ボソンの超対称性パートナーであるウィーノが素粒子標準模型に存在しない暗黒物質の候補になり得る。一方の模型は、稼働中のLHC実験で検出可能な超対称粒子のスペクトラムを予言し、重力子の超対称パートナーであるグラヴィティーノが暗黒物質になり得ることを指摘した。双方の模型とも、素粒子標準模型に存在する理論的・観測的な問題点を解決し、素粒子実験並びに宇宙論的観測に対して示唆を与える。トップダウンの立場であるII型超弦理論における非摂動効果に注目することで、新しいタイプのアクシオン・インフレーション機構を提案した。アクシオン場が引き起こすインフレーション機構は、現在の宇宙論的観測と無矛盾であると同時に、観測可能な重力波の揺らぎを与え得ることがわかった。弦理論に基づく素粒子現象論的側面では、コニフォールド上のIIB型超弦理論において、コニフォールド内のサイクルにD7-ブレーンが巻き付く状況を想定し、D7-ブレーン上の物質場に対する解析的な波動関数を得た。カラビヤウ多様体上にコンパクト化された超弦理論において、物質場の波動関数を導く第一歩であると期待される。また、前年度に提案したSO(32)ヘテロ型超弦理論に基づく素粒子標準模型の構築の定量的な解析を行った。背景磁場のあるSO(32)ヘテロ型超弦理論では、ゲージ結合定数に対する輻射補正は背景磁場の依存性が異なるため、ストリングスケールにおけるゲージ結合定数のずれを説明することが可能となった。また、同種の背景磁場は素粒子の３世代構造を導くことも明らかにした。

基于五维超级重力理论，这是一个自下而上的位置，我们专注于宇宙学方面和基本粒子现象学方面。今年，我们提出了两个超对称模型，这些模型与上一年提出的模块通货膨胀机制一致。在提出的一个模型中，超对称断裂量表很高，W-Boson的超对称伙伴Wino可能是基础粒子标准模型中不存在的暗物质的候选者。一个模型预测了可以在工作LHC实验中检测到的超对称颗粒的光谱，指出Gravitino是Graviton的超对称伴侣，可能会变成暗物质。这两个模型均解决了基本粒子标准模型中存在的理论和观察性问题，并为基本粒子实验和宇宙​​学观察提供了建议。通过关注II型超边缘理论中的非扰动效应，这是自上而下的位置，我们提出了一种新型的轴载膨胀机制。已经发现，由轴突场引起的通货膨胀机制与当前的宇宙学观察结果一致，并且可以提供可观察到的引力波波动。在基于字符串理论的基本颗粒的现象学方面，在IIB类化合物中，我们假设d7-脑在conifold内的周期周围缠绕，并为D7-Brain上的材料场获得一个分析波函数。预计这将是在superstring理论中得出材料场的波函数的第一步，该理论已在carabian歧管上被压缩。此外，基于上一年提出的基于SO（32）异弦理论的基本粒子标准模型的构建定量分析。在SO（32）具有背景磁场的杂型超边缘理论中，量规耦合常数的辐射校正在背景磁场的依赖性方面有所不同，从而可以解释弦量表上规格耦合常数的偏差。还揭示了相同的背景磁场导致基本颗粒的三代结构。

项目成果

Institute for Basic Science(韓国)

基础科学研究所（韩国）

New potentials for string axion inflation

• DOI: 10.1103/physrevd.93.083508
• 发表时间: 2015-10
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Tatsuo C. Kobayashi;Akane Oikawa;Hajime Otsuka

Natural inflation with and without modulations in type IIB string theory

• DOI: 10.1007/jhep04(2015)160
• 发表时间: 2014-11
• 期刊: Journal of High Energy Physics
• 影响因子: 5.4
• 作者: H. Abe;Tatsuo C. Kobayashi;Hajime Otsuka

Towards natural inflation from the weakly coupled heterotic string theory

从弱耦合杂优势弦理论走向自然暴胀

• 发表时间: 2014
• 作者: Hiroyuki Abe;Tatsuo Kobayashi and Hajime Otsuka;Ayaka Nakajima;中嶋 彩佳;Hajime Otsuka;Ayaka Nakajima;Ayaka Nakajima;大塚啓
• 通讯作者: 大塚啓

CP-Violation in a composite 2-Higgs doublet model

复合 2-希格斯双峰模型中的 CP 破坏

• DOI: 10.1007/jhep10
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of High Energy Physics
• 影响因子: 5.4
• 作者: De Curtis Stefania;Moretti Stefano;Nagai Ryo;Yagyu Kei
• 通讯作者: Yagyu Kei