超弦理論の非摂動効果を用いた現実的な素粒子模型の構築

利用弦理论的非微扰效应构建真实的基本粒子模型

基本信息

批准号：
15J02107
负责人：
上村尚平
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、重力の量子論である超弦理論から低エネルギー有効理論を理解することである。2016年度は主に二つのことについて研究を行った。理論物理において理論の対称性は重要な要素である。超弦理論は10次元の時空上で定義された理論なので、6次元の空間をコンパクト化しなくてはならない。そのさい有効理論にはコンパクト空間の対称性が現れると考えられる。コンパクト空間としてトーラス(またはその orbifold) を用いると、幾何的対称性としてモジュラー対称性と呼ばれる対称性が存在する。我々はII型超弦理論の有効理論を調べ、モジュラー対称性が有効理論のレベルでも現れることを示した。またアノマリーを計算し、アノマリーを消すようなモジュライの混合を提案した。さらに、この対称性が一部の非摂動効果によっても保たれることを確認した。近年、モジュラー不変なポテンシャルによるインフレーションなどが提案されており、我々の結果はそれに弦理論からの起源を与える結果になっており重要である。もう一方の研究では、超弦理論から現れる現実的な模型と、モジュライ固定の関係について調べた。コンパクト化を行うとモジュライと呼ばれるスカラー場が現れる。モジュライの相互作用は観測されていないので、この場は重くなっていなくてはならないが、一部のモジュライ固定のためには非摂動効果が本質的な役割を果たしており、それと模型構築が両立するかは非自明である。我々は実際にPati-Salam模型を実現する模型とMSSMを実現するDブレーン模型を構築し、そのうえでモジュライ固定の機構が働くかを調べ、構築した模型のパラメータをチューニングすれは二つは両立することが明らかにした。超弦理論から現象論を理解するためには模型構築とモジュライ固定は不可欠であり、我々の研究はその二つを包括的に考えている点で大きな意味がある。

这项研究的目的是从SuperString理论（一种重力理论）中理解低能量有效理论。 2016年，我们对两个主要问题进行了研究。理论对称是理论物理学的重要因素。 SuperString理论是在10维时空定义的理论，因此必须压实六维空间。人们认为，紧凑空间的对称性出现在这个有效的理论中。当圆环（或它的轨道）用作紧凑的空间时，有一个称为模块化对称性的对称性作为几何对称性。我们研究了II型超弦理论的有效理论，并表明模块化对称性也出现在有效理论的水平上。我们还计算了一个异常，并提出了模量混合以消除异常。此外，已经证实，即使通过某些非扰动效应，这种对称性也可以维持。近年来，已经提出了由于模块化不变电位而引起的通货膨胀，我们的结果很重要，从弦理论中起源。在另一项研究中，我们研究了从超弦理论和模量固定的现实模型之间的关系。紧凑时，出现一个称为Modulai的标量字段。由于尚未观察到任何模块化相互作用，因此该领域必须很重，但是对于某些模量固定，非扰动效应起着至关重要的作用，目前尚不清楚该模型和模型构建是否兼容。实际上，我们构建了一个模型，该模型实现了Pati-Salam模型和一个实现MSSM的D-脑模型，然后研究了调节固定机制是否有效，并揭示了构造模型的两个调谐参数是兼容的。模型构建和模块化固定对于了解超弦理论的现象学至关重要，并且我们的研究具有重要意义，因为它以一种全面的方式考虑了这两个。