修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型の構築とその観測的な制限

基于修正引力理论的暗能量模型构建及其观测局限性

基本信息

批准号：
12J06770
负责人：
加瀬竜太郎
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年，宇宙論的背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論がGleyzesらにより提唱された．この理論はホルンデスキー理論をこえて修正重力理論に基づく模型を統一的に扱うことができ，宇宙論的背景時空における現在で最も一般的な理論である．私はこの有効場の理論の枠組みを用いて，以下の研究を行った．(1) 球対称背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論：修正重力理論を研究する上で非常に重要となる太陽系スケールで第五の力の伝播を抑制するための遮蔽機構の研究では，球対称背景時空を用いる．そこで私は，球対称背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論を構築し，更に理論が安定性をもつための一般的な条件を導いた．(2) GLPV模型の宇宙論的発展：修正重力理論に関する有効場の理論の考察から，先行研究においてホルンデスキー理論を拡張したGLPV理論が提唱された．私はこのGLPV理論の宇宙論的発展に関する研究を行い，物質場の伝播速度がスカラー場に非自明な影響を受けることを示した．更に具体的な模型にこの結果を適用し，covariantized Galileon模型の場合は，物質優勢期中にスカラー場の伝播速度の自乗が負となることを示した．(3) 宇宙論的背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論に関する総説：私は先行研究において提唱された有効場の理論をより多くの模型を統一的に扱うことができるように拡張し，運動方程式，及び理論が安定となるための条件を導いた．この一般的な結果はホルンデスキー理論やGLPV理論だけではなく，Horava-Lifshitz重力理論やその拡張理論にも適用が可能である．以上の結果をまとめた論文はPhysical Review D誌，及びIJMPD誌に掲載され，韓国，オランダ，ドイツ，カナダの国際会議，及び国内で開かれたいくつかの会議において研究発表を行った．

最近，Gleyzes 等人提出了宇宙学背景时空中修正引力理论的有效场论。该理论超越了霍恩德斯基理论，可以统一处理基于修正引力理论的模型，是目前时空宇宙学背景下最常见的理论。我利用这个有效的场论框架进行了以下研究。（1）球对称背景时空中修正引力理论的有效场论：在太阳系尺度抑制第五力传播的屏蔽机制研究中，这对于修正引力理论的研究非常重要。，使用球对称背景时空。因此，我在球对称背景时空中构建了修正引力理论的有效场论，并进一步推导了该理论具有稳定性的一般条件。（2）GLPV模型的宇宙学发展：从修正引力理论的有效场论的角度出发，前期研究提出了GLPV理论，它是Horndesky理论的延伸。我对 GLPV 理论的宇宙学发展进行了研究，结果表明，物质场的传播速度受到标量场的重要影响。将此结果应用于更具体的模型，我们表明，在协变伽利略模型的情况下，标量场的传播速度的平方在材料主导时期变为负值。（3）宇宙学背景对时空修正引力理论相关的有效场论的回顾：我扩展了先前研究中提出的有效场论，使其能够统一处理更多的模型、运动方程和。理论稳定的条件。这个一般性的结果不仅可以应用于Horndesky理论和GLPV理论，也可以应用于Horava-Lifshitz引力理论及其扩展。总结上述结果的论文发表在Physical Review D和IJMPD上，该研究成果在韩国、荷兰、德国和加拿大的国际会议以及在日本举行的多个会议上进行了展示。