ニュートリノ極微質量の起源とバリオン数生成機構の研究

超细中微子质量起源及重子数产生机制研究

基本信息

批准号：
14J02428
负责人：
山口雄也
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Hokkaido 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 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の研究で、ボソニックシーソー模型を構築した。この模型の持つ古典的スケール不変性は、QCDのような強い相互作用をするゲージ場によって動的に破れる。その後、標準模型のヒッグス場と新たに導入したフェルミオンから成る複合ヒッグス場の混合により、電弱対称性が自然に破れる。古典的スケール不変性が破れるスケールは強い相互作用の物理によって必ずTeVスケールになるため、階層性問題の解決が保証されていて、将来の加速器実験による模型の検証可能性が高い。そこで、今年度の研究では、ボソニックシーソー模型における宇宙のダークマター存在比の実現可能性を調べた。この模型には二種類のダークマター候補が存在し、それぞれを独立に検証した。結果としては、ダークマターの存在比を説明できる場合だと、ダークマターの直接検出は困難であることが分かった。さらに、強い相互作用による相転移現象に起因する重力波の検出可能性を調べ、TeVスケールで強い一次相転移が起こると、将来のDECIGO実験で重力波が検出でき得ることを示した。重力波の解析で線形シグマ模型を用いたのはこの研究が初めてである。今後、この研究を基にボソニックシーソー模型における重力波の解析を行うつもりである。その他には、「標準模型の最小拡張によって起こる電弱相転移の輻射的破れと階層性問題からの制限」と「インバースシーソー模型におけるレプトン数とフレーバーの破れからの検証可能性」を調べた。前者では、標準模型にゲージ一重項スカラー場を導入した模型に、プランクスケールでMPP条件という境界条件を課すと電弱対称性が輻射的に破れることを示し、階層性問題からのパラメータの制限を明らかにした。後者では、ニュートリノの極微質量を説明可能なインバースシーソー模型は、将来のμ-e conversion実験によってほとんどのパラメータ領域を検証できることを示した。

在去年的研究中，我们构建了一个玻色子跷跷板模型。该模型的经典尺度不变性被 QCD 等强相互作用的规范场动态破坏。之后，由于标准模型希格斯场和由新引入的费米子组成的复合希格斯场的混合，电弱对称性自然被打破。由于强相互作用的物理原理，违反经典尺度不变性的尺度始终是TeV尺度，因此保证了层次问题的解决，并且该模型极有可能被未来的加速器实验验证。因此，在今年的研究中，我们研究了玻色拉锯模型确定宇宙中暗物质丰度比的可行性。该模型中有两种类型的暗物质候选者，每种都经过独立验证。结果发现，如果能够解释暗物质的丰度比，那么直接探测暗物质是很困难的。此外，我们还研究了由于强相互作用导致的相变现象检测引力波的可能性，并表明如果在TeV尺度上发生强的一级相变，则可以在未来的DECIGO实验中检测到引力波。这项研究首次使用线性西格玛模型来分析引力波。未来，我计划基于这项研究来分析玻色子跷跷板模型中的引力波。此外，我们还研究了“由标准模型的最小扩展引起的电弱相变的辐射破坏及其层次结构问题的局限性”和“轻子数的可验证性和逆跷跷板模型中的味道破坏”。在前者中，我们表明，当我们在引入规范单线态标量场的标准模型上施加普朗克尺度的称为 MPP 条件的边界条件时，电弱对称性会辐射破缺，并且我们解决了参数限制层次问题显露出来。在后一种情况下，我们证明了可以解释中微子质量无穷小的逆跷跷板模型可以通过未来的μ-e转换实验来验证大多数参数范围。