Long wavelength dynamics and the issue of Infrared divergence during inflation

长波长动力学和膨胀过程中的红外发散问题

• 批准号: 20K03928
• 负责人: 田中 貴浩
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03928/
• 关键词: 宇宙物理; インフレーション; 赤外発散; 量子揺らぎ; デコヒーレンス

標準宇宙論となっているインフレーションモデルにおける原始ゆらぎの計算にはループ補正における長波長モードからの寄与による赤外発散が存在する。本研究の目的は、赤外発散が観測量に与える影響を明らかにすることである。この影響が小さいことが明らかになれば、通常行われている原始ゆらぎ推定に根拠を与え、インフレーションモデルの基礎付けを明確にすることに繋がる。赤外発散の理解には長波長ゆらぎの時間発展と一般座標変換不変性の間にある関係が重要であるとの認識から系統的な議論を展開する中で、インフレーション宇宙における長波長モードの非常に一般的な解析法として、一般化されたδNフォーマリズムを提案した。このフォーマリズムの具体的な応用を示すことを検討してきた。実際にこのフォーマリズムを適用するには非等方一様な宇宙モデルの一般解を必要とするが、一般論を解析的な手法で得ることができる具体例は限られる。解がアトラクター的なふるまいをする場合に着目し、実際に考慮しなければならない自由度が残留ゲージ自由度のみとなる場合に、その性質を最大限に活かした、簡便で、かつ、非線形に完全なゆらぎの取り扱い法を定式化した。特に、ベクトル場がひとつのみ存在する場合などの例について具体的な公式を書き下した。本手法を取り入れた非等方インフレーションの解析論文を執筆中である。加えて、重力が入った場合の量子トンネル現象に関する研究を進めた。この研究では重力を取り入れることではじめて可能になる様々な量子トンネル現象に関して、遷移の際に生じる量子揺らぎに着目し、その病理的振る舞いを浮き彫りにした。具体的には波動関数の2乗可積分性が壊れるなどの問題が発生することが避けられないことを明らかにした。この結果は、ユークリッド化された作用によってトンネル確率を評価する手法の根拠が特異な量子トンネル現象においては成立しないと示すものである。

Standard cosmology is the calculation of the original wave length, the correction of the original wave length, the transmission of the original wave length, and the existence of the original wave length. The purpose of this study is to measure the impact of radiation on the environment. This impact is small because it is clear, the original assumptions that are usually made are not clear, and the basic requirements of the information technology are clear. The time evolution of the infrared radiation and the general coordinate transformation are very important. This is the first time I've ever seen you. The general solution of the universe is necessary to solve the problem of inequality. In the case of solving the problem, the degree of freedom, the residual degree of freedom, the maximum limit of the property, the flexibility, the simplicity, the non-linear completeness, and the method of obtaining the solution are considered. In particular, there is a specific formula for the existence of a specific field. This method is used to analyze the problem of non-equivalence. The study of quantum phenomena in the presence of gravity and gravity has been advanced. This study is about gravity, gravity, quantum phenomena, migration, quantum phenomena, and pathological phenomena. The specific ratio is related to the number of integrals and the problem of integrality arises. The results show that the method of evaluating the accuracy rate of quantum chemical reaction is correct.

项目成果

Evolution of axion clouds around rotating black holes

旋转黑洞周围轴子云的演化

• 发表时间: 2022
• 作者: Murakami Hitoshi;Tran Anh T.;二間瀬敏史;Atsushi Umeya，Toshio Motoba，Kazunori Itonaga;Takahiro Tanaka
• 通讯作者: Takahiro Tanaka

Importance of tidal resonances in extreme-mass-ratio inspirals

• DOI: 10.1103/physrevd.104.044056
• 发表时间: 2021-04
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Priti Gupta;B. Bonga;A. J. Chua;Takahiro Tanaka

Axion cloud evaporation during inspiral of black hole binaries: The effects of backreaction and radiation

黑洞双星吸入过程中轴子云蒸发：反反应和辐射的影响

• DOI: 10.1093/ptep/ptac044
• 发表时间: 2022
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Takahashi Takuya;Omiya Hidetoshi;Tanaka Takahiro
• 通讯作者: Tanaka Takahiro

インフレーション宇宙における赤外発散問題とLargeゲージ変換

暴胀宇宙中的红外发散问题和大规范变换

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirano Shin’ichi;Kobayashi Tsutomu;Yamauchi Daisuke;Yokoyama Shuichiro;田中貴浩
• 通讯作者: 田中貴浩

Oscillations in the extreme mass-ratio inspiral gravitational wave phase correction as a probe of a reflective boundary of the central black hole

• DOI: 10.1103/physrevd.104.064009
• 发表时间: 2021-06
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: N. Sago;Takahiro Tanaka