宇宙の構造形成と超弦理論による宇宙の特異点の解消

超弦理论宇宙结构的形成与宇宙奇点的消除

基本信息

批准号：
10740118
负责人：
早田次郎
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

我々の宇宙はビッグバンモデルによって記述されると信じられている。ただし、この理論には初期特異点の問題がある。ほとんどの人は、この問題が量子重力理論によって解決されると期待している。本研究の目的はこの問題と宇宙の構造形成の問題とを結び付けて考察することであった。現在、量子重力理論の候補としては超弦理論しか存在しない。そこでこの理論の中で、初期特異点の存在しないような宇宙モデルを研究することから出発した。弦理論における量子補正を考慮したモデルの線形安定性を調べることで、新しい種類の不安定性を発見した。さらに詳しくモデルを調べることで、新しい宇宙の創世の機構を明らかにした。また、最近の観測から宇宙の曲率が負であることが明らかになったが、我々は特異点を持たない開いた宇宙の生成機構を研究し、トンネル効果で宇宙が生まれ、同時にインフレーションが起きうることを示した。一方で、双対性との関連で我々が高次元の中のブレインに住んでいるという描像がどんな宇宙的帰結が得られるかを調べた。その結果、我々の宇宙が無の状態からトンネル効果によって生み出されるという描像が普遍的であることを明らかにした。今後は、これらの成果を超弦理論の立場から整理統合していく計画である。

人们认为我们的宇宙是由大爆炸模型描述的。但是，该理论存在早期奇点的问题。大多数人期望通过量子重力理论解决这个问题。这项研究的目的是将这个问题与宇宙中结构形成问题相结合。当前，量子重力理论的唯一候选者是超弦理论。因此，在这个理论中，我们首先研究没有初始奇点的宇宙模型。通过研究字符串理论中的量子校正，通过检查模型的线性稳定性发现了一种新的不稳定性。通过更详细地检查模型，我们揭示了创建新宇宙的机制。最近的观察结果还表明，宇宙的曲率是负面的，但是我们研究了没有奇异性的开放宇宙的产生机制，并表明隧道效应会产生宇宙并可以同时膨胀。另一方面，我们研究了通过对二元性较高维度生活在大脑中的美国的描绘可以实现什么样的宇宙后果。结果，我们透露，虚无状态的隧道效应创造的宇宙形象是普遍的。将来，我们计划从超弦理论的角度组织和整合这些结果。