Yang-Mills理論の熱力学の非摂動的な解析とその応用

杨-米尔斯理论热力学非微扰分析及其应用

• 批准号: 24840046
• 负责人: 森田 健
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-08-31 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24840046/
• 关键词: 超弦理論; ゲージ理論; 一般相対性理論; 素粒子論; 非平衡物理

本研究では主に超対称性U(N)ゲージ理論の熱力学的な性質の解析を行った。一般に有限温度のゲージ理論の自由エネルギーは弱結合ではステファン・ボルツマンの法則に従うことが知られている。しかし強結合のゲージ理論の自由エネルギーの振る舞いは解析するのが困難なため、弱結合のように一般的な法則が存在するのかは理論物理学における大きな問題であった。しかし超弦理論におけるゲージ/重力対応を用いると、超対称性ゲージ理論の強結合での自由エネルギーを重力理論を用いて予言することができ、それによるとゲージ理論の自由エネルギーがブラックホールの「エントロピー面積則」と呼ばれる公式に従うことが予測されていた。そこでこの予測が正しいのか直接的に超対称性ゲージ理論を解析することで、検証する試みが長年行われてきた。私はこの問題に対して、超対称性ゲージ理論のモジュライ場と呼ばれる場の自由度が強結合において重要な役割をしていることを解明し、モジュライ場の熱的な振る舞いから、エントロピーの面積則を再現することに成功した。この結論は次の3つの意味で非常に意義がある。1. 有限温度における超対称性ゲージ理論の強結合の振る舞いがエントロピーの面積則に従う物理的な機構が理解できた。2. この結果は一般相対性理論におけるブラックホールエントロピーの面積則の期限をミクロな場の理論的な視点から説明するものである。これは量子重力における大きな進展である。3. 超対称性ゲージ理論は超弦理論における弦やD膜、M理論におけるM膜といった様々な膜を記述する理論であることが知られている。そのための本研究を通してこれらの膜の有限温度での振る舞いが理解できた。特にこれまでのM膜の理解はかなり限られたものしかなかったがその性質が解明されたのは超弦理論において非常に重要である。

这项研究主要分析了超对称U（n）仪表理论的热力学特性。众所周知，有限温度仪表理论的自由能遵循斯蒂芬·鲍尔茨曼（Stephen Boltzmann）的弱键定律。但是，由于很难分析自由能在强键理论中的行为，因此是否存在一般定律（例如弱键）一直是理论物理学中的主要问题。然而，使用量规/重力对应关系，可以使用重力理论来预测超对称量规理论的强耦合中的自由能，该理论预测量规理论的自由能遵循一个称为黑洞的“熵区域”的公式。因此，多年来已经尝试通过直接分析超对称规程理论来验证该预测是否正确。在这个问题上，我已经阐明了超对称量规理论中称为模块场的领域的自由度在强耦合中起着重要作用，并且由于模量领域的热行为而成功地重现了熵领域定律。这一结论在三个方面非常有意义：1。我们已经理解了有限温度下超对称规程理论的强耦合行为遵循熵的面积定律。 2。该结果解释了从微观场的理论角度来看，相对论的黑洞熵的地区定律的时期。这是量子重力的主要发展。 3。众所周知，超对称量规理论描述了各种薄膜，例如超弦理论中的字符串和d膜，以及m理论中的m膜。这项研究使得在有限温度下了解这些膜的行为成为可能。尤其是，到目前为止，对M电影的理解已经相当有限，但是它的特性在超弦理论中得到了阐明。

项目成果

Is ``Quark-Gluon Plasma = Black Hole'' in string theory?

弦理论中“夸克-胶子等离子体=黑洞”吗？

• 发表时间: 2013
• 作者: Y. Tsutsumi;T. Kawakami;K. Shiozaki;M. Sato;and K. Machida;森田 健
• 通讯作者: 森田 健

超共型場理論によるブラックMブレーンの解析

使用超共形场理论分析黑色 M 膜

• 发表时间: 2013
• 作者: 森田 健;柴 正太郎
• 通讯作者: 柴 正太郎

Is "Quark-Gluon Plasma = Black Hole" in string theory?

弦理论中是“夸克-胶子等离子体=黑洞”吗？

• 发表时间: 2013
• 作者: Adachi;T.;M. Sato;T. Ushio;T. Morimoto;A. Yamazaki;M. Suzuki;M. Kikuchi;Y. Takahashi;U. Inan、I. Linscott;Y. Hobara;森田 健
• 通讯作者: 森田 健

Time evolution of matrix quantum mechanics : equilibration to Generalized Gibbs Ensemble and entropy production

矩阵量子力学的时间演化：广义吉布斯系综和熵产生的平衡

• 发表时间: 2013
• 作者: 森田 健;柴 正太郎;武藤恭之;Takahiro Morimoto and Akira Furusaki;Y. Tsutsumi;清水理佳;山名俊介;H. Mitake and H. V. Tran;森田 健
• 通讯作者: 森田 健

CP-Violation in a composite 2-Higgs doublet model

复合 2-希格斯双峰模型中的 CP 破坏

• DOI: 10.1007/jhep10
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of High Energy Physics
• 影响因子: 5.4
• 作者: De Curtis Stefania;Moretti Stefano;Nagai Ryo;Yagyu Kei
• 通讯作者: Yagyu Kei