クォーク・レプトンの混合行列の起源に関する研究

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平成15年度に、分担者小原みどりは坂東(愛知大)、谷本、金子(新潟大)と共に、SO(10)大統一理論を用いてニュートリノの質量行列を研究した。10表現と126表現のヒッグス粒子を結合させて得られる、3世代ニュートリノの質量行列を対称行列であるとし、更に2つのゼロを仮定すると(Texture zero)、ニュートリノに関するこれまでに得られた実験データを全て再現することができた。このとき混合角|Ue3|に関する予言(〜0.04)を得たが、その正否は近い将来のニュートリノ実験で確かめられるだろう。研究支援者として採用した大下範幸は、同じくSO(10)大統一理論を用いてニュートリノの質量行列を研究した。彼は質量行列を対称行列とは仮定せずに、120表現のヒッグス粒子をも結合させて、大統一理論のエネルギースケールから低エネルギーまでのくりこみ群補正を行ったところ、実験と矛盾しないニュートリノの質量行列が得られた。分担者曹は、大統一理論におけるカラーを持ったヒッグス粒子の質量が軽いとする新しい考えに従った場合、この軽いカラーを持ったヒッグス粒子が実験的にどのように検証されるかを研究した。代表者菅本は量子ホール効果において擬粒子と擬ホールが共存するエクサイトン状態を2成分の行列模型を用いて研究した。また菅本と分担者渡部は、前年度に引き続いてマルカリアン銀河から飛来する20TeVを越えるガンマ線に関するパラドックスを研究し、空間の一方向が離散的な素粒子模型を用いると、このパラドックスが解決できることを指摘した。