修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型の構築とその観測的な制限

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近年，宇宙論的背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論がGleyzesらにより提唱された．この理論はホルンデスキー理論をこえて修正重力理論に基づく模型を統一的に扱うことができ，宇宙論的背景時空における現在で最も一般的な理論である．私はこの有効場の理論の枠組みを用いて，以下の研究を行った．(1) 球対称背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論：修正重力理論を研究する上で非常に重要となる太陽系スケールで第五の力の伝播を抑制するための遮蔽機構の研究では，球対称背景時空を用いる．そこで私は，球対称背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論を構築し，更に理論が安定性をもつための一般的な条件を導いた．(2) GLPV模型の宇宙論的発展：修正重力理論に関する有効場の理論の考察から，先行研究においてホルンデスキー理論を拡張したGLPV理論が提唱された．私はこのGLPV理論の宇宙論的発展に関する研究を行い，物質場の伝播速度がスカラー場に非自明な影響を受けることを示した．更に具体的な模型にこの結果を適用し，covariantized Galileon模型の場合は，物質優勢期中にスカラー場の伝播速度の自乗が負となることを示した．(3) 宇宙論的背景時空での修正重力理論に関する有効場の理論に関する総説：私は先行研究において提唱された有効場の理論をより多くの模型を統一的に扱うことができるように拡張し，運動方程式，及び理論が安定となるための条件を導いた．この一般的な結果はホルンデスキー理論やGLPV理論だけではなく，Horava-Lifshitz重力理論やその拡張理論にも適用が可能である．以上の結果をまとめた論文はPhysical Review D誌，及びIJMPD誌に掲載され，韓国，オランダ，ドイツ，カナダの国際会議，及び国内で開かれたいくつかの会議において研究発表を行った．