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アクシオン模型に基づいた標準模型を超える物理の探索

基于轴子模型探索标准模型之外的物理

基本信息

批准号：
22KJ0559
负责人：
金澤慶季
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0559/
关键词：
アクシオンワームホール重力

项目摘要

自然界に存在する電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用、重力相互作用の4種類の相互作用を理論的に説明することは素粒子現象論の大きな目的の一つである。2012年に完成した素粒子標準模型は17種類の素粒子から構成されており、ほぼすべての自然現象を説明することができる。しかし、標準模型では説明できない実験結果が知られており、標準模型を超えた物理の存在が示唆されている。標準模型が抱える重大な理論的問題の一つが「強いCP問題」である。標準模型において強い相互作用は量子色力学 (QCD)によって説明される。QCDは荷電共役変換(C変換)と空間反転(P変換)の積を破る「シータ角」と呼ばれるパラメータを持つ。一方、中性子の電気双極子モーメントの測定結果からシータ角が不自然に小さい値を取ることが知られている。これは標準模型の枠組みでは説明することができず、強いCP問題として問題視されている。強いCP問題の解決策の最有力候補が未知粒子アクシオンである。アクシオンは新たに導入された大局的な U(1) 対称性 (PQ対称性) の自発的な破れに伴う南部-Goldstone粒子の一種である。しかし、重力存在下においてアクシオンによる強いCP問題の解決策が機能しない可能性が指摘されており、クオリティ問題と呼ばれている。本研究では、ワームホールという重力効果が起こすクオリティ問題に着目した。一般相対論を拡張することでワームホール効果を弱められることを示した。このような手法はクオリティ問題の解決法としては前例がほとんどなく未開拓の領域である。今後、本研究の手法をさらに拡張した新たな研究が期待される。

There are four kinds of interactions in nature: electromagnetic interaction, weak interaction, strong interaction and gravitational interaction. In 2012, the standard model of elementary particles was completed, and the composition of 17 kinds of elementary particles was explained. The standard model is described in terms of the existence of physics. The standard model contains a major theoretical problem and a "strong CP problem". Standard model for quantum chromodynamics (QCD) QCD charge sharing (C change) and space inversion (P change) product change "angle" and call change "angle" The measurement results of the electron dipole of a square and a neutral electron are different from those of a natural one. The standard model is composed of a set of problems, which are described in detail below. The most powerful candidate for the solution of the strong CP problem is the unknown particle. A new type of U(1) symmetry (PQ symmetry) is introduced into the system. In the presence of gravity, the solution to the strong CP problem is difficult to solve, and the problem of strong CP is difficult to solve. This study focuses on gravity. The general theory is that The solution to the problem is to solve the problem in a way that has not been explored. In the future, this research method will be expanded and new research will be expected.