動的天体現象に注目した修正重力理論の観測的検証法の研究

关注动态天文现象的修正引力理论观测验证方法研究

• 批准号: 13J00755
• 负责人: 棚橋 典大
• 金额: $ 1.77万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 2014
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00755/
• 关键词: 修正重力理論; 相対論的宇宙論; 一般相対性理論

本年度中に以下の研究を行い、論文作成やそれに基づいた研究発表を行った。・Bimetric理論における宇宙論的摂動論(向山信治氏、A.E. Gumrukcuoglu氏、A. De Felice氏、田中貴浩氏との共同研究)一般相対性理論に変更を施して得られる修正重力理論は、宇宙の加速膨張の起源を与えうるなどといった観点から近年注目を集めている。本研究では、2つの相互作用する計量を持つBimetric模型を改良して得られる理論に注目し、この理論におけるFLRW宇宙とその2次摂動の振る舞いを明らかにした。特に、先行研究によって考察された安定な宇宙論的解に注目し、より拡張された状況における系の振る舞いと安定性条件を明らかにした。本研究内容に基づいた論文をJCAP誌に投稿し、早稲田大学にて研究発表を行った。・Lovelock理論における因果性と双曲性ケンブリッジ大学のHarvey Reall氏、Benson Way氏との共同研究で、修正重力理論の一つであるLovelock理論における因果性と双曲性について研究を行った。Lovelock重力理論はアインシュタイン重力の作用に高次曲率項を加えて得られる修正重力理論の一つである。この理論における重力波の伝搬に注目し、それが因果性や双曲性といった物理的によい性質を示すかについて調べた。様々な背景時空上の伝搬について調べた結果、平面波解上の伝搬については通常の因果律が成立する一方で、ある種の球対称解上では摂動方程式が双曲型でなくなることが分かった。この後者の例においては重力摂動の時間発展が病的な性質を示すようになる。この事実から得られる理論への示唆などについて議論を行った。本研究内容についた論文をCQG誌に投稿し、複数の研究会にて発表を行った。

This year, the following research projects were carried out, papers were prepared, and basic research projects were carried out. Bimetric Theory: "Dynamics of Cosmology"(Mukiyama Shinji, A.E. Gumrukcuoglu, A. The origin of the acceleration and expansion of the universe has been studied by De Felice and Takashi Tanaka. In this study, we improved the Bimetric model of the interaction between the two systems and obtained the theoretical results of the FLRW universe. In particular, the study of the stability of cosmological solutions, the state of the universe, the stability of the system, and the stability of the system. This research is based on a paper submitted to the JCAP journal, and a research paper published by Waseda University. Lovelock theory is causal and hyperbolic. Harvey Reall and Benson Way of the University of California have jointly studied Lovelock theory and modified gravity theory. Lovelock's theory of gravity adds higher-order curvature terms to the action of gravity. The theory of gravity waves is not only causal, but also hyperbolic and physical. The result of the adjustment on the background space-time is that the usual causality holds on the plane wave solution. The equation of motion is hyperbolic. The latter example shows the nature of gravity and time evolution. This is the first time I've ever seen a person who's been involved in a crime. The content of this study is submitted to the CQG journal, and a number of research meetings are held.

项目成果

Viable cosmology in bimetric theory

• DOI: 10.1088/1475-7516/2014/06/037
• 发表时间: 2014-03
• 期刊: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
• 影响因子: 6.4
• 作者: A. D. Felice;A. Gumrukcuoglu;S. Mukohyama;Norihiro Tanahashi;Takahiro Tanaka

Lovelock重力理論の因果性と双曲性

洛夫洛克引力理论中的因果关系和双曲线

• 发表时间: 2014
• 作者: 邵一凡;稲垣嘉彦;榊原豊;吉野宏志;棚橋典大
• 通讯作者: 棚橋典大

Causalit and Hyperbolicity of Lovelock Theories

洛夫洛克理论的因果关系和双曲性

• 发表时间: 2015
• 期刊: Classical and Quantum Gravity
• 影响因子: 3.5
• 作者: H.S. Reall;N. Tanahashi and B. Way
• 通讯作者: N. Tanahashi and B. Way

Cosmological matching conditions and galilean genesis in Horndeski's theory

• DOI: 10.1088/1475-7516/2014/03/008
• 发表时间: 2014-01
• 期刊: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
• 影响因子: 6.4
• 作者: Sakine Nishi;Tsutomu Kobayashi;Norihiro Tanahashi;Masahide Yamaguchi

Causality and hyperbolicity of Lovelock theories

• DOI: 10.1088/0264-9381/31/20/205005
• 发表时间: 2014-06
• 期刊: Classical and Quantum Gravity
• 影响因子: 3.5
• 作者: H. Reall;Norihiro Tanahashi;Benson Way