著者

細谷 裕 波場 直之 尾田 欣也

出版者

大阪大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2008

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ヒッグス粒子の正体、余剰次元の存在の可能性、クォーク・レプトンの起源をLHC実験で探れる物理として探求した。ヒッグス粒子を余剰次元のゲージボゾンとするゲージ・ヒッグス統合理論を構成した。質量126 GeVのヒッグス粒子の存在から、余剰次元での励起粒子、ヒッグス粒子の相互作用の間に普遍的な関係(ユニバーサリティ)があることを発見した。今後のLHC実験で検証されれば、余剰次元の存在が確立される。

著者

細谷 裕 波場 直之 尾田 欣也

出版者

大阪大学

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2008

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標準理論を超える物理がLHCの実験で見えるか。ヒッグス粒子、フレーバー混合、ブラックホール生成の物理を鍵に、余剰次元の存在を検証できるか。これが本研究課題で追求する中心テーマであり、ゲージ・ヒッグス統合理論、フレーバー混合、ブラックホール生成を、主に余剰次元の観点からLHC実験への帰結に焦点をあて研究する。ヒッグス場の起源については、細谷機構により電弱ゲージ対称性をダイナミカルに破るゲージ・ヒッグス統合理論を中心に調べ、暗黒物質の正体に関わる宇宙論的帰結もあきらかにした。細谷達はRandall-Sundrum時空上で、現実的なクォーク・レプトンを含むSO(5)xU(1)モデルで、W,Zボゾン、ヒッグスボゾン,クォーク・レプトンの波動関数を決定し、電弱相互作用のゲージ結合の大きさ、湯川結合の大きさを決定した。前年度に、すでに、Aharonov-Bohm位相の値が量子効果により、90度となることが示された。このことを使い、ヒッグス場との3点結合は、厳密に零になることが明らかにされた。このことより、ヒッグスボゾンが安定になるという驚くべき描像が帰結される。さらに、その結果として、現在の宇宙の暗黒物質は実はヒッグスボゾンであるという可能性が生じ、WMAPのデータから決められた宇宙の暗黒物質の質量密度から、ヒッグスボゾンの質量が約70GeVと決定される。これらは、画期的な結果であり、今後、暗黒物質探索、加速器実験で更なる検証がなされるであろう。また、波場、尾田達は、5次元オービフォルド上で、ヒッグス場がある場合、ブレーン相互作用のために湯川結合が大きくずれることを示した。