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東海大学理学部物理学科素粒子理論・安江研究室  

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概略

クォーク・レプトンの統一模型や複合模型の構築をしています。とくに現在、クォーク・レプトンの標準模型といわれるGlashow-Weiberg-Salam模型を出発点として、どうのような新しい相互作用やクォーク・レプトンの更なる構成子を含む新たな基本粒子が必要かを調べています。また、そのような新しい物理的様相が、どんな実験にどうのような影響を与えるかに重点を置いた、いわゆる現象論も展開しています。フェルミ国立加速器研究所(FNAL)の陽子・反陽子衝突、ドイツ電子加速器研究所の電子(陽電子)・陽子衝突(HERA)、欧州原子核研究所の電子・反電子衝突(LEP)や近い将来に実現される(巨大)加速器での陽子・反陽子衝突(LHC)等での粒子生成・崩壊現象を取り扱っています。いままでに研究した成果はいくつかの学術雑誌に掲載されています。興味のあるかたは研究リストを参照ください。また最新の研究内容も参照できます。

当研究室では科学研究費補助金の交付を受け、

  • 平成12・13年度は特定研究領域Aの研究分担としてニュートリノの性質を解明する研究を行っていました(終了)。
  • 平成13〜18年度は特定研究領域の研究分担として超対称理論理論のダイナミクスを解明する研究を行ってい ました(終了)。

主に「クォークとレプトンの複合性」とその物理的帰結を研究しています。

  • クォークとレプトンの弱い相互作用と複合性

弱い相互作用でのクォークとレプトンの対称的振る舞いをより基本的な粒子の作用として考察。

  • クォークとレプトンの弱い相互作用と異常現象

中性カレントによる、いくつかの”異常現象”の予測と解析。

  • クォークとレプトンの統一模型と複合性

SO(10)群の群表現を複合粒子描像から解釈し、新しい模型を提出。

  • クォークとレプトンの統一模型と質量スケール

SO(10)統一模型での質量スケールとSO(10)の破れをHiggsポテンシャルの安定性を用いた議論およびクォークとレプトンへの応用。

  • クォークとレプトンの複合性と観測可能な効果

クォークとレプトンが拡がりを持つ場合の物理的帰結を実験による観測可能効果として議論。

  • クォークとレプトンの複合性と南部・ゴールドストーン機構

クォークとレプトンの生成機構として、南部・ゴールドストーン機構を通して議論。特に、超対称性とスピン1/2の南部・ゴールドストーン粒子の関連性に注目し、質量公式を導出。

  • クォークとレプトンの質量と非線型模型

複合粒子生成力学として非線型模型を採用し具体的にクォークとレプトンを複合粒子として構成し、その質量を計算。

  • 新しい弱ボゾンと弱アイソスピン荷電交換関係

弱い相互作用を記述するSU(2)xU(1)模型から荷電交換関係を用いて、新しい弱ボゾンの質量和則を導出。

  • クォークとレプトンの質量階層・世代数と質量保護機構

質量保護機構のカイラル対称性と超対称性の連携に注目、世代間質量階層を説明する模型の構築。

  • 余分な弱ボゾンの複合性と観測可能な効果

励起弱ボゾンを物質として導入、ゲージ場としての弱ボゾンとの関連を考察し、それらの相互作用を導出し、クォーク・レプトンの物理に適用。

軽い複合フェルミ粒子生成の可能性を、超量子力学に現れる南部・ゴールドストーンフェルミオンを利用して議論。N"flavor">N"color"の場合に、対称性の自発的破れをVeneziano-Yankielowicz型の低エネルギー有効理論をもとに解析。そのうちの幾つかの破れに伴い生成される南部・ゴールドストーン超場が実際のクォークとレプトンを含む事を指摘。更に、具体的に対称性を陽に破る質量項を導入しクォークとレプトンの質量を計算。現在、「Seiberg流の定式化」とここで「得られている対称性の破れの型」の関連性を研究中。

弱ボゾンが複合粒子として仮定されても、複合性が隠れる低エネルギーでは、基本的なゲージ粒子として見なせる事を指摘。更に、QCDでのベクターメソン(の場合とゲージ場の場合)に適用してその同等性を議論。その処方を励起弱ボゾンの物理に適用。

  • ストレンジ核物質の性質

ストレンジ核物質の質量数と電荷の関係および質量公式を導き、現在ある宇宙線の現象と絡めて議論。

ニュートリノを質量を持たない中性粒子として導入。質量は量子効果の補正として与えられる。1)この機構を第4の仮説的ニュートリノ(sterile neutrino)を含むように拡張し、太陽からくる電子ニュートリノ振動の説明に用いる。2)SU(3)LXU(1)N模型で量子効果の補正が自然に導入される性質に着目しその物理的帰結を調べる

ニュートリノにおけるCPの破れはニュートリノの質量 が複素数であるときにあらわれる。どのような質量の形式がどのようにCPを破るかを調べる。

大混合ニュートリノ振動と質量階層をあたえる一般的なフレーバーニュートリノの質量項を見つける。

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最終更新日: 2015年01月27日
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