計画班: D22
ダークマターの測定とその構造の解明
| 研究代表者 | 表 實 | 慶應義塾大学・教授 |
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| 青木 健一郎 | 慶應義塾大学・教授 |
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| 岩崎 愛一 | 二松学舎大学・教授 |
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| 肥川 隆夫 | 大妻女子大学・教授 |
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重要な成果
ダークマターの測定とその構造の解明を目指す本計画班では、「ダークマターを構成する素粒子の正体」、「宇宙初期におけるその生成メカニズム」、「宇宙質量密度に占めるその割合の測定」の３つの課題を取り上げ、それぞれの側面で重要な成果をあげたが、素粒子物理学が存在を予言したアクシオンをダークマターの候補として考え、その測定法を提案した論文「Ultra High Energy Cosmic Rays and Gamma Rays Bursts from Axion Stars:Proc. 9th Marcel Grossman Meeting on General Relativity」は、具体的に観測的な検証法を指摘している点で極めて重要である。
年度毎の進展と成果
平成13年度
弦理論と関係の深いlarge $N$ 極限の２次元QCDのふるまい、特に質量不等式に
ついて解析した。アクシオン星と中性子星との衝突を起源とするガンマー線バー
ストの発生メカニズムを提案した。リー環に値をもつソリトン方程式を、関数間
の積をモヤル積に置換えた方式で導いた。重力レンズ効果を利用したダークマター
の測定法を調べた。
平成14年度
有限温度の非平衡の格子場の理論における線形応答、局所平衡の破れ方について、
第一原理より定量的に求めた。炭素 カルシウム等の原子核中でアルファー粒子
が凝縮する可能性を、渦糸励起の視点から議論。Moyal量子化におけるワイル順
序の真空とノーマル順序の真空の同等性を示した。ダークマターによる重力レン
ズ効果を数値的に解析した。
平成15年度
超弦理論の非対称オービフォルド真空における摂動論的 2 ループ次の宇宙定数
を計算して解析的に求め，その性質を明らかにした．クォーク物質にカラー強磁
性相が存在する可能性を提案。ヒルベルト空間を参照せずに関数とスター積のみ
を用いた量子化法を調べた。非一様宇宙における多重レンズ効果を解析した。
平成16年度
超弦理論の非対称オービフォルド真空の構築のしかた，そしてその摂動論的な性
質を調べた．カラー強磁性相の一般的性質を議論。重力レンズ効果を用いて非一
様宇宙における光の伝播方程式を導出。
平成17年度
非平衡の格子の場の理論における第一原理からの運動論的な解析的計算と数値シ
ミュレーションとの結果がどのように一致するか $\phi^4$ 理論を用いて明らか
にした．中性子星内部に存在しうる、カラー強磁性相にあるクォーク物質の統計
的性質を議論。逆散乱法を用いて5次元アインシュタイン方程式の静的な解を無
限個求めた。量子化された場の理論において場を対角化する表示を提案した。
平成18年度
非平衡状況での場の理論の古典的な振る舞いについて、$\Phi^4$理論の熱輸送係数とその振る舞いを解析的に調べ、摂動論と数値計算で得られた結果の関係を明らかにした。また非平衡物理の量子力学的振る舞いについて調べ、これらの系の一般的な性質を明らかにした。光円錐量子化法を用いてクォーク物質中のグルーオン状態を調べ、中性子星の持つ強磁場の起源とハドロン内部のカラーグラス凝縮がこの解析で明らかになったグルーオン状態で説明できる理解できる可能性を指摘した。
類似性を議論。5次元のアインシュタイン方程式とアインシュタイン・マックスウェル方程式の定常的な解を、逆散乱法を用いて系統的に求めた。
シンポジウムの開催
- 岩崎愛一, 場の量子論の基礎的諸問題, 2001年12月19日-21日
- 岩崎愛一, 場の量子論の基礎的諸問題, 2002年12月18日-20日
- 岩崎愛一, 場の量子論の基礎的諸問題, 2003年12月24日-26日
- 岩崎愛一, 場の量子論の基礎的諸問題, 2004年12月16日-18日
- 岩崎愛一, 場の量子論の基礎的諸問題, 2005年12月18日-23日
査読付国際誌
- K. Aoki1 and D. Kusneov, ``EPU $\beta$ Model: Boundary Jumps, Fourier's Law and Scaling'', Phys. Rev. 86 (2001) 4029-4032
- T.Koikawa, ``Soliton Equations Extracted from the Noncommutative Zero Curvature Equation'', Orog. Theor. Phys. 105 (2001) 1045-1057
- T. Koikawa, ``On the Vacuum in the Moyal Quantizationr'', prog. Theor. Phys. 106 (2001)1027-1035
- T. Koikawa, ``Role of the Imaginary Part in the Moyal Quantization'', prog. Theor. Phys. 106 (2001)1297-1300
- K. Aoki and K. Ito, ``Meson mass differences in two dimensional guaged four Fermion models'', Phys. Rev. D65 (2002) 025003 1-11
- T. Koikawa , ``Equivalence of Weyl Vacuum and Normal ordered Vacuum in the Moyal Quantization'', Prog. Theor. Phys. 107(2002) 1061-1067
- T. Hori, T. Koikawa and T.Maki, ``Moyal Quantization For Constarained System'', Prog. Theor. Phys. 108 (2002) 1123-1141
- A. Iwasaki, ``Skyrmion-pseud0 Skyrmion Transition in bilayer quantum Hall States at $\nu=1$ '', Phys. Rev. B67 (2002) 153307-1
- K. Aoki, D. Kusnezov, ``Violations of Local
Equilibrium and Linear Response in Classical Lattice
Systems'', Phys. Lett. \bf A309 (2003) 377---381
- K. Aoki, D. Kusnezov, ``On the Violation of Local
Equilibrium and Linear Response, Phys. Rev. \bf A309 (2003)
377---381
- K. Aoki, D. Kusnezov, ``Lyapunov exponents,
transport and the extensivity of dimensional loss in thermal
gradients'', Phys. Rev. \bf E68 (2003) 056204-1---6
- A. Iwasaki, ``Pseudo-Skyrmion Effects on Tunneling Conductivity in Coherent Bilayer Quantum Hall States at ν=1.
'', Phys. Rev. B67 (2003) 125303
- A. Iwasaki and O. Morimatsu, ``Color Ferromagnetism in Quark Matter'', Phys. Lett. B571 (2003) 61
- T. Hori and K. Koikawa, ``Quantization via Star Puroducts'', Prog. Theor. Phys. 11 (2003)136
- K. Aoki, D. Kusnezov, ``Spatial Distributions of
Observables in Systems under Thermal Gradients'', Phys. Rev. \bf E 70,
051203 (8 pages) (2004)
- K. Aoki, Eric D'Hoker, D.H. Phong, ``Two-loop
superstrings on orbifold compactifications'', Nucl. Phys. \bf
B688 (2004) 3---69
- K. Aoki, Eric D'Hoker, D.H. Phong, ``On the
construction of asymmetric orbifolds'', Nucl. Phys. \bf B695
(2004) 132---168
- A. Iwazaki, O. Morimatsu, T. Nishikawa and M. Ohtani, ``Color Ferromagnetism of Quark Matter and Quantum Hall States of Gluons
in SU(3) Gauge Theory'', Phys. Lett. B579, (2004) 347
- A. Iwasaki, ``QUANTUM HALL STATES OF GLUONS IN QUARK MATTER'', JPhys. Rev. D71(2005) 034014
- A. Iwasaki , O. Morimatsu, T. Nishikawa and M. Ohtani, ``COLOR FERROMAGNETISM OF QUARK MATTER: A POSSIBLE ORIGIN OF STRONG MAGNETIC
FIELD IN MAGNETARS'', Phys. Rev. D72(2005) 114003
- T. Koikawa, ``Infinite Number of Soliton Solutions to 5-dimensional Vacuum Einstein Equation'', Prog. Theor. Phys. 114(2005) 793-803
- H. Yoshida, K. Nakamura and M. Omote, ``The Continuous Limit of the Lens Effect and the Optical Scalar Equation'', Mon. Not. R. Astron. Soc. 358(2005) 39-48
- K. Aoki, J. Lukkarinen, H. Spohn, ``Energy
Transport in Weakly Anharmonic Chains'',
J. Stat. Phys. 124 (2006)1105-1129
- A. Iwasaki, ``Light Cone Quantization
and Savvidy Instability in Dense Quark Matter'',
Phys. Rev. D75 (2007)034020
- T. Azuma, T. Koikawa, ``Infinite Number of Stationary Soliton Solutions to Five-Dimensional Vacuum Einstein Equation'',
Prog. Theor. Phys. 116(2006) 319-328
- M. Omote and S. Kamefuchi, ``On the Wave Aspect of Relativistic Quantum Fields'', Prog. Theor. Phys. 115(2006) 951-978
プレプリント
- M. Omote, S. Sakoda and S. Kamefuchi, ``Classical and Quantum Behavior of Generalized Oscillators-action variable, angle variable and quantum phase'', hep-th/0106115
- A. Iwasaki, ``Color ferromagnetic quark matter in neutron stars'', hep-th/0507151
- T. Azuma and T. Koikawa, ``Infinite number of stationary soliton solutions to five-dimensional vacuum Einstein equation'', hep-ph/0512350
- A. Iwasaki , ``Color Glass Condensates in dence quark matter and quantum Hall states of gluons'', hep-ph/0604222
学会発表リスト
- 岩崎愛一, 「2層量子ホール状態におけるスキルミオン，擬スキルミオン転移」, 日本物理学会 2001年秋季大会, 2001年9月
- 岩崎愛一, 「アルファークラスター凝縮核における渦糸励起」, 日本物理学会 2004年秋期大会, 2002年9月
- 岩崎愛一, 「2層量子ホール状態における擬スキルミオンの，面間トンネル電流への影響」, 日本物理学会 2004年秋期大会, 2002年9月
- 岩崎愛一, 「カラー強磁性とカラー超伝導」, 日本物理学会 2003年年次大会, 2003年3月
- 岩崎愛一, 「SU(3)カラー強磁性とカラー超伝導の共存相」, 日本物理学会 2003年秋期大会, 2003年9月
- 岩崎愛一, 「中性子星におけるカラー強磁性相とマグネッター」, 日本物理学会 2005年年次大会, 2004年3月
- 岩崎愛一, 「QCDにおけるサビディー真空の安低化とグルーオンの
量子ホール状態」, 日本物理学会 200年秋期大会, 2005年9月
- 岩崎愛一, 「カラー強磁性相にあるクォーク物質の化学ポテンシャル」, 日本物理学会 200年秋期大会, 2004年9月
- 岩崎愛一, 「中性子星内部のカラー強磁性相」, 日本物理学会 2005年年次大会, 2005年3月
- 岩崎愛一, 「Color Ferromagnetism and Color Superconductivity in Dense Quark Matter」, 日本物理学会 2005年秋季大会, 2005年9月
解説書
- 亀淵・表實, 量子力学特論, 朝倉物理学体系（朝倉書店）
- 高橋康・表實, 古典場から量子場への道 増補第２版（講談社）
- Takao Koikawa (L.V. Chen 編), Trends in Soliton Research (pp. 73-85)（Nova Science）
その他
- 岩崎, 国際会議発表・プロシーデイングス, Ultra High Energy Cosmic Rays and Gamma Ray Bursts from Axion Stars,
Proceedings of the Ninth Marcel Grossmann Meeting on General Relativity,
ed. by V.G. Gurzadyan, R.T. Jantzen and R. Ruffini, World Scientific,
Singapore (2002) 1679.
- 岩崎, 国際会議発表・プロシーデイングス, Vortex Excitations in Alpha Cluster Condensed Nuclei.
“Exotic Clustering” 4th Catania Relativistic Ion Studies,
AIP Conference Proceedings 664 (2002) 27
- 岩崎, 国際会議発表・プロシーデイングス, Color ferromagnetism and quantum Hall states in quark matter
2nd International Workshop on Quantum Chromodynamics: Theory and Experiment, Conversano, Italy (2003) 253
- 岩崎, 国際会議発表・プロシーデイングス, Color ferromagnetic states and quantum Hall states of gluons in quark matter Finite Density QCD at Nara, Prog. Theor. Phys. Suppl.156: (2004) 178
- 岩崎, 国際会議発表・プロシーデイングス, Color Ferromagnetic State of Dense Quark Matter,
Strong and Electroweak Matter 2004, Proceedings of the SEWM 2004 Meeting,
Helsinki, Finland (2004) 376.
- 肥川, 国際会議発表・プロシーデイングス,
SOLITON EQUATIONS BY THE NONCOMMUTATIVE ZERO-CURVATURE FORMULATION
PRHEP-unesp2002/021
- 肥川, 国際会議発表・プロシーデイングス,
ON κ IN THE ★ PRODUCT (Proceedings of the Workshop on Quantum Gravity and Noncommutative Geometry)
Modern Physics Letters A, Vol. 20, Nos. 17-18:1387-1394, 2005
- 表, 国際会議発表・プロシーデイングス,
The Particle-Operator and Particle States in Quantum Field Theory (Proceedings of the 24th Internatinal Colloquim on Group Theoretical Methods in Physics Pris, 15-20 July 2002) institute of Physcs 173 pp.581-584
- 表, 国際会議発表・プロシーデイングス,
Quantum version of Hamiltonian-Jacobi theory for Time-dependent Systems (Proceedings of the 24th Internatinal Colloquim on Group Theoretical Methods in Physics Pris, 15-20 July 2002) institute of Physcs 173 pp.601-604