Yoneya Laboratory

米谷民明　（名誉教授）２０１０年３月に３０年間在職した本研究室を定年退職し、現在は名誉教授、放送大学教授に2015年３月まで在職、現在は放送大学客員教授。

研究概要

超弦理論 ( M-理論)：重力を含む自然界の全ての相互作用と素粒子の統一理論への最有力な手がかりである超弦理論( 最近ではそのより統一された拡張として M―理論と呼ばれることもある) の幾何学的、物理的背景と原理的基礎を、特に以下の観点から調べその非摂動的構成を目指した研究を行っている。
- ゲージ／重力対応を中心とした、重力理論としての一般相対性理論とゲージ理論の対応関係の研究
- 時空の短距離構造の探究
- 一般相対性理論と量子論の融合を特徴づける新しい不確定性原理の提唱 (space-time uncertainty relation)
- 理論の非摂動的対称性とそれに基づいた理論の非摂動的定式化の探究。
- 行列模型等による場の理論とは異なった自由度を用いた非摂動的定式化の探究
時空幾何学の量子化に対する模型：”幾何学の量子化”（あるいは ”乱雑な幾何学”の統計力学）としての重力の量子論という観点に立って、行列模型を中心とした低次元量子重力模型の非摂動論的性質を研究する。上記の1のテーマと密接に関係している。
量子場理論の構造：1,2の問題に限らず、無限自由度系の量子論としての量子場系の特異な物理現象（クオーク閉じ込め、量子異常、相転移、トポロジー的励起状態など）とその応用，およびその数学的取り扱いに関する方法論等についてより一般的な立場から研究する。

論文・著書等

最近（1994年以降)の研究論文および国際会議招待講演のアブストラクトを含むより詳しい研究内容などについては、私の英語ホームページに載せていますのでそちらをご覧ください。また、それ以前の研究のうち主要なものの一部は、下の受賞歴の欄にリストしてあります。

ここでは日本語の著書(単著のみ)と、最近（９６年以降）の解説記事の中で学生諸君の参考になりそうなものを選んであげておきます(それ以外の共著の本や他の日本語の解説論文、随筆、書評等は多数にのぼるので省略)。

著書

「光を止められるか―アインシュタインが挑んだこと」（岩波サイエンスライブラリー）、岩波書店、2011年
「力学」(物理学基礎シリーズ1)、培風館、1993年
「量子論入門講義」(現代物理学入門講義シリーズ2)、培風館、1998年
「アインシュタインは何を考えたか」(岩波高校生セミナー)、岩波書店、1998年

「物理の世界」（'11）（学部共通科目、担当章９－１５章）
「初歩からの物理学」（'12）（学部基礎科目、担当章１０－１３章）
「現代物理科学の論理と方法」（'13）（大学院科目、担当章１―５章、１２、１３章、１５章）
「力と運動の物理'13」（学部専門科目、担当章１―５章、１１－１５章）
「場と時間空間の物理―電気、磁気、重力と相対性理論」（'14）（学部専門科目、担当章１―2章、9－１５章）
「量子と統計の物理」（'15）（学部専門科目、担当章１―6章、１3－１５章）

最近の日本語解説記事から（1996年以降）

「弦の相対論的古典力学 I, II」数学セミナー35-10号, 56-61, 36-11号, 66-71, 1996年
「非摂動的弦理論の構築を目指して」日本物理学会誌53巻、312-319, 1998年
「弦理論とは何か、何であるべきか」パリティ13号、16-22、1998年
「物理科学この１年ー基本理論の探求」パリティ３巻, 113-114, 1998年
「量子論と相対論の統一とは何か」数理科学 422号, 5-12、2000年
「超弦理論と時空構造-- 時空の不確定性原理」パリティ16号、10-16、2001年
「超弦理論からみた点と粒子」数理科学 459号、49-55、2001年
「物理学の明日」(座談会) 日本物理学会誌56巻、648, 20001年
「M理論と時空の不確定性関係」数理科学 466号、60-66, 2002年
「保存則とは何か」数理科学 475号、5-12, 2003年
「物理学はどこまで進歩するか」(談)えれきてる(東芝)、2003年3月、
えれきてる記事ホームページ
「素粒子論・弦理論とエネルギー」数理科学 486号、47-53, 2003年
「弦から重力だって!」パリティ19巻10号，50，2004年
「物理科学この１年ー超弦理論と量子重力」パリティ1９巻、32-33, 2004年
「座談会:100年間に何があったか」(特集:世界物理年2005) 科学(岩波書店) 75号，No. 2, 170-181，2005年
「弦理論と対称性」数理科学 507号，40-52, 2005年
「現代の素粒子像--湯川・朝永から弦理論まで」数理科学 522号，5-11, 2006年
「名著に親しむ--『旅人』と『鏡のなかの世界』」数理科学 522号，48-49, 2006年
「ゲージ重力対応とは何か」数理科学 536号，7-14, 2008年
「インタビュー：ストリング理論は面白くて深い」数理科学 536号，62-64, 2008年
「対談：物理と数学の難所」数理科学 539号,　5-10, 2008年
「ノーベル賞によせてー私の好きな南部さんの論文」科学（岩波書店）７９号, 109-111, 2009年
「物理科学この１年ー超弦理論」パリティ２４号, 38-39, 2009年
「マックスウェル方程式」数理科学552号、14-18、2009年
「対談：現代物理の世界像」数理科学553号、5-10, 2009年
「量子重力理論の起源」別冊数理科学量子重力理論、15-20, 2009年
「それぞれの「エウレカ！」を」数理科学558号、5-6, 2009年
「インタビュー：物理の創造と原理の役割」数理科学558号、58-62, 2009年
「ストリングの発想―弦理論の生みの親」（特集　南部陽一郎-- 考えて学ぶ物理の奥義）数理科学48(9),40-46, 2010年
「物理の道しるべ--研究者の道とは何か（２０・最終回）学而時習之、不亦説香乎」数理科学４９（２）、７７－８３、2011年（単行本「物理の道しるべ」に収録）
「私の研究：終わりなき旅路」３７９－３８４、数理物理　私の研究（量子数理シリーズ２）、丸善出版 2012年
「次元とは何か」数理科学５１（５）、５－９、2013年
「一般相対性理論の幾何学的見方と非幾何学的見方―アインシュタインとの夢対話」数理科学５２（４）、３８－４４、2014年
「巻頭言：物理学における局所性と非局所性の相克」数理科学５２（12）、 5－6、2014年
「弦理論における時空非局所性とは何か」数理科学５２（12）、 57－63、2014年
「相対性理論と量子論の未来」Newton別冊アインシュタイン ― 相対論の１００年、 150－153、2015年
「超弦理論は何をもたらしたか」パリティー３０巻第６号18-20、2015年
「ファラデーとアインシュタイン--統一への前奏」窮里第１号２３－３２、2015年

広域科学専攻年報2002年度版 Frontier 2002 に載った研究紹介記事
「力の統一にむけて」

最近の講義、講演から

ここ数年の一般講演、講義，学会，研究会，国際会議での講演でpdfファイルがあるものから、一般向けのものを中心にいくつかを選んであります．学生諸君にはちょっと難しい内容のものもあるかも知れませんが参考にしてください．(なお、講義ノートのダウンロードは基本的に受講生に限られています。また、それ以外でも著作権等の関係で一般公開できないファイルがいくつかあります。入手をご希望の場合はお問い合わせください。）

早稲田大学大学院における集中講義

（後半の素粒子論特論Dおよび前半Cの最初の部分、Cの残りは板書で行ったため、ファイルはありません）
2014-15年, 原則として受講生のみに制限されています．
内容は、ここ１０年程各大学（名古屋大学、東北大学、等）で行った集中講義とほぼ重なります。

0 Introduction to string theory and gauge/gravity correspondence
1-1 String quantum mechanics: a short course　part 1
1-2 String quantum mechanics: a short course　part 2
2 Effective field theories
3 Gauge theory descriptions of gravity -- case of D0-branes, or `Matrix theory’
4 AdS/CFT correspondence I
5 AdS/CFT correspondence II, III

日本物理学会科学セミナー講演（2015年、６月20日）
「光と場-- マックスウェルから弦理論まで」

2014年8月原子核三者若手夏の学校講義
「弦理論とは何だろうか」

放送大学自然科学談話会での講演（2015年、2月18日）
「アインシュタインは何を恐れたのか―相対性理論と量子力学の相克―」

放送大学自然科学談話会での講演（2013年、11月20日）
「誰がヒグス粒子を予言したのか、質量とは何かパート２―ノーベル賞の正しい理解」

日本工業倶楽部における講演（2013年４月２日）
「アインシュタインの遺産と現代物理学の課題」

放送大学自然科学談話会での講演（2013年、２月13日）
「質量とは何か」

放送大学福井学習センターにおける講演（2012年8月、共催：福井大学地域貢献推進センター）
「南部陽一郎の世界：素粒子物理における対称性とその自発的破れ」

台湾国立大学における講演（英語）（2011年12月、台北市周辺の４研究機関合同コロキュームにおける講演、学部および修士課程学生向き）
What is string theory?-- present status from a historical perspective

西宮湯川記念市民講演会における講演 (2010年10月、ほぼ同内容の講演を放送大学埼玉学習センター、千葉学習センターで行っています）
「超弦理論とはどんなものか」

大学院総合文化研究科　現代科学技術概論II 「科学技術インタープリター養成プログラム」における第1回講義〔平成18年度）
「基礎物理学の課題：量子論と相対論の統合は可能か」　

教養学部授業「全学自由研究ゼミナール：アインシュタインと現代物理学」の講義
「統一理論とアインシュタインー２１世紀物理学の課題」
国際物理年の一環として，２００５年夏学期に駒場の物理関係のスタッフを中心にしてなされた講義のシリーズの最終回．アインシュタインが成し遂げた業績を概観し，アインシュタインが後半生にライフワークとして心血を注いだ統一理論への試み，そしてその現代物理学への影響および現在の研究の現状などを１-２年生向きに解説したものです．

教養学部授業「物理科学 II」の講義ノート
講義ノートのダウンロードは原則として受講生のみに制限されています．

教養学部授業「電磁気学」の講義ノート
講義ノートのダウンロードは原則として受講生のみに制限されています．

教養学部授業「量子論入門講義」の講義ノート
講義ノートのダウンロード
は原則として受講生のみに制限されています．

教養学部授業「相対論入門講義」の講義ノート
講義ノートのダウンロード
序論のダウンロードは原則として受講生のみに制限されています．なお、第９章には「特別講義」として相対論的弦の古典力学の解説があります。

「弦理論」集中講義ファイル：最近１０年間ほど様々な大学で行っている集中講義の一部（弦の量子力学の解説）の
ダウンロードは原則として受講生のみに制限されています．

1989年原子核三者若手夏の学校講義
Introduction to conformal symmetry and its applications
（1995年に科研費重点領域「無限可積分系」の報告出版物231 レクチャーノートNo.11 として印刷された冊子のコピーです。一部は大学院の場の理論の講義でも使用しました。入手をご希望の場合はお問い合わせください。）

1979年場の理論研究会におけるレビューノート
場の理論における order, disorder
（これも大変古いものですが、しばしば問い合わせがあります。雑誌、素粒子論研究のホームページからもダウンロードできます。）

最近15年ほどの主な国際会議招待講演から(英語)

Speech at the conference dinner of Srings 2015 (ICTS, Bangalore, India, June, 2015)
"General Relativity from Strings"

(Invited talk presented at the workshop ``KEK Theory Workshop 2014, February, 2014, KEK)
"Unsolved questions in string theory"

(Invited talk presented at the workshop ``International Conference on String Field Theory and Related Aspects", Yukawa Institute for Fundamental Physics, Kyoto University, October, 2010)
"Towards field theory for D-Particles"

(Invited talk presented at the workshop ``Membranes, Minimal Surfaces and Matrix Limits", Albert Einstein Institute, Potsdam, October, 2009)
"Matrix Theories, Supermembranes, and Gauge/Gravity Correspondence"

(Invited talk presented at the workshop ``International Conference on Progress of String Theory and Quantum Field Theory", Osaka City University, December, 2007)
"An attemp towards field theory for D0 branes -- Quantum M-field theory"

( 21st Nishinomiya-Yukawa Memorial Symposium on Theoretical Physics,
Nishinomiya City and Kyoto (YITP), November , 2006)
"Space-Time Uncertainty and Approaches to D-Brane Field Theory"

( Cosmological Landscape: Strings, Gravity, and Inflation,
KIAS-YITP Joint Workshop, KIAS, Seoul, September 20-24, 2005)
Updated version of the talk "Extended Fermion Representation of General 1/2 BPS Operators in AdS/CFT -- Towards field theory of D-branes "

(Frontiers of Quantum Science, YITP, Kyoto University, February, 2005)
"Holography in the BMN limit of AdS/CFT correspondence"

Strings 2003 Int. conf., Kyoto, 2003
Strings 2000 Int. conf., Michigan, 2000
Strings 99 Int. conf., Potsdam, 1999

国際会議(Strings'2000 Conference, University of Michigan, 2000) でのスナップ

"Tamiaki Yoneya is having a relaxing conversation in the foreground."

最近の国内研究集会招待講演から

2010年３月の日本物理学会（岡山大学）における特別講演
弦理論とは何か―回顧と展望

弦理論にとっての量子論の問題
KEK研究会「量子論の諸問題」（２００８年３月２０－２１日）における講演．

駒場２００７研究会における講演
 Towards Field Theory of D-Particles
駒場素粒子論グループが主催して数年おきに開催している国際研究集会での講演．

立教大学「弦理論研究会」(２００６年１２月）における講演
1/2-BPS Correlators as c=1 S-Matrix

日本物理学会シンポジウム講演
「一般相対性理論と素粒子論」
2005年は，アインシュタインが光量子論，ブラウン運動の理論，特殊相対性理論を発表して20世紀の物理学の扉を開いた物理学における「奇跡の年」1905 年からちょうど100年目です．そして，さらに10年を経てアインシュタインが 1915年に完成させた金字塔が一般相対性理論です．一般相対性理論はその後の理論物理学の発展に計り知れない影響を与えています．これに関連して 2005年春の日本物理学会で催されたシンポジウムの講演です．

大阪市立大学(２００５年２月）およびKEK研究会（２００５年３月）での講演
Towards Field Theory of D-Branes

略歴 (1947年生まれ）

学歴

1965年　北海道札幌南高等学校卒業

1969年　北海道大学理学部物理学科卒業

1974年　北海道大学大学院理学研究科物理学専攻博士課程修了（理学博士）
職歴

1974年　日本学術振興会奨励研究員

1975年　北海道大学理学部助手

1980年　東京大学教養学部助教授

1991年　東京大学教養学部教授

1996年　東京大学大学院総合文化研究科教授（大学院重点化にともなう組織変更による）

2010年　放送大学教授（教養学部自然と環境コース、および大学院自然環境科学プログラム）

この間，ニューヨーク市立大学(1976-1978), CERN(ヨーロッパ共同原子核研究所理論部, 1983-1984), カリフォルニア大学サンタバーバラ理論物理学研究所[現カブリ理論物理学研究所](1993), などで招聘研究員として長期在外研究．他に短期(1― 数ヶ月)滞在した海外研究機関は、ブラウン大学、MIT, スタンフォード大学、タタ基礎研究所、など。

受賞（Prizes related to researches, 研究関連のもの）

第１回西宮湯川記念賞(Nishinomiya-Yukawa prize, 1986年）

受賞対象　「弦理論による量子重力の研究」

主論文：　T. Yoneya, "Connection of dual models to electrodynamics and gravidynamics", Prog. Theor. Phys. 51:1907-1920, 1974.

Abstract: It is shown that the Virasoro-Shapiro model contains Einstein's theory of gravity as a zelo-slope limit. It is also shown that the conventional dual model contains the scalar electrodynamics as a zelo-slope limit. The connection between the generating functionals for the scattering matrices of these dual models and the corresponding field theories is demonstrated.

''Approaches To String Field Theories'', Seventh Workshop on Grand Unification ICOBAN86}

第12回日本物理学会論文賞(JPS prize for outstanding papers, 2007年)

対象論文： T. Yoneya, "String theory and the space-time uncertainty principle", Prog. Theor. Phys. 103:1081-1125, 2000 (invited paper).

abstract: The notion of a space-time uncertainty principle in string theory is clarified and further developed. The motivation and the derivation of the principle are first reviewed in a reasonably self-contained way. It is then shown that the nonperturbative (Borel summed) high-energy and high-momentum transfer behavior of string scattering is consistent with the space-time uncertainty principle. It is also shown that, as a consequence of this principle, string theories in 10 dimensions generically exhibit a characteristic length scale which is equal to the well-known 11 dimensional Planck length g_s^{1/3}\ell_s of M-theory as the scale at which stringy effects take over the effects of classical supergravity, even without involving D-branes directly. The implications of the space-time uncertainty relation in connection with D-branes and black holes are discussed and reinterpreted. Finally, we present a novel interpretation of the Schild-gauge action for strings from the viewpoint of noncommutative geometry. This conforms to the space-time uncertainty relation by manifestly exhibiting a noncommutativity of quantized string coordinates between, dominantly, space and time. We also discuss the consistency of the space-time uncertainty relation with S and T dualities.

"Duality And Indeterminacy Principle In String Theory"

駒場素粒子論グループWWWサーバーへ

このサーバーは、1994年から運用されていて、日本の素粒子理論研究室のなかでも草分け的なものです。素粒子物理関係の世界中の主要な WWWサーバーにリンクされており、私たちの駒場素粒子論研究室についてはもちろん、現在の素粒子理論研究に関する最新の情報を世界中から得ることができます。また、学生のみなさんのためには、
「大学院入学希望者のための研究室紹介」
というセクションも用意されていますので、私たちの研究グループで素粒子理論の研究を志す方は是非読んでください。実力をそなえ研究意欲にあふれた学生諸君の皆さんは、奮って本研究グループに進学されることを期待しています。

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