菊川研究室

(素粒子論、場の量子論)


研究概要

素粒子の標準模型では,すべての素粒子は質量ゼロの場によって記述される.すなわち,ゲージ場はゲージ対称性によって, 物質場(フェルミオン)はカイラル対称性によって,質量項が禁じられている.素粒子の質量は,これらの対称性が自発的に 破れることにより有効的に生じる(ヒッグス機構).質量の生成機構の解明を目指して,カイラルゲージ対称性とその実現に関する 基礎的な研究を行っている.

1) 格子ゲージ理論におけるカイラル対称性
近年,Ginsparg-Wilson関係式を満足する,ゲージ共変で局所的な格子Dirac演算子が構成され,格子上で厳密なカイラル対称性 を実現することが可能になった。 Ginsparg-Wilson関係式に基づくカイラル対称性を,格子QCDの数値的解析に応用する研究を行っている.

2) 格子ゲージ理論による,カイラルゲージ理論の非摂動的な構成
素粒子の標準模型やGeorgi-Glashow SU(5) モデルに代表される非可換群カイラルゲージ理論では、フェルミオン数(バリオン数)の生成,ゲージ対称性の力学的破れ,複合masslessフェルミオンの出現などの力学的可能性が指摘されている。Ginsparg-Wilson関係式に基づく格子ゲージ理論の枠組みで,カイラルゲージ理論を構成的に定義し,その力学的性質を明らかにすることを目的として,研究を行っている.

3) 格子カイラルゲージ理論を用いた,バリオン数生成過程の解析
Ginsparg-Wilson関係式に基づく格子カイラルゲージ理論の定式化によれば, 電弱相互作用を記述するGlashow-Weinberg-Salam理論をゲージ不変に定式化することが 可能である。この枠組みを用いて,バリオン数生成過程に関する基礎的な研究を行っている.

4)その他



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