超対称性理論とは、ボソンとフェルミオンを相互に入れ替える対称性で、宇宙初期などのエネルギーが高い状態の時に実現されていると考えられています。このような対称性を含む理論には様々なソリトンが含まれることが知られています。ソリトンとは、形を崩さずに伝搬する波で、それらの波が衝突をしてもお互い安定して存在するものをいいます。本研究では、様々な超対称性理論の模型でソリトンについて調べ、特に、余剰次元理論と呼ばれる物理模型との関連について研究を行っています。

余剰次元理論とは、我々の住んでいる宇宙を空間3次元、時間1次元の計4次元の世界と考えるのではなく、それが5次元以上の高次元時空間に埋め込まれていると仮定する理論です。そのような模型の可能性は、弦理論などの他の標準模型を超える物理理論から示唆されていましたが、なぜ我々の世界が5次元以上の時空間に埋め込まれるのかという根本的な問いには明確な答えが出されていませんでした。しかし、近年、5次元以上の高次元時空間においてソリトンを考えると、それは高次元時空間に埋め込まれた4次元時空間としての役割を担うということが分かってきました。本研究では、余剰次元理論を自然に実現することができる高次元時空上の場の理論の模型を構築し、ソリトンの余剰次元理論における役割を明らかにすることを目的としています。

新井　真人

理学部

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