宇宙創生の物理法則はなにか?- 理論・観測・実験の融合によるスケールを超えた挑戦 宇宙創生の物理法則はなにか?- 理論・観測・実験の融合によるスケールを超えた挑戦

計画研究:理論 A02素粒子理論から探る宇宙創生の物理

研究代表 中山和則

 宇宙はどのように始まりどのように終わりを迎えるのか、この究極の問いに迫るために、インフレーションを引き起こした場(インフラトン)、ダークマターおよびダークエネルギーの正体の解明を素粒子理論の立場から目指す。

 アクシオンやダークフォトンなどの軽いダークマター候補や、時間変化するダークエネルギーの起源としてのスカラー場、さらにインフラトンが生成する高周波重力波(グラビトン)などの素粒子はいずれも宇宙創生期の情報を現在まで運んでいると考えられる。こうした素粒子の生成と進化について理論的枠組みを確立するとともに、実はこれらについてはいずれも原子時計や量子技術といった新しいテクニックを用いた観測手法が有効であるため、実験班との連携を通じてこれらの素粒子の正体、そして宇宙創生の物理に迫ってゆく。

A02 班と他班との連携の概念図。大きくインフレーション、ダークマター、ダークエネルギーの3 つに分類し、さらにそれぞれの連携でターゲットとする素粒子を矢印で示した。

代表者
中山 和則 Kazunori NAKAYAMA
東北大学 理学研究科 准教授 研究統括
分担者
村山 斉 Hitoshi MURAYAMA
東京大学 カブリ数物連携宇宙研究機構 教授 素粒子論的宇宙論


福田 朝 Hajime FUKUDA
東京大学 大学院理学系研究科(理学部) 助教 量子技術とダークマター


寺田 隆広 Takahiro TERADA
名古屋大学 素粒子宇宙起源研究所 特任助教 量子宇宙論