膨张宇宙を表すミクロな模型の発见―3次元ドジッター宇宙のホログラフィー原理―

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 瀧祐介 基础物理学研究所博士課程学生、疋田泰章 同特定准教授、西岡辰磨 同特定准教授(現:大阪大学教授)、高柳匡 同教授の研究グループは、3次元ドジッター宇宙に対するホログラフィー原理の具体例の構成に成功し、膨張する宇宙を表すミクロな模型を発見しました。

 宇宙がどのように无から生まれたのか?という宇宙创成のメカニズムを解明するには、ミクロな重力理论、すなわち量子重力理论の理解が不可欠です。これは现在でも未解明の难问ですが、ホログラフィー原理は重力理论を物质の理论に帰着させる原理として知られ、この难问解决の键と期待されています。しかし、従来のホログラフィー原理は宇宙定数が负の宇宙を対象としており、现実の膨张宇宙に相当する宇宙定数が正のドジッター宇宙を扱うことは困难です。本研究では、共形场理论と呼ばれる量子的な物质の一种に対して、新しい极限をとることで、3次元ドジッター宇宙の重力と理论として同一になる2次元共形场理论を见出しました。本成果は、宇宙创成の解明という难问の突破口になると期待されます。

 本研究成果は、2022年7月18日に、国際学術誌「Physical Review Letters」にオンライン掲載されました。また、特に重要な成果として「Editors’ Suggestion」に選ばれ、オンライン雑誌「Physics」のViewpointにも取り上げられました。

文章を入れてください
ドジッター宇宙のホログラフィーの概念図:指数関数的に膨张する宇宙であるドジッター宇宙は、ホログラフィー原理の考え方を用いると、无限の未来に存在する物质の理论とみなすことができる。例えば、その物质の二点间の相関は、赤い线として図示されているドジッター宇宙内の曲线の长さから计算される。

研究者のコメント

「反ドジッター宇宙を超えてドジッター宇宙へホログラフィー原理を拡张することの重要性は、世界中で认知されてきましたが、时空构造が全く异なるために大きな困难がありました。私达も10年以上この问题に取り组み、ようやく今になってドジッター宇宙におけるホログラフィー原理の具体例を発见することができました。これを突破口として、宇宙创成を説明する量子重力理论の解明に迫っていきたいと思います。」(高柳匡)

研究者情报
研究者名
疋田 泰章
研究者名
髙柳 匡
书誌情报

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【书誌情报】
Yasuaki Hikida, Tatsuma Nishioka, Tadashi Takayanagi, Yusuke Taki (2022). Holography in de Sitter Space via Chern-Simons Gauge Theory. Physical Review Letters, 129(4):041601.