氏名

ツジカワ シンジ

辻川 信二

職名

教授

所属

(先進理工学部)

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院先進理工学研究科)

学内研究制度

特定課題研究

宇宙初期におけるインフレーションと粒子生成

2000年度

研究成果概要: 本研究においては、宇宙初期のインフレーションとその直後の前加熱期における粒子生成および時空の揺らぎの発展を様々なモデルにおいて詳しく解析した。特に、カオス的インフレーションモデルおよび高次の曲率が効くインフレーションモデルにおい... 本研究においては、宇宙初期のインフレーションとその直後の前加熱期における粒子生成および時空の揺らぎの発展を様々なモデルにおいて詳しく解析した。特に、カオス的インフレーションモデルおよび高次の曲率が効くインフレーションモデルにおいて、スカラー場が時空のスカラー曲率と非最小結合している系でも効率的な粒子生成が前加熱期中に起こることを示した。また、振動インフレーションおよびナチュラルインフレーションという素粒子理論が起源のモデルにおいて、インフレーション中においてもインフラトン場(インフレーションを担う場)の揺らぎが成長することを見い出した。また、スカラー曲率がインフラトン場以外のスカラー場と結合している、2つのスカラー場が存在する系で、大スケールで時空の揺らぎがインフレーション中に成長しうることを我々は新たに見い出し、これにより結合定数の強さに制限を与えた。また1つの場しか存在しない系では大スケールでの粒子生成および時空の揺らぎの成長が抑えられることを明らかにした。さらに高次元宇宙モデルにおいて、内部空間が球上にコンパクト化されているモデルでのカルツアクライン粒子の生成について調べ、その後の宇宙進化を妨げるような危険な粒子の過度の生成は起こらないことを示した。それに加えて、同様なモデルでのインフレーションと前加熱期での内部空間の振る舞いを調べ、内部空間を安定化させ、かつ宇宙背景輻射のスケール不変な揺らぎを生み出すことができることを示した。また、2つのスカラー場とフェルミオン場が存在するという現実的な系において、フェルミ粒子の生成の詳細な考察を行った。さらに、前加熱期の原始ブラックホールの生成について考察し、結合定数によっては原始ブラックホールの過剰生成が起こることを見出した。これにより、インフレーションのモデルにも制限を与えることが可能になるため、これらの研究は今後極めて重要になると期待される。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
基礎物理学A 外国学生基幹理工学部2020春学期
基礎物理学A 外国学生創造理工学部2020春学期
物理入門 (応物)先進理工学部2020春学期
物理入門 (物理)先進理工学部2020春学期
物理入門 (応物) 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2020春学期
物理入門 (物理) 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2020春学期
応用物理学実験B先進理工学部2020通年
物理実験B先進理工学部2020通年
応用物理学実験B 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2020通年
物理実験B  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2020通年
卒業研究先進理工学部2020通年
卒業研究【前年度成績S評価者用】先進理工学部2020通年
連続体の物理先進理工学部2020春学期
連続体の物理先進理工学部2020春学期
連続体の物理  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2020春学期
連続体の物理  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2020春学期
卒業研究先進理工学部2020通年
卒業研究  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2020通年
Graduation Thesis A (Physics)先進理工学部2020秋学期
Graduation Thesis A (Physics) [S Grade]先進理工学部2020秋学期
Graduation Thesis A (Applied Physics)先進理工学部2020秋学期
Graduation Thesis A (Applied Physics) [S Grade]先進理工学部2020秋学期
Graduation Thesis B (Physics)先進理工学部2020春学期
Graduation Thesis B (Physics) [S Grade]先進理工学部2020春学期
Graduation Thesis B (Applied Physics)先進理工学部2020春学期
Graduation Thesis B (Applied Physics) [S Grade]先進理工学部2020春学期
修士論文(物理応物)大学院先進理工学研究科2020通年
Research on Theoretical Astrophysics and Cosmology大学院先進理工学研究科2020通年
理論宇宙物理学研究大学院先進理工学研究科2020通年
Master's Thesis (Department of Pure and Applied Physics)大学院先進理工学研究科2020通年
理論宇宙物理学研究大学院先進理工学研究科2020通年
物理学及応用物理学海外特別演習A大学院先進理工学研究科2020通年
物理学及応用物理学海外特別演習B大学院先進理工学研究科2020通年
物理学及応用物理学海外特別演習C大学院先進理工学研究科2020通年
物理学及応用物理学海外特別演習D大学院先進理工学研究科2020通年