２００７年度のテーマ

• BCS-BEC cross over in dense quark matter （石橋、星野)
  この世界に存在している物質は様々な原子核が集まって構成されています。しかし、通常の 原子核密度の数倍の高密度状態では、物質は相転移を起こしてクォーク（とグルーオン）だけ で出来た 物質が存在するようになります。このような状態は、宇宙の初期やあるいは高密度の中性子星 内部などで実現されていると考えられ、実験/観測が行われています。 クォークが主な自由度であるそのような物質では、 クォーク物質の超伝導状態(BCS)や、クォークが 対になってできたボソンがBose-Einstein凝縮(BEC) を起こす可能性が指摘されています。これらの エキゾッチックな状態が本当に存在すれば、天体観測で可能な痕跡を残すことも予想されます。 これらの未知の物質の状態について、カイラル対称性をモデル化したNambu and Jona-Lasinio modelを用いて計算を行い、BECとBCSが どのような状況で出現するか明らかにします。
• Neutrino-hadron interaction in dense medium(上田、渡邊)
  Neutrinoは弱い相互作用をする粒子で、ほとんどの場合物質を通過してしまいます。したがって neutrinoを観測するにはカミオカンデのような巨大な装置が必要になり、その場合でも わずかな数のneutrinoしか観測できません。 しかし、ある程度以上物質の密度が上がるとneutrinoは素通りすることができずhadronと相互 作用をするようになります。このような状況はビックバン後の宇宙生成の初期、あるいは 星の終末である超新星爆発、 ブラックホールの生成のときに実際に起ります。そのときに発生するneutrinoは、天体現象を 明らかにする重要な鍵となります。
  しかし、neutrinoと物質の相互作用を実験的に調べるのは非常に難しいので、標準模型を 用いて理論的に予言する以外ありません。 quark modelやSU(3)対称性などを用いてneutrinoと物質の相互作用を計算し、そこから ニュートリノと物質の断面積を予言して、宇宙物理学への応用を検討します。
• Gluon dynamics in AdS/CFT(gauge/gravity) correspondence （徳江、林)
  最近、特殊な配位AdS5xS5でのSuperString理論がある極限では、4次元の超対称 なゲージ理論と対応づけることができると指摘されました。 4次元のハドロン物理の理論であるQCD（量子色力学）は一般的に非摂動的で取り扱いが非常に 困難であるのですが、 この対応を利用すると古典的で計算可能な超重力理論を用いてQCDの物理量が計算可能となると考え られます。 この対応はAdS/CFT対応と呼ばれて、この10年弱の間に様々に応用されてきました。 この研究では、クォーク間のポテンシャル、グルーボールの質量などをD-braneの解を用いて 計算し、最終的にはgluon場が散乱する際のエネルギー依存性を計算することで、 hadron物理の長年の課題であるsoft Pomeronについて明らかにすることを目指します。
• Black Hole radiation and its application to hadron production in QCD （大沢、村井)
  Black Holeは一般相対論の非常に重力が強い場合の古典解です。それに量子効果を導入すると Black Holeは熱的に蒸発することが知られており、Hawking radiationと呼ばれています。 この量子効果について数値的な解を求めた上で、QCDにおけるhadron productionに応用します。 QCDでのハドロン生成過程では粒子数が100個以上のプロセスでも、粒子数がせいぜい5個程度の プロセスでも、どちらも粒子の生成数を統計力学の分布関数を用いてfitすることが可能で、 同じ熱平衡の温度で記述することが知られています。粒子数が多い場合はいざしらず、少ない 場合にも熱的な考え方で再現できることは謎でした。
  しかし、もしhadron生成の際にクォーク側とハドロン側で事象の地平線が作られており、 Blak Holeと類似な状況にあるとすると、そこからの粒子生成はHawking radiationで熱的と 考えられます。このような可能性の妥当性を検討します。
• Recent progress of Inflation Cosmology (*review) （栗田、増田)
  宇宙のごく初期の段階で起ったと考えられているinflationについては、様々な模型が 提案されています。特に最近ではWMAP等の観測データにより、inflation模型のポテンシャルの 形に対する制限や 宇宙の初期条件に対する制限が非常に厳しくなり、様々な修正が必要になってきました。 ここでは最も単純ないくつかの模型を用い、 最近の観測事実と照らし合わせて、模型に対する制限を調べます。