%\documentclass[12pt]{article}
%\usepackage{graphicx}\usepackage{multicol}\input pamph98.sty
%\begin{document}
%------------------------------------------------------------------------------
\begin{center}
\setcounter{page}{12}

{\LARGE 素粒子理論グループ}\\

{Particle Theory Group}\\

{江澤 潤一~教授~~~~日笠 健一~教授~~~~山口 昌弘~教授}\\

{棚橋 誠治~助教授~~~~諸井 健夫~助教授~~~~綿村 哲~助教授}\\

{石川 洋~助手~~~~隅野 行成~助手~~~~堀田 昌寛~助手~~~~山田 洋一~助手}\\

{http://www.tuhep.phys.tohoku.ac.jp/}\\

\rule{158mm}{0.3mm}

\end{center}

\vspace*{-0.4cm}

\settowidth{\parindent}{あ}

\begin{multicols}{2}
\small

素粒子物理は物質の究極の姿を対象とする分
野であり、物質のもっとも基本的な構成要素で
ある素粒子と、自然現象を支配するもっとも基
本的な物理法則としての素粒子間の相互作用を
研究するのが目的である。

量子力学と相対論は素粒子物理の基礎となっ
ている。素粒子物理の対象は物質のミクロな構
造であるが、短い距離を探ることは不確定性関
係ゆえ高いエネルギー領域に対応する。素粒子
物理が高エネルギー物理ともよばれるゆえんで
ある。

素粒子の理論の基礎となるのは相対論的な量
子場の理論で、その中でもゲージ理論と呼ばれ
る理論は特に重要である。現在知られている４
つの基本的相互作用－電磁相互作用、強い相互
作用、弱い相互作用、重力相互作用－のうち最
初の３つはゲージ理論でよく記述できることが
知られている。この理論は標準模型と呼ばれ、
２０世紀後半の物理学における最も重要な達成
の一つであると言っても過言ではない。

しかし、ゲージ理論が弱い相互作用を正しく
記述するためにはゲージ対称性の自発的破れと
いう現象が起こっていなければならない。これ
を引き起こす相互作用は未知であり、その鍵を
握ると思われるヒッグス粒子も未発見である。
標準模型の未解決な問題を解決する可能性とし
て超対称理論と呼ばれる理論が注目を集めてい
るが、この理論は３つの相互作用を１つに統合
する試みである大統一理論とも関係が深い。し
かしこれらの理論に含まれる新粒子の存在を示
す証拠は見つかっていない。また別の可能性と
して、第２の強い相互作用が対称性の破れを起
こす可能性もある。いずれの場合にも、ＴeＶ
エネルギー領域までに標準模型を越えた物理が
現れることが期待される。

これらの未知の粒子、現象を探索するため新
しい加速器の建設や既存の加速器の改良が行わ
れており、高エネルギー最前線、精密測定の両
方向での実験が計画されている。一部の実験は
既に始まっており、今後十年間には新しい知見
をもたらすことが期待できる。一方、陽子崩壊
やニュートリノの質量・混合の探索も大統一理
論と関連する重要なテーマであり、神岡をはじ
めとする非加速器実験が成果をもたらしつつあ
る。

一方、素粒子はもっともマクロな構造である宇
宙とも深く関わっている。宇宙初期の高温の時
期には、素粒子が宇宙論の主役を演ずるためで
ある。また、加速器実験で検証できない領域の
物理も宇宙進化に寄与し、その効果は背景輻射
や暗黒物質などの観測に影響を与えうる。

重力はもっとも古くから知られた相互作用で
あり、古典論としては一般相対論という美しい
理論が存在する。しかし、量子力学的な重力の
理論は未完成である。また、重力の量子論的効
果が重要になるのは宇宙のごく初期やブラック
ホールの蒸発のような極めて特殊な場面に限ら
れることも量子重力へのアプローチを難しいも
のにしている。量子重力理論の有力な候補とし
て超弦理論がある。超弦理論は超対称性を重力
まで拡張した超重力理論の有力な候補でもある
が、数学的複雑さのため解析が難しい。最近再
び興味ある発展がなされており、それに関連し
て、ブレーン時空、非可換幾何などの新奇な可
能性が追求されているが、いまだに多くの未解
決の問題を含んでいる。

素粒子理論の基礎である場の理論はそれ自身
数学的に興味深い性質を持っており、またその
応用範囲も広い。現代数学の概念は素粒子物理
に次々に適用されており、また逆に物理のアイ
デアが数学の発展をもたらす状況も生じている。
これらの概念や手法は物性や生物物理にも応用
が見出されている。特に、量子場の理論は凝縮
系物理学の解析においても極めて有効であり、
これを用いて新しい発見がなされている。

当研究室ではこれら素粒子理論の多くのテー
マにわたって広範囲の研究を行っている。メン
バーの最近の研究テーマを紹介しよう。

\textbf{石川}は、短い距離スケールでの時空概念の拡張
をめざして、弦理論およびそのソリトンである
D-brane の理論を研究している。

\textbf{隅野}はリニアコライダーにおけるトップク
ォークの相互作用の研究やクォーコ
ニウムの性質を、摂動QCDにもとづく束縛状態
の理論で第一原理から導くなどの研究をしている。

\textbf{堀田}は主に曲がった空間での場の理論、特に
ブラックホールのエントロピ－問題を研究して
いる。また膨張宇宙における場の量子的なゆら
ぎや粒子生成なども研究対象としている。

\textbf{山田}は超対称性理論や大統一理論など、標
準模型を越える物理の現象論を研究している。
特に量子補正効果の理論的性質および実験に
与える影響に関心を持っている。

\textbf{棚橋}はフレ－バ－物理や強結合ヒッグス粒子
の現象論などに興味を持ち、これらに対して対
称性の自発的破れの動力学やその低エネルギー
有効理論の観点から研究を進めている。

\textbf{諸井}は、素粒子の現象論や素粒子論の宇宙
物理への応用について、特に超対称模型を視
野に入れながら研究している。

\textbf{綿村}は古典重力理論のリーマン空間は必ずし
も量子論には適当ではないという立場から、非
可換幾何学で記述される「空間」上で量子論や
場の理論を構築しその性質を調べている。

\textbf{江澤}は非摂動的場の理論を現象的応用も含め
研究している。現在は、非可換幾何学、位相
的場の理論、低次元空間物理（特に量子ホー
ル効果）に関心を持ち、素粒子物理と凝縮系
物理の境界領域の研究を行なっている。

\textbf{日笠}は素粒子現象に関心を持ち、ヒッグス粒
子、超対称粒子、ＴeＶ領域の強い相互作用を、
高エネルギー将来計画を視野に入れつつ研究
し、また素粒子における対称性の役割をテーマ
としている。

\textbf{山口}は超対称統一模型の構成、超対称性の破
れの機構、超弦理論とその有効理論などの研究
を進めている。また、暗黒物質の問題や、イン
フレーション理論等にも興味を持っている。

\end{multicols}
\vspace{6mm}

\centerline{\includegraphics*[width=115mm]{p01soken.eps}}

%------------------------------------------------------------------------------

%\end{document}





