特別講義：モノポールとNahm構成法

講師：村中 大地 （名古屋大学 多元数理科学研究科）

日時：２０１４年１０月２４日（金）

　　　講義１） １０：００〜１２：１０

　　　講義２） １３：３０〜１５：４０

場所：理学部先端科学実験棟 S402

概要

Yang-Mills理論のラグランジアンからはインスタントンやモノポールといった様々なソリトン解が導かれる．それらは当初，自己双対/Bogomolny方程式にアンザッツを課すことで場当たり的に解かれていたが，後に発表されたADHM/Nahm構成法によって系統的に求められるようになった．ADHM/Nahm構成法ではインスタントンやモノポールに関する情報はすべてADHM/Nahmデータに集約される．特に，Nahm構成法からはTP_1と呼ばれる空間に住むスペクトル曲線の概念が導かれ，それらの対称性を考察することで正多面体の対称性を持つ高度なモノポールを構成することもできる．本講義では，Nahm構成法に関する基本的な知識について初学者向けに解説する．

参考文献：素粒子論研究・電子版　Vol 18 (2014) No. 2

セミナー：超対称性を用いたハイパーケーラー多様体の構築

講師：新井 真人 （山形大学 理学部）

日時：２０１４年１１月０４日（火）

　　　１５：００〜１６：００

場所： 理学部先端科学実験棟 S402

概要

超対称性を持つ理論は標準模型を超える理論の有力候補として盛んに研究が行われているが、その一方で複素多様体と深い関連がある事が知られている。複素多様体は素粒子物理学の様々な場面で現れることから、この多様体を研究することは非常に重要である。特に、素粒子物理学では超対称性を持つ非線形シグマ模型に、複素多様体が包含されていることが知られており、その模型の構築を通して複素多様体を得ることが可能である。このトークでは、超対称性を持つ非線形シグマ模型を利用してハイパーケーラー多様体と呼ばれる複素多様体がどのように構築されるのか解説を行う。

参考文献：

Masato Arai and Kurando Baba

arXiv:1410.2354

セミナー：二重周期モノポールから導かれるハイパーケーラー計量

講師：村中 大地 （名古屋大学 多元数理科学研究科）

日時：２０１４年１０月２４日（金）

　　　１６：００〜１７：００

場所： 理学部先端科学実験棟 S402

概要

近年caloronと同様に周期性を持つモノポールの研究が進んでおり，この文脈において3次元ユークリッド空間の1方向に周期的な解はモノポールチェーン，2方向に周期的な解はモノポールウォールと呼ばれる．これらの解は，caloronと異なり非周期方向にエネルギーが発散するので解析が困難であるが，非周期モノポールと同様にNahm変換やスペクトル曲線を定義できることが明らかにされている．また，SU(2) Yang-Mills理論におけるモノポールのモジュライ空間の計量はハイパーケーラーとなることが知られており，周期モノポールに対する

漸近的な計量の具体形もいくつか得られている．本セミナーでは，モノポールウォール及びそれらから導かれるハイパーケーラー計量について発表する．

参考文献：

M. Hamanaka, H. Kanno and D. Muranaka,

Hyper-Kähler metrics from monopole walls,

Phys. Rev. D 89, 065033 (2014), arXiv:1311.7143 [hep-th].

セミナー：Vortex zero modes, large flux limit and Ambjørn-Nielsen-Olesen magnetic instabilities

講師：Sven Bjarke Gudnason

    (Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University (Sweden)

日時：２０１４年１１月２１日（金）

　　　１４：００〜１５：００

場所： 理学部３号館 R101

概要

In the large flux limit vortices become flux tubes with almost constant magnetic field in the interior region. This occurs in the case of non-Abelian vortices as well, and the study of such configurations allows us to reveal a close relationship between vortex zero modes and the gyromagnetic instabilities of vector bosons in a strong background magnetic field discovered by Nielsen, Olesen and Ambjørn. The BPS vortices are exactly at the onset of this instability, and the dimension of their moduli space is precisely reproduced in this way. We present a unifying picture in which, through the study of the linear spectrum of scalars, fermions and W bosons in the magnetic field background, the expected number of translational, orientational, fermionic as well as semilocal zero modes is correctly reproduced in all cases.

セミナー：Cosmological inflation, stability of inflaton potential, 

and implication to low energy physics

講師：岡田 宣親（アラバマ大学 物理学・天文学科）

日時：２０１５年３月１８日（水）

　　　１３：３０〜１４：３０

場所： 理学部１号館 １３番教室

備考：理学部講演会として開催致します。

概要

Inflationary universe is the standard paradigm in modern cosmology, 

which not only solves serious problems in the Standard Big-Bang Cosmology, 

but also provides the primordial density fluctuations as seeds for the formation 

of the large scale structure observed in the present Universe.  However, most 

of inflationary models have little implication to particle physics phenomena that 

we are currently exploring with the Large Hadron Collider. In this seminar, we 

will discuss an inflationary model in the context of the so-called minimal B-L 

(baryon number minus lepton number) Standard Model, which is a very simple, 

well-motivated extension of the Standard Model of Particle Physics. For successful inflationary scenario, the stability of inflaton potential against quantum corrections is crucial. We will find that this stability condition leads to a correlation between the inflationary predictions for cosmological observables and the mass spectrum of new particles. Therefore, in this scenario, the measurement of the cosmological parameters is complementary to the search for the minimal B-L model at the Large Hadron Collider. 

セミナー：R-parity Conserving Minimal Supersymmetric B-L Model

講師：岡田 宣親（アラバマ大学 物理学・天文学科）

日時：２０１５年７月１４日（火）

　　　１６：３０〜１８：００

場所： 理学部 ２５番教室

概要

We propose a simple gauged U(1)$_{B-L}$ extension of the minimal supersymmetric Standard Model (MSSM), where $R$-parity is conserved as usual in the MSSM. The global B-L (baryon minus lepton number) symmetry in the MSSM is gauged and three MSSM gauge-singlet chiral multiplets with a unit $B-L$ charge are introduced, ensuring the model free from gauge and gravitational anomalies. We assign an odd $R$-parity for two of the new chiral multiplets and hence they are identified with the right-handed neutrino superfields, while an even $R$-parity is assigned to the other one. The scalar component of the $R$-parity even superfield plays the role of a Higgs field to break the U(1)$_{B-L}$ symmetry through its negative mass squared which is radiatively generated by the renormalization group running of soft supersymmetry (SUSY) breaking parameters. Therefore, the scale of the U(1)$_{B-L}$ symmetry breaking is controlled by the SUSY breaking

parameters and naturally be at the TeV scale. Because of our novel $R$-parity assignment, three light neutrinos are Dirac particles with one massless state. Since $R$-parity is conserved, the lightest superpartner (LSP) neutralino is a

prime candidate of the cosmological dark matter. Depending on its mass, the lighter Majorana mass eigenstate of a mixture of the $B-L$ gaugino and the fermionic component of the $R$-parity even superfield appears as a new dark matter candidate. We also discuss collider phenomenology of our model.  In particular, the $B-L$ gauge boson ($Z'$), once discovered at the Large Hadron

Collider, will be a novel probe of the Dirac nature of the light neutrinos since its invisible decay processes include the final states with one massless (left-handed) neutrino and two Dirac neutrinos, in sharp contrast with the conventional $B-L$ extension of the SM or MSSM, where the right-handed

neutrinos are heavy Majorana particles and decay to the SM leptons.

セミナー：Gauge coupling unification in supersymmetric E6 models

講師：Gi-Chol CHO（お茶の水女子大学）

日時：２０１５年８月２７日

　　　１５：００〜

場所： 理学部 ２５番教室

概要

セミナー：Squeezing Skyrmions

講師：Mareike Haberichter 氏（ケンブリッジ大学, DAMPT）

日時：２０１５年９月１８日

　　　１６：００〜

場所： 物理学科教官討論室 E317/317

概要

We investigate the role of pressure in a generalised Skyrme model. We introduce pressure as the trace of the spatial part of the energy-momentum tensor and show that it obeys the usual thermodynamical relation. Then, we compute analytically the mean-field equation of state in the high and medium pressure regimes by applying topological bounds on compact domains.

The equation of state is further investigated numerically for the charge one skyrmions. We identify which term in a generalised Skyrme model is responsible for which part in the equation of state. This is further compared with the Walecka model.

セミナー：Bion配位による量子非摂動現象とResurgence展開

　　　　　　　　　~量子非摂動解析の新たな地平~

講師：三角樹弘 氏（秋田大理工 / 慶應大日吉）

日時：２０１５年７月１０日

　　　１５：００〜

場所： 物理学科教官討論室 E317/317

概要

近年、量子力学・場の量子論において、インスタントン(真空間遷移に対応する古典配位)の複合状態を解析することで、量子非摂動現象への新しいアプローチが可能になってきた。特にコンパクト化された時空上の量子色力学や2次元シグマ模型においては、``Bion"と呼ばれる複合配位がクォーク閉じ込め現象に寄与するだけでなく、摂動計算に現れる発散もしくは不明確性に関係したIR-renormalon問題をも解決し得る。導入編では、歴史的経緯も含めて、量子力学においてこのような複合インスタントン配位がどのような役割を果たすかを学部レベルの知識の範囲内で解説する。研究編においては、場の量子論におけるIR-renormalon問題の解消法として期待されるResurgence展開の理解を目標に、関係するbion配位の詳説を行い、それによって引き起こされる閉じ込めや相構造の変化について議論を行う。