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- 標準理論を越える理論 Kavli IPMU-カブリ数物連携宇宙研究機構
いわゆる素粒子の標準模型(SM)には、これら弱い力を媒介するベクターボソンが何故に質量を獲得したのかについての機構(アイデア)が含まれており、
この質量はヒッグス粒子(ヒッグスボソン)と呼ばれるスカラー粒子の凝縮にその起源を持つとされる。
このヒッグス粒子こそSMの実験的検証における最後の一片、つまり最後の未検証部分であったが、2012年のLHC実験においてついに発見された。
発見されたヒッグス粒子の125 GeVの質量はSMの予言と一致しているが、同時に本研究課題の主なテーマの一つである、比較的高い"超対称性の破れ"のスケール(10～100 TeV)を持つ超対称性理論とも整合する。
それではこれで素粒子物理学が終わるのだろうか？断じてそうではない。
様々なSMを超える新物理模型を提案してきたが、更なる良い解決方法を探す努力は現在も続いている。
例えば、暗黒物質の候補となりうる(素)粒子はSMの枠内には存在しないため、SMを超える新物理模型を必要とする強い動機の一つとなる。
また我々の宇宙は、初期宇宙におけるインフレーション現象のため非常に大きく成長したと考えられ、
この膨張を引き起こしたスカラー場の量子揺らぎが銀河や銀河団等の宇宙の複雑な構造(密度揺らぎ)の種になったと期待されているが、これもまたSMを超える新物理模型を考える動機となる。
更には近年、高エネルギー宇宙線観測におけるフラックスの異常超過や、ミュー粒子の異常磁気能率測定の結果がSMの予言からずれていること等も報告されており、
これらを説明するためにはSMを超える新物理模型が必要とされ、我々はまさしくこれらのことを統一的に説明する理論模型の構築を目指している。
別のタイプの問題もある。SMは約30のパラメータを持つが、これらは実験における測定によってのみ決定されている。これらのパラメータを、SMを含むより大きな枠組みを考えることで、理論的に決定することは可能だろうか？
また、我々の宇宙の熱史は、少なくとも宇宙の温度が1MeV以降はSMで良く記述することが可能であるが、その際には初期条件として幾つかのパラメータを仮定する必要がある。
これらの初期条件はどのように決まったのだろうか？我々はこれらの問題にも挑戦しているが、そのためにはSMを超える新物理模型は不可欠なものとなっている。
https://www.ipmu.jp/ja/research-activities/research-program/models-beyond-standard-model
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