記者懇談会 重力の謎に迫る ～ブラックホール、ストリング、10次元宇宙～ 記者懇談会 　　　　重力の謎に迫る 　～ブラックホール、ストリング、10次元宇宙～ 平成20年 2月 6日 （水） 高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所 　　　　　　　　　西村　淳

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 今日のメインテーマ 　　　　　　 重 力 もっとも身近に感じている力 　　　　しかし、素粒子理論では・・・ 最も解明されていない力 　　　　ブラックホール、ストリング、10次元宇宙 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 そもそも重力とは 17世紀　ニュートン 重力　＝　万有引力の法則 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 1914～1915　アインシュタイン 　　　　一般相対性理論 時空のゆがみ 物質（エネルギー） 物質は、静止していても というエネルギーを持つ。 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 時空のゆがみを検証する 水星の近日点移動 重力レンズ効果 ニュートンによれば楕円軌道のはずが・・・ 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

ブラックホール ～質量が極端に集中すると生成～ ブラックホール 　　　～質量が極端に集中すると生成～ ホライズン これより中に入ると、 光さえも抜け出せない ？ 質量が極度に集中 シュヴァルツシルト （１９１５年） 　太陽の20倍以上の質量を持った星が重力崩壊することにより生成 　銀河中心部分に巨大ブラックホールが存在する可能性 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 ただの黒い穴ではなかった！ ホーキング輻射（1974年） ？ 何もない真空中でも・・・ ？ 対生成 対消滅 温度を持った‘物体’に見える 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 ブラックホールの中には何がある？ 物性理論における例　：　磁性体 （無数の原子から成る） 温度　　の平衡状態 エネルギー 微視的構造 から決まる ブラックホールの場合、これが何か？ 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 一般相対性理論の限界 ブラックホール中心　：　時空の歪みが発散！ 曲率半径がプランク長 程度になると 量子効果が無視できなくなる そのような状況で適用可能な重力理論が必要！ 超弦理論 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 現在の素粒子の標準模型 力は粒子のキャッチボール （電磁気力の例） 電子 光子 電子 （力の種類） （媒介する粒子） 電磁気力 光子 別々の粒子として 扱われている 強い相互作用 グルオン 弱い相互作用 「粒子」として扱うと、 プランクスケールで破綻 重力 グラビトン （重力の強さ∝エネルギー） 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 プランクスケールの理論は何か？ 細かいスケールを見るには、 　　高いエネルギーが必要。 相互作用の強さ 強 破綻 力の統一を示唆 弱 電 重 エネルギー 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 超弦理論 弦の振動の仕方で様々な粒子を表す 光子 グルオン 　　　　　　など グラビトンなど 重力を含めて、力を統一的に記述 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 ２度のストリング・ブームを経て・・・ 85年頃　弦の相互作用が弱い場合の研究　　 １０次元時空　：　現実世界（４Ｄ）と矛盾 ６次元分、手で丸める　（コンパクト化） 95年頃　ポルチンスキー　：　「弦の凝縮状態」 点状 ひも状 膜状 membrane ・・・一般次元の‘膜’ 総称してブレーン 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

ブレーンでブラックホールを作る 97年～ マルダセナ、ウィッテン、・・・ ブレーンでブラックホールを作る 97年～　マルダセナ、ウィッテン、・・・ 今回の研究（’07） この弦の凝縮状態を数値シミュレーション。 そのエネルギーの計算に初めて成功。 ホーキングの理論と一致。 超弦理論が予測する ブラックホール内部の様子を実証 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 専門家からのコメント Lubos Motl氏 “Reference Frame” より引用 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 ブレーンで宇宙を作る ９６年 ブレーンに基づく超弦理論の新しい定式化 　　　Banks-Fischler-Shenker-Susskind 石橋、川合、北澤、土屋 ブレーン自体のダイナミクスを解く 4Ｄ もともと弦の伝播しうる10Ｄの世界に 我々の4Ｄの世界が現れるか？ 10Ｄ スパコンでシミュレーション （示されれば、超弦理論が現実世界を記述している有力な証拠に） 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

超弦理論はどこまで来たか？ ～まとめに代えて～ 超弦理論はどこまで来たか？ 　　　　　　～まとめに代えて～ 歴史は繰り返す・・・ 　　量子色力学　　　　　　　　　　　　 超弦理論 　　強い相互作用　　　　　　記述するもの　　重力を含むすべての相互作用 　　自由なクォーク　　　　　高エネルギー　　　　10Dの世界 　　(Gross-Wilzcek, Politzer ’73) (Green-Schwarz ’81) 　　格子ゲージ理論　　　　　解析手段　　　ブレーンに基づく新しい定式化 (Wilson ’74) (’96-’97) シミュレーション(Creutz ’80) 　　　　 シミュレーション(’08 本研究) 　　クォーク閉じ込め　　　　低エネルギー　　 見えない６Ｄ分 ハドロンの性質　 標準模型の導出 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 超弦理論は未完成・・・ ブレーンに基づく定式化 　　「時間」の取り扱い方で意見が分かれる。。。 　　　もっと自然な定式化があるのか？ 「ランドスケープ」 　　 我々の世界は、超弦理論の記述しうる 　　　無数の世界の一つに過ぎないのでは？ 宇宙観測、加速器実験との関わり 　　 インフレーション、ダークエネルギーを説明できるか？ 　　　ガンマ線バーストやＬＨＣ実験から、新しい手がかりは？ 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙

重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙 素粒子理論は、サイエンスにおけるフラグシップ的存在。 宇宙や自然法則に対する根源的な問いを探求すべく、 着実に発展してきました。 これからも新しい成果を、一般の方々にわかりやすく 発信していければ、と思います。 皆様のご理解とご協力をいただけたら幸いです。 　　　　　　　ご静聴ありがとうございました。 2008年２月６日　KEK 重力の謎に迫る　　　　　　　　　　　　　　　～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙