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18th International Conference on General Relativity ... •DBI inflation (Brane-Brane Inflation) Detectable by the future experiments (PLANCK,.)!! Power spectrum (linear)の範囲では同じ振る舞い

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Text of 18th International Conference on General Relativity ... •DBI inflation (Brane-Brane Inflation)...

  • http://www.scec.com.au/

    国際会議; 18th International Conference on General Relativity & Gravitation (GRG18) 7th Edoardo Amaldi Conference on7 Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves (Amaldi7) @Sydney 参加報告

    天体核研究室D3 横山修一郎 http://www.grg18.com/

    ‐ 21世紀COE外国旅費補助・成果報告会 ‐ 19. July 2007

  • 会議の概要

    今回はGRG18 (相対論全般)とAmaldi7(重力波分野)の会議が合同で行われ、 非常に大きな会議となった。

    日時;2007年7月8日~14日

    場所;Sydney Convention and Exhibition Centre  @Sydney, Australia  

    参加者数; 500名以上 参加国;America 約100名、Australia 約70名、

    日本 約30名 その他 ヨーロッパ日本 約30名、その他、ヨーロッパ、 アジア、北米、南米世界各国から

    プログラム; 午前 Plenary talk 15名プログラム; 午前 Plenary talk 15名 午後 Parallel session(6 session (22))  + poster発表

    + 7/10夜: Kip  Thorne氏の講演、 7/13夜: Penrose氏の講演

  • General Relativity & Gravitation, Gravitational WavesGravitational Waves

    一般相対性理論一般相対性理論

    A. Einstein が1915年に提唱した重力理論

    •重力が非常に強い場合(e.g. Black Holes),  •大スケールで重力を扱う場合(e.g. Cosmology)

    現在はこれを拡張した重力理論も。(高次元重力理論など。)

    重力波; NASA, NAOのweb pageより

    • Black Holeや中性子星同士の合体(astrophysical) • Inflation起源の背景重力波(cosmological)

    地上重力波干渉計:LIGO (USA), VIRGO,GEO(Europe), TAMA(Japan)など

  • 会議の内容(Plenary talk) Amaldi7 (重力波)

    S. Whitcomb (LIGOグループ) ; 地上重力波干渉計の現在とこれから D. Shaddock (LISAグループ) ; space重力波干渉計(LISA)について M A Papa (LIGOグル プ) LIGOにおけるデ タ解析の進行状況

    Amaldi7 (重力波)

    M. A. Papa (LIGOグループ) ; LIGOにおけるデータ解析の進行状況

    GRG18 (重力理論) 観測 実験観測・実験

    D. Eisenstein ; Dark Energy (現在の宇宙の膨張則)について P. Schneider ; 重力レンズについて F Everitt Gravity Probe B について & STEP(将来計画)

    数値計算

    F. Everitt ; Gravity Probe B について & STEP(将来計画) J. Feng ; LHCなどのcolliderでdark matterの候補を探る

    理論

    S. McMillan ; 構造形成から星形成までの重力相互作用の数値シミュレーション B. Bruegmann ; 数値相対論 (BHや中性子星の合体シミュレーション)

    理論 L. Friedel ; Loop Quantum Gravity (spin networkなど) B. Krishnan ; Black Hole HorizonとQuantum Gravity R. Loll ; Quantum Gravity (causal dynamical triangulations ? )y ( y g ) H. Ringstrom ; Cosmic Sensorshipの話 R. Myers ; Quark-Gluon plasmaの話 R. Shuetzhold ; Black Hole analogueの話 (Bose-Einstein cond.)

  • 会議の内容、印象(Parallel session)

    22ものsession ;  一般相対論、重力に関するほぼすべての研究分野を網羅般相対論、重力に関するほぼす ての研究分野を網羅

    Exact Solutions & their Interpretation,  Complex Methods, Twistors and Connection Variables,  Mathematical Studies of the Field Equations,  Alternative Theories of Gravity, Relativistic Astrophysics,   Numerical Relativity, Other Computational Methods, Analytic Approximations And PerturbationNumerical Relativity,  Other Computational Methods,  Analytic Approximations And Perturbation  Methods,  Early Universe, Pre‐Big Bang Etc.,  Dark Energy and Cosmological Constant,  Other  Experimental and Observational Tests of Gravitational Theories, Quantum Aspects of Cosmology,   Quantum Aspects of Black Holes,  Analogue Gravity,  Status of Current GW Detectors,  R&D for Advanced  G d B d GW D F GW D GW S D A l i f G d B d GWGround Based GW Detectors,  Future GW Detectors,  GW Sources,  Data Analysis for Ground Based GW  Detectors: Methods and Searches,  LISA

    ConferenceConference 

    Gravitational Waves Dark Energy関連 現在の宇宙は加速膨張?

    Detectors (観測技術等) Theories(source, 波形計算) Black Hole解

    QFT

    重力理論変更(高次元)

    QFT  in curved space‐time

    Quantum Gravity

  • 自分の発表 (Early Universe, Pre‐Big Bang etc. session)

    この会議ではminorな研究テーマだったかなという印象

    Primordial  Non‐Gaussianity

    inin  Multi‐scalar 

    Slow‐Roll  InflationInflation

    というタイトルで15分の口頭発表をさせていただきました。

  • Primordial Primordial Primordial Primordial NonNon--GaussianityGaussianityNonNon--GaussianityGaussianity in in in in MultiMulti--Scalar Scalar SlowSlow--Roll InflationRoll Inflation

    Shuichiro Yokoyama (Kyoto Univ., Japan)Shuichiro Yokoyama (Kyoto Univ., Japan)

    Collaborators:  Teruaki Suyama (ICRR, Univ. of  Tokyo) Takahiro Tanaka (Kyoto Univ.)

    ‐18th International Conference on General Relativity and Gravitation (GRG18)‐ JCAP 07(2007)013,    arXiv:0705.3178

  • Inflation, Perturbations1 • Inflation ⇔ 宇宙初期の加速膨張

    ビッグバンモデルでは説明できない宇宙の平坦性 地平線問題を解決ビッグバンモデルでは説明できない宇宙の平坦性、地平線問題を解決 現在の宇宙の大規模構造の種となる初期密度揺らぎを生成

    V(þ)・Simpleなmodel (c = öh = 1)

    を持つScalar場;þ V(þ)

    Ei t i より

    p ( )

    ポテンシャル; V(þ) = 2 1m2þ2

    inflaton

    þ

    ・Einstein eq.より

    H2 ñ a aç

    ð ñ2 =

    3 8ùG

    2 1þ2ç +

    2 1m2þ2

    ð ñ þ

    H; ハッブル(膨張率)、a ; 宇宙のスケールファクター、 G ; 重力定数

    ・Klein-Gordon eq.より Slow-roll 条件 Hç

    H t Ht

    þ + 3Hþç +m2þ = 0 (調和振動子 + 摩擦項) ï ñ à H2 H ü 1

    H ø const., a ø eHt Large þ Large H 場がゆっくりと変化

    指数関数的膨張の達成

  • Inflation, Perturbations2 physical scale

    aõ comoving scale;λg ; を持つ領域

    1/H :ハッブルスケール1/H

    l

    (相互作用のできる範囲)

    ッブルスケ ル

    Inflation

    ln a

    Inflation

    - scalar filed-dominated - radiation-dominated

  • Inflation, Perturbations3 • Primordial Perturbations a/kphysical scale

    V(þ)

    1/H

    V(þ)

    ln a þ

    Inflation - scalar filed-dominated -

    radiation-dominated þ

    inflatonの量子的な揺らぎ

    þ + îþ

    初期密度揺らぎへと成長

    http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS/

    大規模構造、宇宙背景輻射(CMB)の温度揺らぎ

    http://map.gsfc.nasa.gov/

  • Inflation, Perturbations4

    • Perturbations V(þ)V(þ)

    þ = þcl + îþ(x, t) 量子揺らぎ

    þ þ = þcl(x, t + ît), ît = þç

    îþ

    þ

    a → eH(t+ît) :膨張則の変化 宇宙論的摂動を ds2 → à dt2 + a2(1 +Hît)2dx2 :計量の変化

    曲率揺らぎ

    宇宙論 摂動を 考える時によく使われる

    2 aç ð ñ2

    8ùG K

    曲率も考慮したフリードマン方程式:

    曲率揺らぎ ⇔ 密度揺らぎ

    ð H2 ñ

    a a

    ð ñ =

    3 8ùGú à

    a2 K

    曲率項

    曲率揺らぎ ⇔ 密度揺らぎ 温度揺らぎ

  • Inflation, Perturbations 5

    ・生成される揺らぎの性質

    ð H 2

    揺らぎの大きさを見積もると。。。 a/k

    physical scale

    ðk = þç aH=k 1/H

    Inflation radiation-dominated

    ln aInflation Hubbleも場もゆっくり変化 aH = k Inflation ad at o do ated

    揺らぎはほぼscale 不変

    揺らぎは、場の量子的な揺らぎから生成 初期には自由場として量子化 ほぼGaussian

  • Introduction - inflationの成功- Curvature perturbations from standard Inflation

    (Single scalar slow‐roll)

    Scale invariant  Gaussianprediction

    (Single scalar, slow roll)

    Cosmic Microwave Background (CMB) Anisotropies

    almost scale invariant  almost Gaussianalmost Gaussian

    Observations are consistent

    ø 10à5

    Observations are consistent  with the predictions of  standard inflation!

    ‐18th International Conference on General Relativity and Gravitation (GRG18)‐ (WMAP Third year data (WMAP team))

  • Introduction - inflation model-S-dimensional assisted inflation assisted brane inflation l i d d i fl ti

    dual inflation dynamical inflation dynamical SUSY inflation

    @ Paul Shellard

    • しかし……. そもそもInflatonとは何か? anomoly-induced inflation assisted inflation assisted chaotic inflation b d i fl ti

    dynamical SUSY inflation eternal inflation extended inflation extended open inflation

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