弱い重力予想と時空の熱力学

概要

Kobe University Repository : Kernel
PDF issue: 2024-05-02

The weak gravity conjecture and thermodynamics
of spacetime

佐竹, 響
(Degree)
博士（理学）

(Date of Degree)
2023-03-25

(Date of Publication)
2024-03-01

(Resource Type)
doctoral thesis

(Report Number)
甲第8582号

(URL)
https://hdl.handle.net/20.500.14094/0100482330
※ 当コンテンツは神戸大学の学術成果です。無断複製・不正使用等を禁じます。著作権法で認められている範囲内で、適切にご利用ください。

（別紙様式 3
)

論文内容の要旨

氏 名

佐竹響

専 攻

物理学専攻

論文題目（外国語の場合は，その和訳を併記すること。）

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弱い重力予想と時空の熱力学

指導教員

野海俊文

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（別紙 1)

論文審査の結果の要旨

審
査
委
員
氏名

佐竹響

The weak gravity conjecture and thermodynamics of spacetime
論文
題目

「弱い重力予想と時空の熱力学」
区分

職名

氏

主査

准教授

野海俊文

副査

教授

早田次郎

副査

教授

竹内康雄

名

副査
副査

印
要

旨

本論文の要旨は以下のとおり である。
本論文の骨子は第 1章が研究背景の説明、第 2章が弱い重力予想のレビュー 、第 3章がプラックホール
の熱力学のレビュー、第 4章がブラックブレーンの熱力 学のレビュー、第 5章が時空の熱力学への高階微
分補正の解析を用いた弱い重 力予想の検証、第 6章がまとめとなっている。
第 1章では導入として、弦理論に 基づく現象論、中でも本論文 の主題である弱い重力予想の 研究の現状
と課題が明瞭に書かれており 、本論文の動機付けが明確に なされている。
第 2章では、量子重力における対 称性と弱い重力予想に関する レビューがなされたのち、本 論文で行う
オリジナルな研究の目標とそ の新規性がわかりやすく明示 されている。
第 3章 と 第 4章では、弱い重力予想の検証 で用いるブラックホールとブ ラックブレーンの熱力学に関 す
る詳細なレビューがなされて いる。一般相対性理論におけ るブラックホール解およびブ ラックブレーン解
を導入したのち、曲がった時 空におけるエネルギーの定義 や虚時間形式を用いた時空の 熱力学など高度な
内容がわかりやすくまとめら れている。特に、ブラックブ レーンの熱力学的性質をコン パクトにまとめた
文献は多くなく、そのレビュ ー自体が有用である。
第 5章が本論文のメインとなるオ リジナルな研究結果である。 ブラックブレーンの熱力学へ の高階微分
補正の解析を行い、さらには 散乱振幅のユニタリ性を用い ることで、弱い重力予想の主 張通りに「高階微
分補正により極限ブラックブ レーンの張力が減少すること 」を示した。また、同様の解 析から、高階微分
補正によりブラックブレーン のエントロヒ゜ーが増加する ことも示した。これは弱い重 力予想の証拠を与え
る重要な成果である。特に、 一般の高次ゲージ対称性の解 析に成功した点が技術的に高 く評価できる。
第 6章では、まとめと展望が述べ られている。
付録には、本文中の解析で有 用な詳細事項が簡潔にまとめ られている。
量子重力の実験的検証という 重要問題の解決に向けて、「 量子重力の整合性条件を同定 し、その宇宙論・
素粒子論的帰結を明らかにし よう」という機運が近年高ま っている。しかし、先行研究 では「弦理論の経
験則」に基づく議論が多くを 占め、その背後にある原理の 解明が重要課題であった。そ のような中、時空
の熱力学や散乱振幅のユニタ リ性の立場から弱い重力予想 の検証に成功した本研究は高 く評価できる。
本研究は、量子重力に基づく 宇宙論・素粒子論を展開する 上で時空の熱力学が有用な可 能性を示したも
のであり、量子重力研究の重 要な知見を得たものとして価 値ある研究の集積であると認 める。
よって，学位申請者の佐竹響 氏は，博士（理学）の学位を 得る資格があると認める。
•特記事項なし

•

特許登録数

•発表論文数

0件
査読付き 1編

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