素粒子物理学は、自然界を支配する最も根源的な法則を探求する学問分野です。現在、その法則に最も近いとされているのが素粒子標準模型ですが、
この優れた模型にも、いまだ説明できない重大な謎がいくつも残されています。たとえば、宇宙初期に起こったとされるインフレーション、現在の宇宙に存在する未知の成分であるダークマターとダークエネルギー、
物質と反物質の非対称性、ニュートリノの世代間振動、そして一般相対論との量子的な整合の問題などが挙げられます。
本研究室では、これらの未解決問題に理論的な観点から挑むことで、標準模型を超える新しい物理法則の理解や、宇宙の始まりと歴史の解明を目指しています。
研究テーマは素粒子理論にとどまらず、初期宇宙論や天文学、さらにはそれらの境界領域にまで広がっており、幅広く多様であることが大きな特徴です。
インフレーションとダークマターのアクシオンによる同時説明の提唱。
インフレーション中での揺らぎの蓄積によるアクシオンダークマターシナリオの提案。
時間に依存する暗黒エネルギーが宇宙背景放射の偏極に及ぼす影響の評価。
ミューオンや電子の磁気モーメント異常と質量起源の関連を指摘。量子補正で電子質量が小さくなった場合、両方の異常を説明可能。
ダークマター直接探索実験で検証されうるアクシオンダークマターの満たすべき性質の指摘。
インフレーション中に熱平衡物質が存在する「暖かいインフレーション」の可能性の検討。
電荷量子化の新しい理解と量子重力効果によりニュートリノが質量を得る可能性を指摘。ニュートリノ質量スケールが勝手に出てきた。
強い相転移における泡から重いダークマターの生成が可能であることを指摘。初期宇宙X重力波Xダークマター
赤外線分光器を用いた超効率的ダークマター探索実験を提案 （実験成果がPRLに掲載され、世界的に報道されました！）。
ミューオン磁気モーメント異常が検証可能なため、ミューオン加速器の強い動機を提案。特に、mu mu-> h gamma 断面積から磁気モーメント異常の新しい計測手法を提案。
40年前に棄却されたhot dark matter paradigm がボーズ増幅を考慮することで、復活することできることを指摘。
宇宙線により加速されるダークマターの探索のアイディアを世界で初めて指摘。
ダークマターと結合する長距離力による物質のスピン歳差運動現象の予言および探索可能性の指摘。signal のdaily modulationが重要。
初期宇宙のドメインウォールの崩壊による重力波形成の世界初完全数値計算。
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