宇宙の謎から量子重力へ ― 理論物理学の最前線に挑む

私たちの研究室では、宇宙論と理論物理学を軸に、「宇宙は何でできているのか」「なぜこの宇宙はこのような姿をしているのか」といった根源的な問いに挑んでいます。

近年、宇宙背景放射や大規模構造の観測などの精密化により、宇宙論は飛躍的な発展を遂げました。宇宙を記述する多くのパラメータは高い精度で決定されつつあります。しかし、その数値が本質的に何を意味しているのかについては、まだほとんど分かっていません。実際、現在の宇宙の大部分を占めると考えられているダークエネルギーやダークマターの正体は未解明です。また、宇宙がなぜここまで広大になったのかを説明するインフレーション理論についても、その原動力となる場や真空エネルギーの起源は依然として謎のままです。

私たちの研究室では、

• ダークエネルギー
• ダークマター
• インフレーション

という宇宙論における三大謎に、理論物理学の立場から真正面から取り組みます。

宇宙論 × ブラックホール × 量子重力

もう一つの大きな柱が、量子重力理論に基づく宇宙の探究です。量子論と一般相対論を統一する量子重力理論の構築は、理論物理学における最大級の目標の一つです。私たちは、その鍵を握る存在として宇宙の起源とブラックホールに注目しています。

ブラックホールや初期宇宙は、重力と量子効果が同時に重要になる極限領域です。量子論の歴史において、黒体輻射や水素原子という「具体的な問題」が理論の飛躍をもたらしたように、宇宙論とブラックホールは、量子重力理論を前進させるための重要な試金石になると考えています。本研究室では、超弦理論やHořava-Lifshitz理論をはじめとする基礎理論にも立脚しつつ、これらの問題に挑みます。

多様な理論手法を学び、使いこなす

研究アプローチとしては、主に次の二つを相補的に用います。

• 低エネルギー有効理論の立場から、対称性やその破れに基づく量子論的に安定な議論を行う
• 量子重力理論などの基礎理論に立ち返り、そこから導かれる原理的な予言を引き出す

一般相対論、量子場の理論、統計物理学、素粒子物理学といった幅広い分野を横断しながら研究を進めていきます。

こんな人に向いています

• 宇宙やブラックホールにワクワクする
• 教科書の先にある「まだ分かっていないこと」に挑戦したい
• 数式を使って自然の仕組みを理解したい
• 理論物理学を本気で学び、研究者としての力を磨きたい

本研究室は、未解決問題に正面から取り組みたい学生を歓迎します。宇宙最大スケールの謎から、物理学の根本原理へ。まだ誰も答えを知らない問いに挑戦してみませんか。