| 초록 |
연구개요 페르미온 입자 생성 메커니즘을 이용한 새로운 유형의 릴렉시온 모델 구축. 암흑 섹터에 대한 이해. 다양한 대칭성 자발적 붕괴 상전이 현상에 대한 이론적 고찰. 특히, 페차퀸 대칭성 붕괴 상전이 현상으로부터 중성미자 질량 및 중력파 기원 설명. 연구 목표대비 연구결과 1. 게이지 계층성 (Gauge Hierarchy Problem) 문제를 해결하는 방법으로써 기존의 문헌들에서 다루어 졌던 초대칭 (Supersymmetry) 또는 컴포지트 힉스(Composite Higgs) 모델과는 전혀 다른 유형의 릴렉시온 모델을 구축 하였다. 초기목표에 부합하는 본 성과에서는 (암흑물질 기원으로서의 역할도 할 수 있는) 암흑 페르미온 입자 생성을 이용해 릴렉시온 필드의 우주진화 속도를 조절하고, 결과적으로 자연스러운 전기약작용 에너지 값 선택이 가능하다는 것을 학계 최초로 발표하였다. 본 연구에서 제시한 릴렉시온 모델은 기존의 바리온수기원 메커니즘과 자연스럽게 결합될 수 있다. 2. 일반적 암흑 물질로서의 암흑 페르미온들이, 암흑 빛 과 암흑 힉스가 매개하는 힘들로 인해서 속박상태가 될 경우, 우주 암흑 물질 량에 미치는 영향에 대한 심도 있는 연구를 하였다. 3. 가설로 존재하는 상전이 현상들 중 이론적으로 가장 중요한 경우가 폐차퀸 대칭성 붕괴이다. 최근 중력파 검출기 정밀도가 높아짐에 따라 검증 가능한 신호에 대한 엄밀한 분석이 시급히 필요한 시점이다. 본 연구에서 제안하는 섭동이론 내에서 급 냉각된 강한 일차 상전이 현상에 의한 폐차퀸 대칭성 붕괴와 그로 인한 중력파 검출 신호를 예견하고 동시에 중성미자 질량의 기원까지 설명하는 연구가 마무리 단계에 있다. 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 페르미온 입자 생성은 파울리 배타원리를 따르기 때문에 그 효과가 지수적으로 커지지 못한다. 이러한 이유로 오랫동안 비욘드 표준모델 현상론에서의 역할이 매우 제한적이었다. 본 연구에서는 학계 최초로 페르미온 입자 생성이 입자이론의 난제인 게이지 계층성 문제를 해결하는 가장 중요한 역할을 할 수 있음을 증명하는 이론을 구축하였으며, 동시에 그러한 페르미온들이 현재 관측된 암흑 물질이 될 수 있음을 보였다. 추후 페르미온 입자생성을 이용한 응용이 활발해질 것으로 기대한다. 기존에는 실험적 검증이 불가능하였던 페차퀸 대칭성 붕괴 신호를 중력파를 통해 검증함으로써 보다 대칭성 붕괴현상의 근본적인 이해가 가능해 질 것으로 기대한다. (출처 : 요약문 2p) |
