초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제에서는 미시적이고 근원적인 물리학 법칙을 지배하는 양자색역학과 같은 고 에너지 양자장론과 낮은 에너지 영역에서 거시적 물리계를 기술하는 핵물리학이나 응집물리학의 연관성에 대해 초끈 이론의 게이지/중력 이중성을 이용하여 연구하고자 한다. 본 연구에서는 전통적 양자 장론으로는 설명할 수 없었던 핵물리학이나 저차원의 응집물질 물리학의 양자 유체적 성질 그리고 낮은 에너지에서 새로이 나타나는 거시적 질서와 규칙들을, 비섭동론적 방법인 홀로그래픽 또는 얽힘 엔트로피의 재규격화 그룹 흐름을 이용하여 연구하고자 한다

□ 연구개요
본 연구과제에서는 미시적이고 근원적인 물리학 법칙을 지배하는 양자색역학과 같은 고 에너지 양자장론과 낮은 에너지 영역에서 거시적 물리계를 기술하는 핵물리학이나 응집물리학의 연관성에 대해 초끈 이론의 게이지/중력 이중성을 이용하여 연구하고자 한다. 본 연구에서는 전통적 양자 장론으로는 설명할 수 없었던 핵물리학이나 저차원의 응집물질 물리학의 양자 유체적 성질 그리고 낮은 에너지에서 새로이 나타나는 거시적 질서와 규칙들을, 비섭동론적 방법인 홀로그래픽 또는 얽힘 엔트로피의 재규격화 그룹 흐름을 이용하여 연구하고자 한다. 이를 통하여 낮은 에너지 영역에서 유효한 열역학 및 운송 이론과 같은 거시적 물리량들의 관계식이 어떻게 고에너지의 미시적 이론으로부터 유도될 수 있는지 연구하려고 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
현재 양자 장론 방법론에서는 강하게 상호작용하는 물리계를 정확하게 기술할 수 있는 방법론이 없는 상황이다. 하지만 우리 주변에서 관측되는 낮은 에너지 영역의 물리현상들은 주로 강하게 상호작용하는 물리계이다. 따라서 이론적으로나 실험적으로 이 강하게 상호작용하는 물리계를 이해할 수 있는 기반을 구성하는 것은 매우 중요한 일일 것이다. 우리는 게이지/중력 이중성을 이용하여, 낮은 에너지 영역에서 강하게 상호작용하는 거시적 물리현상들이 어떻게 고에너지 영역의 근본 물리학 법칙들과 연관될 수 있는지 얽힘 엔트로피의 재규격화 그룹 흐름을 이용하여 연구하였다.
얽힘 엔트로피의 재규격화 그룹 흐름을 연구하여, 고에너지 영역의 양자 얽힘 엔트로피가 어떻게 낮은 에너지 영역에서 열역학계의 열적 엔트로피로 변해갈 수 있는지에 대해 연구하였다. 일반적인 홀로그래픽 재규격화 그룹 흐름과는 다르게, 얽힘 엔트로피의 재규격화 그룹 흐름은 듀얼 양자 장론의 양자적 성질에 초점을 맞추고 있다. 등각 대칭성이 있는 경우, 스케일 대칭성 때문에 이 두 종류의 재규격화 그룹 흐름들은 특별한 연관성을 갖는다. 하지만 스케일 대칭성이 깨진 일반적인 경우, 이두 재규격화 그룹 흐름 방법들의 연관성은 아직 명확하지 않다. 이 연구에서는 일반적인 경우에 이 두 방법론의 연관성과 낮은 에너지 영역에서 얽힘 엔트로피의 역할에 대해 연구하였다. 특히 2차원의 경우 잘 알려진 c-theorem을 얽힘 엔트로피의 재규격화 그룹 흐름으로 이해하는 새로운 방법론을 제시하였다. 이 경우, 홀로그래픽 재규격화 그룹 흐름과 얽힘엔트로피의 재규격화 그룹 흐름은 정확히 잘 알려진 c-theorem을 만족한다는 것을 보였다. 또한, 이 방법론을 우주론에 적용하여 초기 팽창하는 우주에서 얽힘 엔트로피의 시간적 변화를 기술하는 새로운 방법론을 제시하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
홀로그래픽 또는 얽힘 엔트로피의 재규격화 그룹 흐름을 이용한 핵물리학 또는 응집물질 물리학의 거시적 물리계에 대한 연구는 아직 전통적 물리 기술 방법에 의해 설명되지 못한 비섭동적 물리 현상을 이해하는 첫 걸음이 될 것이다. 나아가, 본 연구 과제의 연구 결과들은 중성자별과 같은 핵물질 그리고 저차원 낮은 에너지 영역에서의 응집물질 물리학의 거시적 물리현상의 미시적 구조를 이해하기 위한 새로운 방법론을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 서로 다른 에너지 영역에서 전혀 다르게 보이는 물리현상들을 한가지의 통합적 방법론으로 이해할 수 있는 새로운 방법을 제시할 수 있으며, 이는 다양한 다른 물리 분야의 물리현상을 이해하는 데에도 적용될 수 있을 것이다. 나아가 다양한 거시적 물리현상의 미시적 구조를 이해할 수 있는 새로운 방법론을 제공하여 줄 수 있을 것이다. 이를 이용해 고에너지 이론 분야뿐만 아니라 인접 저에너지 이론 및 실험 분야의 연구에도 많은 도움을 줄 수 있다는 것을 믿어 의심치 않는다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 11
• 5. 연구성과 ... 13
• 끝페이지 ... 15