초록 ▼

□ 연구개요
우주끈(Cosmic string)에서 나오는 중력파를 표준모형 등 구체적인 모형에서 연구하여, 배경복사 데이터를 만족시키면서 두 블랙홀 혹은 두 중성자별 계 이외에 차세대 중력파 검출기에서 측정 가능한 새로운 중력파 원(Source)을 수치로 제시하는 것을 연구목표로 한다. 이러한 목표를 이루기 위하여 다음의 3단계에 걸쳐 다음 3개 주제의 연구를 연차적으로 수행한다: (1) I형 우주끈의 결합 (2) 우주끈의 생성 빈도와 우주의 비등방성 (3) 표준모형 우주끈에서 생성된 중력파 계산과 그 검출
질량이 공간에

□ 연구개요
우주끈(Cosmic string)에서 나오는 중력파를 표준모형 등 구체적인 모형에서 연구하여, 배경복사 데이터를 만족시키면서 두 블랙홀 혹은 두 중성자별 계 이외에 차세대 중력파 검출기에서 측정 가능한 새로운 중력파 원(Source)을 수치로 제시하는 것을 연구목표로 한다. 이러한 목표를 이루기 위하여 다음의 3단계에 걸쳐 다음 3개 주제의 연구를 연차적으로 수행한다: (1) I형 우주끈의 결합 (2) 우주끈의 생성 빈도와 우주의 비등방성 (3) 표준모형 우주끈에서 생성된 중력파 계산과 그 검출
질량이 공간에 따라 변하는 초대칭 모델에 대한 연구에서 소제목 (1)고전(classical)해들의 연구 (2)전기적/자기적 특이점을 가진 보텍스 해의 연구 및 응용 (3) 비균일하게 질량변형 된 슈퍼 양-밀스 (ImSYM) 모델의 구축 (4) 양자정보이론의 물리량들에 대한 홀로그래픽 재규격화에 대한 연구에 대한 연구를 수행한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
I형 우주끈의 결합에 대한 연구는 어느 정도 계산이 마무리 된 상태이며 2022년 상반기 중 논문의 작성도 완성하여 투고할 예정이다. 연구 내용은 I형 초전도체를 기술하는 아벨리안-힉스 모형에서 힉스 입자의 4차항 결합상수는 섭동이 가능한 정도로 작은 경우에 표준모형의 에너지 스케일에서 생성 가능한 두 우주끈은 서로 당기는 상호작용을 양자장론을 이용, 정확하게 기술하는 것으로 인력을 주는 유효 피텐셜을 계산하였고 인력을 주는 포텐셜의 깊이를 성공적으로 계산하였다.
4차원에서 최대 초대칭을 갖는 슈퍼 양-밀스 이론의 공간에 의존하는 질량변형 모델에의 연구로 확장하였으며 결과를 논문으로 출판하였다. 또한 임의의 질량함수에 대한 일부의 초대칭을 유지하는 현상이 일반적인 현상이라는 것을 다양한 모델들의 연구를 통하여 알아내었다. 이를 이용하여 기존에 존재하지 않았던 음의 진공에너지를 갖는 초대칭 양자장 모델 등 기존의 양자장이론에서 발견하기 어려운 새로운 현상들을 발견하였다. 알려진 간단한 모델들에 대한 질량이 공간에 따라 변하는 경우에 대한 연구에 많은 진척이 있었으며 최근에 관련하여 2차원에 대하여 초대칭 엘지브라, 고립자해, 진공해를 다양한 모델에대하여 구하였으며 이를 논문으로 발표하였다. 이러한 연구들을 확장하여 발견할 수 있는 새로운 물리현상들과 이론체계의 정립이 가능할 것으로 생각하고, 이 방향으로의 연구를 수행하고 있다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
우주끈이 내는 파는 특이한 파장 형태를 가지고 있어 우주배경복사 데이터에 의해 심하게 그 이벤트 빈도수가 제한을 받게 된다. 이런 연구가 표준모형을 비롯한 현상론적으로 받아들여진 모형 등에서 연구된 예가 거의 없으므로 본 연구를 통하여 다른 데이터와 충돌하지 않으면서 차세대 중력파 검출기에서 측정가능한 후보를 제시하면, 차기 중력파 측정에서 이론적으로 가장 중요한 기여를 할 수 있다. 본 이론 연구가 성공하면 KAGRA 등에서 분석을 할 것으로 기대한다. 이 경우 실험에 참여하는 혹은 하려는 국내 그룹에도 그룹에도 긍정적 영향을 줄 수 있을 것으로 기대한다.
임의의 질량함수를 도입하더라도 초대칭이 존재하여, 게이지이론과 중력이론이 동시에 존재하는 특이한 모델의 연구에 집중하고 있다. 이러한 연구를 통하여 다양한 강상호작용 영역의 물리현상에 대하여 물리량을 정량적 탐구하고 물리연구의 새로운 방법론을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 8
• 3) 목표 달성 수준 ... 9
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 참고문헌 ... 11
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 13
• 끝페이지 ... 22