Transcript 講演ファイル

日本大学文理学部
千葉 剛
宇
宙
の
大
き
さ
1
加速 -> 下に凸
ハッブルの法則
0.5
減速 -> 上に凸
遠い -> 暗い
現在
時間
地
面
か
ら
の
距
離
時間
大
き
さ
時間
ボール
宇宙
地上の物理
天空の物理
アリストテレスへ逆戻り？
 アリストテレス（BC384-322)
物質観： ４元素（火
空気 土
水： 地上の世界）
火 空気
直線運動
土 水
第五元素（天体の世界）：
自発的な円運動をする元素
円運動
(完全)
ニュートン
ケプラー
アインシュタイン
コペルニクス
アリストテレス
現在
現在
アリストテレス
コペルニクス
ケプラー
ニュートン
アインシュタイン
Takeshi Chiba
Cosmology with x-matter
Takeshi Chiba, Naoshi Sugiyama, Takashi Nakamura, Monthly
Notices of the Royal Astronomical Society, 289, L5-L9 (1997).
 1996年
基研COE 研究員に
 ある冬の夜、中村さんと居酒屋「ん」へ
「早川（幸男）先生が、論文は貫目で量れるく
らい書かないかんと言ってたぞ」
 何か新しい分野：宇宙論？
 金曜日のランチセミナー
中村さんが XCDM paper by Turner and White(1997)を紹
介 : p=w “x component”
 Only 7 SNIa and decelerating universe
 金曜日のランチセミナー
中村さんが XCDM paper by Turner and White(1997)を紹
介 : p=w “x component”
 杉山さんが興味を示し一緒に調べてみることに：
揺らぎは不安定 cs2=w<0
 w0とcs2を分ける：X-matter: p=w00+cs2 (-0)
（でも、名前はちっとも流行らなかった）
 w0とcs2を分ける：X-matter
 あるとき野村泰紀(現
バークレイ)
「千葉さんたちのX-matterの論文って
Turner-White や Caldwell-Dave-Steinhardt(quintessence)
とどういう位置づけにあるんですか」
 僕「（ただ）もう一個パラメターを導入したんだよ」
 どうやら否定的にとられたらしく彼らのアキシオンモデルの
論文 (Nomura-Watari-Yanagida) では引用されず。
 Only 7 SNIa and decelerating universe
Union 2.1: 580 SNIa
1105.3470
review by
Copeland-Sami-Tsujikawa(2006)
 Turner White: 388
 Chiba Sugiyama Nakamura: 116
 Caldwell Dave Steinhardt:
1735
 翌年 (1998)このモデルに観測的制限を付けようとした
（重力レンズ統計、CMB）
 自明な疑問：モデルAがモデルBよりパラメターの数が多い
時に「BよりAがデータによく合う」のは当たり前では？
：何らかのペナルティーを導入しないと意味がない。
 赤池さんという人がモデル選定の理論(AIC)で「朝日賞」を
もらっていたのを高校生の時に朝日新聞で読んだのを思い
出した : Likelihood =chi^2 + 2 x (# of parameters)
 でもlikelihoodはほとんど変わらなかったので論文ではAIC
のことは触れず（残念！）。
 どちらも正しい:
 a paper should be concise as much as possible（一つの
論文にいろいろ書きすぎるな）
 should include “anything new” even if it sounds
uninteresting then（とりあえず書いておけ）
 どちらを採用するかはその人のセンス
Kinetically Driven Quintessence
Takeshi Chiba, Takahiro Okabe, and Masahide Yamaguchi,
Physical Review D62, 023511 (2000).
 PD学振が当たり、2年後から東大へ
 Armendariz-Picon, Damour, Mukhanov paper (k-inflation)
p
May(1999):
p(X); X=(d/dt)2
p=p(X), =2Xp,X-p
-
d/dt
 東大の宇宙論ゼミで紹介（k-inflationの確率を計算してみた）
 岡部君(当時D1)興味を示す：ダークエネルギーへ応用しよう
 6月にはアスペンへ
 power-law model (dark energy with constant equation of state)
はすぐ作れた。アトラクターになっていることも示せた。
 その年の夏 “Phantom menace” paper by Caldwell: possibility of
w<-1
 早速作ってみよう。揺らぎが安定なモデルはなかなか見つけら
れず。でも、山口君がすぐ見つけてくれた。
論文にしよう！
 PRDに投稿（1999年11月）。
（kinetically driven quintessence という名前は流行らず）
 佐藤（勝）さんの退官記念のパーティーで10年ぶりに岡部君
（現
東大生産研）と再会！
 新婚旅行中にアトラクターの条件の論文を書いた(Tracking k-
essence)
 K-essence という名前が
流行ってしまったので脚注に
歴史についてコメント。
 論文を投稿するまで4カ月くらいかかったが当時はこ
れが最初（Armendariz-Picon,Mukhanov,Steinhardt:
k-essence は2000年4月）
 今はもっと競争が激しい。変化の流れも速い。
 「第一人者。2番はいない」（佐藤文隆さんの言葉）
にならぬよう
 流行りものにはご注意を
1/R Gravity and Scalar-Tensor Gravity
Takeshi Chiba,
Physics Letters B, 575, 1-3 (2003).
 Carroll-Duvvuri-Trodden-Turner ‘s “influential” paper appeared
on arxiv June, 2003: R-M4/R
 最初は（いつものように）モデルを拡張しようと思っていろい
ろいじってみた
: R, etc
 Strings 2003 (Kyoto)でのcoffee break に、川村（嘉春）さんに
この論文の話を振ってみた。
 しばらく考えて「ゴーストは出ませんか？」
 （いまから振り返ると）このとき頭が切れ変わり、このモデル
の問題点を探ることにした。
 ゴーストは出なかったが(Rでは出る)、ブランスディッケ流のスカラー場
が出ることが分かった。しかも=0!
 ほとんど「3行の議論」でモデルを殺せることがわかった！
 念のため、田中さんに議論に乗ってもらった。大丈夫そうなので論文を投
稿した。
 Carroll たちからは反応なし。でも、あまり面識のない人たちから好意的な
コメントをもらった (Cline, Kaloper, Flanagan, Kamionkowski …)

Mark Kamionkowski の大学院生とも論文を書く羽目になった (Tristan
Smith and Adrienne Erickcek): f(R)重力の弱い重力場
 Hello Dr. Chiba,
We would like to call your attention to our preprint astro-ph/0610483
where we address issues related to calculating the Solar System spacetime
in F(R) = R-\mu4/R gravity theory. We thought, given your work in astroph/0307338, you would find this article interesting. You might be aware of
a recent controversy surrounding the use of scalar/tensor theories to study
F(R) modifications to GR. In particular, there are several articles which
cast doubt on the statement that \gamma = 1/2 for F(R) = R-\mu4/R
gravity theory. We thought you might be interested in a calculation that
reproduces your result of \gamma = 1/2 without appealing to scalar/tensor
theory. We would appreciate any comments that you might have.
Thank you very much.
Sincerely,
Tristan Smith and Adrienne Erickcek
 僕が最初に送った計算ノートはほとんど原形をとどめ
ぬままに改良されて返ってきた…
 時差の関係で朝3時に起きてe-mailのやりとりをしてい
た。でも彼らは投稿直前なのにThanksgiving Dayに3日
も休暇を取り音信不通に。
 どうにか新潟のJGRG中にarXivに投稿できた。
 PPN流に一般相対論からの可能なずれをパラメト
ライズする：
そもそも可能か？Brans-DickeでやってみてもPPN
parameterは今度は時間空間の関数になる。
できたとして (primordial/secondary) non-Gaussianity
と競合する: 効果はおそらく非常に小さい
 一般相対論の整合性テスト
(Chiba-Takahashi, Chiba-Nakamura,07):
compare H(z) or m
 Tycho Brahe の惑星の観測データをもとに
 ケプラーの三法則:
→ 逆2乗則 f  m/r2
 第二法則（面積速度保存）
→ 中心力 f(r)
 第三法則（周期 長軸半径関係） → 万有引力
f=GMm/r2
 第一法則（楕円軌道）
果たして宇宙論に「ケプラーの法則」は見つかるか？
 It is just the research field very few people (in
Japan) did at that time: I might be able to be
“the first person”!
 Nowadays, everyone talks about dark energy…
Takashi Nakamura, Naoshi Sugiyama,
Masahide Yamaguchi, Takahiro Okabe,
Ryuichi Takahashi, Ryo Nagata,
Tristan L. Smith, Adrienne L. Erickcek.,
Sourish Dutta, Robert J. Scherrer,
and others
for fruitful collaboration!
JSPS, Kyoto University and Nihon University
for financial support