大栗博司のブログ

アスペンのパティオ

アスペン物理学センターの理事会も無事に終わったので、研究に集中することができます。

先週は、研究所全体に向けたコロキウム講演をしました。

５月にCaltechで開かれたファインマン生誕１００周年記念シンポジウムでの私の講演をYoutubeのビデオでご覧になったイリノイ大学のゴードン・ベイムさんが、同様の講演をアスペンでも企画するようにコロキウム委員会に提案してくださったのです。

Caltechでの講演は３０分で、一般の参加者も数多くいらっしゃいましたが、アスペンでも講演は物理学者向けなので、新しい話題を加え、また理論的にも掘り下げた内容にしました。

９年前のフンボルト賞の授賞式で、ルードビッヒ・ファデーフさんにお会いした時に、

「ファインマンが亡くなった直後にCaltechに行ったときに、可積分模型のベーテ仮設についての分厚いノートを見た。ファインマンがなぜこの話題に興味を持っていたか知りたいので調べてくれないか」

と頼まれました。

そこで、Caltechの資料室に行ったのですが、ファインマンが亡くなる１年前に行ったセミナーのための、１０ページ程度のノートしか見つかりませんでした。

翌年、ファデーフさんにベルリンでお会いした時に、１０ページのノートしかなかったと報告したら、

「そんなはずはない。私はこの目で、こんな分厚いノートを見たんだ」

とおっしゃっていました。

アスペンでコロキウム講演をする機会に、もう一度調べてみようと思い、Caltechの資料室を再訪し、また、ファインマンさんが亡くなったころにCaltechの大学院生だった人たちにも相談しました。

このような調査で、ファインマンさんがなぜベーテ仮設に興味があったのか、また、ファデーフさんがご覧になったノートはどこにあるのかがわかりました。そこで、コロキウムではこの話題についてもお話ししました。

講演のビデオはありませんが、スライドは私のウェブページに置いておきましたので、よろしければご覧ください。

⇒　アスペン物理学センターコロキウム

"How Feynman tried to quantize gravity and discovered ghosts, and other stories"

今週は F理論のワークショップで、量子重力のスワンプランド問題について話をすることになっています。

さて、アスペン物理学センターには、屋外のセミナー室があります。美しい自然の中でのセミナーは気持ちがよく、また、音楽祭の野外音楽堂から夜のコンサートのためのリハーサルの音が聞こえてくるのも一興です。

この屋外セミナー室は、１９６５年に建てられたもので、改装したいというのが長年の懸案でした。

そこで、建物委員会に屋外セミナー室の改装案を提案してもらい、今年の７月の理事会で承認されました。

２０年前にスマート・ホールを設計してくださったハリー・ティーグさんが、今回も設計を担当してくださり、上の写真のような素敵なデザインになりました。

下の写真は、デザインの詳細を議論している様子。

来年の夏までには改装が終わることになっているので、楽しみです。

ピアノ演奏会

アスペン物理学センターに来ています。

アスペンでは、毎年夏の間に音楽祭が開かれていて、会場が物理学センターのすぐ隣なので、野外音楽堂での演奏が聞こえてきます。

毎週月曜日には、音楽祭にいらしているピアニストを物理学センターにお呼びして、リサイタルを開きます。

今夏最後の演奏者は新進気鋭の Ray Ushikobo さんでした。

演目はショパンのピアノ・ソナタ 第３番。素晴らしい演奏でした。ありがとうございました。

明日は理事会があり、来年の夏のプログラムの決定や新会員の承認などが議論されます。

暗黒エネルギーの状態方程式

先日のブログでは、スワンプランド問題についての新しい予想に関する私の論文が、雑誌「サイエンティフィック・アメリカン」で紹介されていたと書きましたが、今日は、サイモンズ財団のオンライン誌「クォンタ・マガジン」に取り上げられていました。

記事のタイトルは「暗黒エネルギーは弦理論と矛盾しているかもしれない」となっていますが、これは誇張で、私たちの論文は、暗黒エネルギーが宇宙項である可能性に疑問を投げかけたものです。

宇宙の加速膨張のメカニズムを理解するためには、暗黒エネルギーのエネルギー密度と圧力とを関係づける状態方程式が重要になります。特に、

（圧力）＝ －（エネルギー密度）

となる場合を宇宙項と呼びます。一般には、パラメータ w を使って、

（圧力）＝ ｗ ×（エネルギー密度）

となることも考えられます。宇宙項になるのは、w = -1 の場合です。

今後１０年の間に計画されている宇宙の精密観測で、この w の値が精密に分かると、暗黒エネルギーが宇宙項かどうかが決めるだろうと思います。

「クォンタ・マガジン」の記事には、私のインタビューも掲載され、私が12－13年前から研究しているスワンプランド問題を踏まえた記事にしていただけました。

この記事も、また、そのまえの「サイエンティフィック・アメリカン」の記事も、６月に沖縄で開催した Strings 2018 から話が始まっています。私たちの論文が、ちょうど Strings 2018 の初日に発表になったからです。

よろしければご覧ください。

⇒ クォンタ・マガジン記事

スワンプランド問題

Strings 2018の記事に補足です：

このような国際会議では、会場の設営から、ビデオ撮影、ウェブページの管理、また座長の補助（タイムキーパー、マイクラナー）、会場の撤収など、会議の進行のために数多くの業務があります。

今回は、KEKから１０名、大阪大学から４名、京都大学基礎物理学研究所から４名、Caltechから１名の大学院生の皆さんが協力してくださいました。

また、大阪大学の橋本幸士さんは、リーダーシップを振るって、彼らを統率してくださいました。

会議の最後に、皆さんに前に来ていただいて、参加者全員でお礼をしました。

ありがとうございました。

さて、先週は、ニューヨーク州のストーニーブルック大学にある、サイモンズ・物理学・幾何学センターで毎夏開かれているサイモンズ・ワークショップに参加してきました。

今夏で１６年目になります。

今年のテーマは、量子重力のスワンプランド（沼地）問題。

超弦理論の真空状態の集合は、「ランドスケープ」と呼ばれています。

超弦理論には膨大な数の準安定な真空状態があるという説があるので、それを表現するにランドスケープという言葉を使っています。

化学や分子生物学などでも、分子の準安定状態がたくさんある時にランドスケープと呼ぶことがあり、それにならったものです。

「スワンプランド」というのは、このランドスケープの補集合のことで、重力を含む理論模型の中で整合性のある量子理論に組み込むことができないものの集まりのことです。

通常の場の量子論の場合は、くりこみ可能であれば、何らかの量子論に矛盾なく組み込むことができます。

しかし、重力の場合には低エネルギー有効理論に非自明な制限があって、それを明らかにしようというのが「スワンプランド問題」です。

スワンプランドがきちんとわかれば、超弦理論の予言能力が増えると期待できます。

私は、以前からバッファさんと、このスワンプランド問題を研究していて、最初の論文は１２年前に発表しました。

６月に、この問題についての新しい予想をまとめて論文にしたところ、話題になり、米国の科学雑誌「Scientific American」にも取り上げられました。

⇒ Scientific American記事：「弦理論の予言する宇宙は、思ったより少ないかもしれない」

このワークショップでは、毎週水曜日に海水浴場まで出かけ、砂浜にテントを張ってセミナーをすることになっています。

今回は、私がセミナーをすることになり、現在、MITのダニエル・ハーローさんと論文にまとめている研究についてお話ししました。

講演の様子は、以下のリンクから、ビデオで見ることもできます。

⇒ "Symmetry in Quantum Field Theory and Gravity"

アスペン、IPMU、Bootstrap 2018

Strings 2018 を沖縄で開催した翌週には、東京で会議に出席し、木曜日の飛行機でカリフォルニアに戻りました。

翌週の火曜日、7月11日にはコロラド州のアスペン物理学センターで理事会があり、私は所長なので、週末にはアスペンに飛ぶ必要があったからです。

ところが、７月4日ごろに、アスペンの近くで山火事が起き、連邦政府が大規模な消火活動を行うために、アスペン空港が閉鎖になってしまいました。

沖縄の台風を逃れたと思ったら、コロラドで山火事とは。

理事会では重要な議題があり、私の出席が必要だったので、日曜日にデンバーに飛び、レンタカーで5時間。ロッキー山脈の分水嶺を超えて、アスペンに到着しました。

アスペンで２泊。

左の写真は、アスペン物理学センターの紹介記事が掲載されているライフスタイル誌『アスペン・ピーク』です。春ごろにインタビューを受けたのですが、よい記事にまとめてくれました。

無事、火曜日の理事会で司会を務めた後は、そのままレンタカーで５時間かけてデンバーに。

ところが、デンバー空港の近くで火事があって大渋滞。何とか夜の飛行機に間に合い、デンバーからロサンゼルスへ。

ロサンゼルス空港で１泊して東京に飛び、IPMUの評価委員会の金曜日の現地視察に参加できました。

東京で2泊。

土曜日の飛行機でロサンゼルスに戻りました。

翌日日曜日には、Caltechで開催されている Bootstrap 2018 のワークショップと夏の学校の企画で、ドジャースタジアムにドジャーズとエンジェルズの試合を観に行きました。

Bootstrapは、共形の場の量子論の相関関数を計算する方法です。１９７０年代にアレキサンダー・ポリヤコフさんが提案し、２次元の共形の場理論では重要な成果が得られてきました。しかし、３次元以上ではあまり役に立たないのではないかと考えられてきました。

ところが、１０年ほど前に、スラバ・リチコフさんたちにより、高次元の理論でもBootstrapの方法が有効であることが明らかになってきました。

特に、ディビッド・シモンズ‐ダフィンさんとディビッド・ポーランドさんによる３次元イジング模型の計算では、イジング模型の臨界指数が精密に計算できるようになり、威力が示されました。

一昨年からは、サイモンズ財団の資金援助によって Bootstrap 共同グループが立ち上がり、昨年から Caltech の助教授になったシモンズ‐ダフィンさんもその中心メンバーの一人です。

そこで、今年は Caltech で Bootstrap 共同研究グループの大きな会議が開かれることになったのです。１００名以上の参加があり、Caltechの研究室は、世界各地から集まった研究者であふれていました。Bootstrap 夏の学校＠Caltech の講義ビデオは、ウェブでも見ることが見ることができますので、この方面の研究に興味のある人はご覧ください。

⇒ Bootstrap 2018 夏の学校講義ビデオ