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English
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Name
 鈴木 久男
Position
 教授
e-mail address
 suzuki_@_particle.sci.hokudai.ac.jp
(Please replace "_@_" with "@")
Key Word
  • Superstring Theory
  • Black Hole
  • Early Universe

img Research Field
  • 超弦理論

    • 現在、重力をのぞく３つの力と知られている粒子は、素粒子標準模型として知られています。 しかし、以下のような問題も含んでいます。

    第一の問題は、理論自身は多くのパラメーターを含みますが、そのパラメーターの調整は非常に不自然な形をしているということです。現在、それらの多くのパラメーターがどうやって決まっているかなどがわかっていません。

    　もう一つの問題は、宇宙の観測によって標準模型にはない新粒子が存在することが明白であるからです。宇宙背景輻射などの観測から、宇宙空間では私たちの知っている素粒子によって構成されているエネルギーはわずか４パーセントであり、それよりずっと多い２３パーセントもの暗黒物質があることがわかっています。これは素粒子の標準模型には含まれていません。また、後２３パーセントは暗黒エネルギーと呼ばれており、その起源は明らかではありません。この問題を解決すればノーベル賞は間違いないでしょう。

    　３つめの問題は、私たちの宇宙は、電子の数が陽電子の数よりも圧倒的に多いわけです。しかし、素粒子理論からはどうしてこのような電子と陽電子の差が現れるのかがわかっていません。小林益川理論では、この宇宙の粒子・反粒子の非対称性の一つを表していますが、現在の存在比率を説明するのには圧倒的に小さいのです。このため、この粒子・反粒子の非対称性の問題は解決されていません。

    　４つめには、アインシュタインの重力理論が、標準モデルと同様の量子化では予言可能な理論とならないことです。

    　こうした問題は、互いに独立なものであるかもしれませんが、自然界の基本法則は単純であるという期待があります。そのため、これらの問題の多くが互いに関連している可能性があります。

    　超弦理論は、粒子ではなく弦を基本としています。紐の基本振動は、粒子の偏光方向を生み出し、重力子や光子など、力を媒介する粒子を含むとともに、物質場に対応する粒子も弦の奏でる響きの一つとなります。この理論は量子論と整合性があり、しかも、低エネルギーでは、アインシュタインの重力理論を含むことが知られています。このため、力と物質の統一理論として期待されています。

    　また、超弦理論はM-理論という理論でD-ブレーンという対象達と統合されています。超弦理論はこうした問題を解決する一つのアプローチであり研究テーマの一つです。

  • 素粒子論と宇宙論

    • 　超弦理論が究極の理論であるなら、宇宙の進化も説明しなければなりません。超弦理論などを元にして、インフレーションや暗黒エネルギーなどを説明する必要があるのです。こうした、素粒子論と宇宙論との関わりも重要な研究テーマの一つです。

  • 素粒子論と数学

    • 　ニュートン以来、物理学の最先端の数学の最先端は互いに影響を及ぼしてきました。アインシュタインの相対性理論では、リーマン幾何学が利用されました。超弦理論はこのニュートン以来の伝統を受け継いでいるといえます。超弦理論は、私たちの住む時空以外に、余剰次元として、内部空間があるものと考えられています。この内部空間のトポロジーが、物質場の数を表し、その形状が結合の強さに関係しています。この内部空間内の２次元的な面の巻き付き数の計算は、非常に困難な計算であると思われていましたが、超弦理論から予想されるミラー対称性を用いると簡単な計算で計算できてしまうことが予想されました。そして、その後それは数学者によって証明されたのです。このように、超弦理論は従来の数学ではわからなかったアプローチを提供していくことがあるのです。現在、境界を持つ場合の巻き付き数をミラー対称性の立場から導出する研究を行っています。

    img Academic studies and career
    1983年3月 名古屋大学理学部物理学科卒
    1988年2月 名古屋大学博士後期課程単位取得退学
    博士論文 “点粒子理論および超弦理論のアノマリー”
    1987年4月-1988年9月 日本学術振興会特別研究員 (高エネルギー物理学研究所、東京大学)
    1988年10月-1995年 大阪大学 助手
    1995年10月 北海道大学 准教授
    2009年3月-現在 北海道大学 教授

    img Achievements (after 1997)
      研究論文
    • T. Masuda and H. Suzuki,
      Integral Equation of Fields on the Rotating Black Holes, J.Math.Phys. 38 (1997) 3669-3678.
    • T. Masuda and H. Suzuki,
      Periods and Prepotentials of N=2 SU(2) supersymmetric Yang-Mills theories with massive hypermultiplets, Int.J.Mod.Phys.A12(1997)3413-3431.
    • T. Masuda and H. Suzuki,
      On the explicit evaluations of Fields around Conformal Point in N=2 Supersymmetric Yang-Mills Theories, Nucl.Phys.B 495(1997)149-171.
    • H. Suzuki,
      Enhanced Gauge Symmetry of Three-Modulus Models of Type=II Strings and Hypergeometric Series, Int.J.Mod.Phys.A12 (1997) 5123-5139.
    • H. Suzuki,
      Evaluation of periods via Fibrations in Seiberg-Witten Theories and in Type-II String, Mod.Phys.Lett.A12(1997)2847-2858.
    • T. Masuda and H. Suzuki,
      Prepotential of N=2 supersymmetric Yang-Mills theories in weak coupling region , Int.J.Mod.Phys. A13 (1998) 1495-1506
    • K. Ishikawa, N. Maeda, T. Ochiai and H. Suzuki,
      Duality Relation among Periodic Potential Problems in the Lowest Landau Level, Phys.Rev.B58(1998) 1088-1091.
    • T. Masuda, T. Sasaki and H. Suzuki,
      Seiberg-Witten Theories of Rank 2 Gauge Groups and Hypergeometric Series, Int.J.Mod.Phys.A13 (1998) 3121-3144.
    • H. Suzuki, E. Takasugi and Umetsu,
      Perturbations of Ker-de-Sitter Black Holes and Heun’s Equations, Progress of Theoretical Physics Vol.100 (1998) 491-505,
    • K. Ishikawa, N.Maeda, T. Ochiai, and H.Suzuki,
      Theory of Current-Induced Breakdown of the Quantum Hall Effect, Physical Review B58, R13 (1998) 391-394,
    • K. Ishikawa, N.Maeda, T. Ochiai, and H.Suzuki,
      Field Theory on the von Neumann lattice and the quantized Hall conductance of Bloch electrons, Physica E (1999) 37-55
    • T. Masuda and H. Suzuki,
      Prepotentials, Bi-linear Form on Periods and Enhanced Gauge Symmetries in Type-II Strings, Int.J.Mod.Phys.A14 (1999) 1177-1203,
    • H. Suzuki, E. Takasugi and H.Umetsu,
      Analytic solutions of Teukolsky equations in Ker-de-Sitter and Ker-Newman-de Sitter metric, Prog.Theor.Phys.102 (1999)253-272
    • Hisao Suzuki, Eiichi Takasugi, Hiroshi Umetsu
      Absorption rate of the Kerr-de Sitter black hole and the Kerr-Newman-de Sitter black hole, Prog.Theor.Phys. 103 (2000) 723-731
    • Hisao Suzuki, Kunimasa Yamada,
      Analytic Evaluation of the Decay Rate for Accelerated Proton Phys.Rev. D67 (2003) 065002,1-9
    • Hisao Suzuki,
      Perturbative Derivation of Exact Superpotential for Meson Fields from Matrix Theories　with One Flavour, JHEP03(2003)005,1-8
    • Hisao Suzuki
      Mean-field Approach to the Derivation of Baryon Superpotential from Matrix Model, JHEP03(2003)036,1-8
    • Hiroyuki Fuji, Shinsaku Nakayama, Hisao Suzuki
      Open String Amplitudes in Various Gauges, JHEP01(2007)011,1-8
    • Masakazu Sano, Hisao Suzuki
      Integrable Cosmological Models From Higher Dimensional Einstein Equations, Phys. Rev. D76 064006 (2007),1-9
    • Masakazu Sano, Hisao Suzuki
      Moduli fixing and T-duality in Type II brane gas models, Phys. Rev. D 78, 064045 (2008)
    • Masakazu Sano, Hisao Suzuki
      Wrapped brane gas as a candidate for Dark Matter, Phys. Rev. D81: 024042, (2010)
    • Masahide Shimizu, Hisao Suzuki
      Open mirror symmetry for Pfaffian Calabi-Yau 3-folds, JHEP 1103:083（2011）
    • Hiroyuki Fuji, Shinsaku Nakayama, Masahide Shimizu, Hisao Suzuki
      A Note on Computations of D-brane Superpotential, J. Phys. A: Math. Theor. 44 (2011) 465401.
      教育研究論文
    • 鈴木久男、細川敏幸、小野寺彰 大学における理科教育のグローバル化とe ラーニング 北海道大学高等教育ジャーナル,No13,21-28(2005)
    • 鈴木久男、細川敏幸、小野寺彰 大学初等教育の変革とe ラーニングシステムの活用 北海道大学高等教育ジャーナル,No13,15-20(2005)
    • 鈴木久男、細川敏幸、山田邦雅、前田展希、小野寺彰 初等物理教育における能動的学習システムの構築 北海道大学高等教育ジャーナル,No.14,89-97(2006)
    • 鈴木久男、山田邦雅、前田展希、徳永正晴 動画入り物理教科書の制作 北海道大学高等教育ジャーナル,No.14,83-88(2006)
    • 鈴木久男、武貞正樹、引原俊哉、山田邦雅、細川敏幸、小野寺彰 授業応答システム“ クリッカー”による能動的学習授業：北大物理教育での１年間の実践報告, (2008)
      北海道大学高等教育ジャーナル第16号掲載予定
    • 大学生に必要なサイエンス教育とは何か？
      名古屋高等教育研究第10号,59-76(2010)
      著作（書籍）
    • 小野寺彰、徳永正晴、鈴木久男、「大学の物理入門」学術図書出版　2004年
    • 鈴木久男、山田邦雅、前田展希、徳永正晴
      「動画だからわかる物理　ＤＶＤ付　力学・波動編」丸善株式会社　2006年
      「動画だからわかる物理　ＤＶＤ付　熱力学・電磁気学編」丸善株式会社　2006年
    • 生井澤寛、鈴木久男、「初歩からの物理学-物理へようこそ」放送大学出版　2008年
    • 「学生と変える大学教育−FDを楽しむという発想」第１３章「クイズで授業を楽しもう」鈴木久男　p145-163ナカニシヤ出版　2009年2月出版
    • 鈴木久男「超弦理論を学ぶための場の量子論」　サイエンス社、2010年
      著作（雑誌記事等）
    • 鈴木久男、「Seiberg-Witten理論の数理」、数学セミナー 97年８月号8-13
    • 鈴木久男、「双対性の衝撃、素粒子理論最前線に何がおこったか？」、数理科学 98年2月号14-22、2007年4月号別冊
    • 鈴木久男「超弦理論が導く非可換ゲージ理論の厳密解」物理学会誌　2003年　11月号
    • 鈴木久男「超弦理論のアノマリーとその相殺のメカニズム」数理科学2005年７月号
    • 鈴木久男「超弦理論の厳密解を予言した超対称ゲージ理論の厳密計算」数理科学2006年３月号
    • 鈴木久男「思考力と読解力不足をクイズと動画でカバー　-　大学初等物理教育でのクイズ形式の能動的学習」大学の物理教育　2007年１号, 4-8
    • 鈴木久男「授業応答システム”クリッカー”」大学教育学会誌　第30巻2008年、41-47
    • 鈴木久男「物理って何が面白い？」パリティー、2008年11月号
    • 鈴木久男「可視化する物理−これがゲーム制作ソフトの威力なのか？」数理科学2009年１月号
    • 鈴木久男「大学における統合的科学コースのすすめ」大学教育学会、第３１号2009,94-99
    • 鈴木久男「クリッカー活用から始める高等教育の質保証（４）クリッカーによる質保証の本質」文部科学教育通信、2011年 8月8日号、p18-19 PDF
      ＴＶ出演等
    • 放送大学授業「初歩からの物理学-物理へようこそ」放映中
    • 人生が変わる１分間の深イイ話 2008年3月9日（月）20:54〜21:54日本テレビ
      その他
    • 日本の高等教育機関で初めてクリッカーを導入しました。

    img 受賞等
    • 2006 年 3月　「風間・鈴木モデルの提唱」により、「素粒子メダル」受賞
    • 1990 年 10月- 1991 年 9月 ハーバード大学ポストドクトラルフェロー
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