高橋　史宜
　
東北大学大学院理学研究科物理学専攻
素粒子・宇宙理論グループ 教授

研究内容:
初期宇宙論、インフレーション宇宙論
標準理論を超える物理

- この世界を記述する素粒子理論、特に標準理論を超える物理の構築及び実験、観測的検証に興味がある。エネルギーフロンティアにおける実験的結果が得られるまでのタイムスケールが長くなるにつれて、宇宙論的な側面から超重力理論、超弦理論の観測的検証を行うトップダウンと、現象論的にニュートリノ混合、物質非対称性の起源、暗黒物質、暗黒輻射、アクシオンに関する研究を行うボトムアップのアプローチ双方が将来ますます重要になると考えている。標準理論を超える物理があるのか、あるのであればどのスケールにあるのか、そしてそれをどのように検証するのか、という問いは素粒子理論にとって非常に重要な研究課題である。更に、素粒子理論と初期宇宙の接点を通じ、なぜ、どのように宇宙が始まり、現在観測されるような豊かな構造を持つ姿に至ったかのか、という問いにも答えていきたい。具体的には、インフレーションがどのようにおこり、その後どのように熱い宇宙が生まれ、その進化の過程で如何にして我々の体を構成する物質が残ったのか（物質･反物質非対称性の起源）、また構造形成に重要な暗黒物質の正体、その生成過程、銀河などの構造の種である密度揺らぎの性質についても調べている。


研究内容詳細（高校生・学部生向け）はこちら



論文: 論文リスト(pdf), inspire, arXiv


2017年
[arXiv:1704.00155] 
The sign of the dipole-dipole potential by axion exchange
R. Daido, F. Takahashi

[arXiv:1702.03284]  to appear in JCAP
The ALP miracle: unified inflaton and dark matter
R. Daido, F. Takahashi, W. Yin


2016年
[arXiv:1610.00631]  Phys.Lett. B768 (2017) 30-37
Gauge Coupling Unification with Hidden Photon, and Minicharged Dark Matter
R. Daido, F. Takahashi, N. Yokozaki

[arXiv:1608.04092]  Phys.Lett. B765 (2017) 293-299
Dark Matter in Axion Landscape
R. Daido, T. Kobayashi, F. Takahashi

[arXiv:1607.04294]  JCAP 1608 (2016) 056
Cosmological Perturbations of Axion with a Dynamical Decay Constant
T. Kobayashi, F. Takahashi

[arXiv:1606.05552]  JHEP 1608 (2016) 044
Topological Defects and nano-Hz Gravitational Waves in Aligned Axion Models
T. Higaki, K. S. Jeong, N. Kitajima, T. Sekiguchi, F. Takahashi

[arXiv:1604.07145]  Phys.Lett. B760 (2016) 486-493
Diphoton excess from hidden U(1) gauge symmetry with large kinetic mixing
F. Takahashi, M. Yamada, N. Yokozaki

[arXiv:1603.07601]  Phys.Lett. B760 (2016) 329-334
Renormalization Group Improved Higgs Inflation with a Running Kinetic Term
F. Takahashi, R. Takahashi

[arXiv:1603.02090]  JHEP 1606 (2016) 150
Quality of the Peccei-Quinn symmetry in the Aligned QCD Axion and Cosmological Implications
T. Higaki, K. S. Jeong, N. Kitajima, F. Takahashi

[arXiv:1601.00192]  Phys.Lett. B757 (2016) 32-38
Viable Chaotic Inflation as a Source of Neutrino Masses and Leptogenesis
K. Nakayama, F. Takahashi, T. T. Yanagida

2013年以前の主要論文:
[astro-ph/0505395]  Phys.Rev. D72 (2005) 043522
The Oscillation effects on thermalization of the neutrinos in the Universe with low reheating temperature
K. Ichikawa, M. Kawasaki, F. Takahashi

[hep-ph/0602061]  Phys.Rev.Lett. 96 (2006) 211301
Moduli-induced gravitino problem
M. Endo, K. Hamaguchi, F. Takahashi

[hep-ph/0603265]  Phys.Lett. B638 (2006) 8-12
Gravitino overproduction in inflaton decay
M. Kawasaki, F. Takahashi, T. Yanagida

[arXiv:0706.0986]  Phys.Rev. D76 (2007) 083509
Inflaton Decay in Supergravity
M. Endo, F. Takahashi, T. Yanagida

[hep-ph/0703034]  JCAP 0705 (2007) 008
Increasing effective number of neutrinos by decaying particles
K. Ichikawa, M. Kawasaki, K. Nakayama, M. Senami, F. Takahashi

[arXiv:1006.2801]  Phys.Lett. B693 (2010) 140-143
Linear Inflation from Running Kinetic Term in Supergravity
F. Takahashi

[arXiv:1010.5693]  Phys.Lett. B697 (2011) 275-279
A theory of extra radiation in the Universe
K. Nakayama, F. Takahashi, T. T. Yanagida

[arXiv:1011.3988]  JCAP 1101 (2011) 026
Running Spectral Index from Inflation with Modulations
T. Kobayashi, F. Takahashi

[arXiv:1208.3563]  JHEP 1211 (2012) 125
Dark Radiation and Dark Matter in Large Volume Compactifications
T. Higaki, F. Takahashi



賞 :

日本物理学会若手奨励賞 (2011)
第五回井上リサーチアウォード (2012)
2013年度（第8回）素粒子メダル奨励賞



略歴 :
2005 : 東京大学 宇宙線研究所　ポスドク研究員
2005 - 2007: DESY Theory Group　ポスドク研究員
2007 - 2011: 東京大学 数物連携宇宙研究機構 特任助教
2011 - 2017: 東北大学 素粒子・宇宙理論グループ 准教授
2018 - : 東北大学 素粒子・宇宙理論グループ 教授

講演 :
（高校生・学部生対象）
2011 7/28 サイエンスカフェ＠オープンキャンパス　「宇宙の不思議」
2011 11/25 ノーベル物理学賞解説セミナー　「暗黒エネルギーと不自然な宇宙」
2012 6/25 １，２年生向け講演会「物理に夢中」　「宇宙のはじまりとおわり」

（研究者対象）



（サイエンスカフェ＠オープンキャンパスの様子）

授業 :
相対論的量子力学(2011-2013)　
宇宙論 (2011-2017)
場の理論 (2014-2017)


研究室セミナー:

アドレス :
〒980-8578
仙台市青葉区荒巻字青葉6-3
東北大学大学院理学研究科物理学専攻　　　　　　　　　　
素粒子・宇宙理論グループ