宇宙の形状 ― 代数幾何学を通じて明らかに(The Shape of the Universe — Revealed Through Algebraic Geometry)

2025-08-20 マックス・プランク研究所

マックス・プランク科学数学研究所のアンナ=ローラ・ザッテルベルガー氏とInriaのクラウディア・フェヴォラ氏は、代数幾何学を用いて宇宙の構造を記述する新たな枠組みを提示した(Notices of the AMS掲載)。本研究は、D-モジュール理論や組合せ論を取り入れた「ポジティブ幾何学」の発展に基づき、素粒子衝突の散乱振幅から宇宙の大局的形状に至るまでを共通の数学的言語で表す試みである。特にフェインマン図に代わる幾何的対象「アンプリチュードヘドロン」などを通じ、量子場理論や宇宙論に新しい視点を提供する。この成果は数学と物理学の融合を深め、ミクロとマクロを統一的に理解する基盤を築く可能性を示している。

宇宙の形状 ― 代数幾何学を通じて明らかに(The Shape of the Universe — Revealed Through Algebraic Geometry)

Illustration of a set of real zeros of a graph polynomial (middle) and two Feynman diagrams (Collage)
© Max Planck Institute for Mathematics in the Sciences

<関連情報>

宇宙の代数幾何学と正則幾何学:粒子から銀河まで
Algebraic and Positive Geometry of the Universe: From Particles to Galaxies

Claudia Fevola,Anna-Laura Sattelberger
Notices of the American Mathematical Society  Published:2025
DOI:https://doi.org/10.1090/noti3220

In recent years, the intersection of algebra, geometry, and combinatorics with particle physics and cosmology has led to significant advances. Central to this progress is the twofold formulation of the study of particle interactions and observables in the universe: on the one hand, Feynman’s approach reduces to the study of intricate integrals; on the other hand, one encounters the study of positive geometries. This article introduces key developments, mathematical tools, and the connections that drive progress at the frontier between algebraic geometry, the theory of D-modules, combinatorics, and physics. All these threads contribute to shaping the flourishing field of positive geometry, which aims to establish a unifying mathematical language for describing phenomena in cosmology and particle physics.

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