2016年 大学院理工学研究科 シラバス - 物理学専攻
設置情報
科目名 | 天体物理学特論 | ||
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設置学科 | 物理学専攻 | 学年 | 1年 |
担当者 | 岩本 弘一 | 履修期 | 後期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜2 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | L42B |
クラス |
概要
学修到達目標 | 超新星、中性子星、ブラックホールなどの高密度天体や、宇宙初期における高エネルギー現象の理解に必要な一般相対論、場の量子論の基本を理解し、もっとも簡単な計算例を習得する。 |
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授業形態及び 授業方法 |
講義またはゼミナール形式 |
準備学習(予習・ 復習等)の内容・ 受講のための 予備知識 |
学部程度の特殊相対論および量子力学の知識を仮定する。 |
授業計画
第1回 | 特殊相対論の復習 ローレンツ変換、ミンコフスキー時空、4元ベクトル、テンソル、スピノールについて学ぶ。 |
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第2回 | リーマン幾何学 多様体、接空間、接続、リーマン計量、曲率について学ぶ。 |
第3回 | 重力場の方程式 アインシュタイン方程式、その変分原理による導出について学ぶ。 |
第4回 | シュバルツシルト時空 球対称、静的な真空解、シュバルツシルト解の導出と、その性質について学ぶ。 |
第5回 | 重力場中のテスト粒子の運動 シュバルツシルト時空中のテスト粒子の運動について学ぶ。 |
第6回 | 重力波 線形化されたアインシュタイン方程式に基づき、重力波の性質と放出について学ぶ。 |
第7回 | 膨張宇宙 相対論的宇宙モデル(フリードマンモデル)、宇宙パラメータとその観測について学ぶ。 |
第8回 | 自由場の量子化 スカラー場、スピノール場の正準量子化、それらの伝播関数について学ぶ。 |
第9回 | 相互作用する場の量子化 相互作用する場の伝播関数、S行列を摂動論により計算する方法を学ぶ。 |
第10回 | ゲージ場の量子化 経路積分による伝播関数の表現、ゲージ場の伝播関数について学ぶ。 |
第11回 | 有効作用と自発的対称性の破れ 相互作用する場の基底状態とそのまわりの場の励起について学ぶ。 |
第12回 | 標準模型(1) 標準模型の概要について学ぶ。 |
第13回 | 標準模型(2) treeレベルの計算例(QED)について学ぶ。 |
第14回 | 標準模型(3) treeレベルの計算例(電弱過程)について学ぶ。 |
第15回 | 標準模型(4) くりこみ群(QED、1ループ)について学ぶ。 |
その他
教科書 | |
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参考資料コメント 及び 資料(技術論文等) |
R.M.Wald, General Relativity, The University of Chicago Press, 1984
M.E.Peskin, D.V.Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press, 1995
佐藤勝彦 『相対性理論』 岩波基礎物理シリーズ 岩波書店 1996年
V.P.ナイア 『現代的な視点からの場の量子論(基礎編)』 シュプリンガ-・ジャパン 2005年
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成績評価の方法 及び基準 |
レポートまたは小テスト |
質問への対応 | 授業中などに質問してください。 |
研究室又は 連絡先 |
iwamoto.kouichi@nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
木曜 駿河台 12:20 ~ 13:10 4号館446B
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学生への メッセージ |