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教員名 : 進藤 哲央
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開講年度
2026年度
開講学期
後期
科目名
素粒子宇宙物理学
授業種別
講義
科目名(英語)
Particle and Astroparticle physics
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A1900970 素粒子宇宙物理学 [S4][遠隔(オ)]
担当教員
進藤 哲央
単位数
2.0単位
曜日時限
月曜6限
キャンパス
新宿 遠隔
教室
学年
3年
学位授与の方針
1 基礎知識の修得 0%
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80% 3 汎用的問題解決力の修得 20% 4 道徳的態度と社会性の修得 0% 具体的な到達目標
特殊相対性理論、一般相対性理論の基礎を理解することを目標とする。
・ガリレイの相対性原理、特殊相対性原理、一般相対性原理の違いを理解し、説明できる。 ・ローレンツ変換を用いてローレンツ収縮などの現象を説明できる。 ・相対論的マックスウェル方程式を理解する。 ・テンソル、計量、共変微分、曲率の意味を説明できる。 ・測地線方程式とアインシュタイン方程式、いくつかの応用例を理解する。 受講にあたっての前提条件
力学、解析力学、電磁気学における基本法則を理解していること。
微分積分、偏微分、重積分、微分方程式、線形代数に習熟し、使いこなせること。 関連する物理、数学関係の科目を履修していることが望ましい。 授業の方法とねらい
「素粒子標準模型」と「標準宇宙論」の概要について理解することをねらいとする。
これらの理論的枠組みが、どのような実験・観測事実によってもたらされたのかについて説明できるようになることが目的である。 AL・ICT活用
e-ラーニング等ICTを活用した自主学習支援
第1回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
事前学習
力学,電磁気学などの学習内容と数学(微分積分,線形代数)の復習しておくこと。
2時間
授業内容
光速度不変の原理とローレンツ変換
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第2回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
相対論的力学
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第3回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
場の理論の基礎と調和振動子
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第4回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
相対論的量子力学とクライン・ゴルドン方程式
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第5回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
ディラック方程式と反粒子
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第6回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
群論と対称性入門
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第7回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
素粒子模型と群
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第8回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
電磁気力と電弱相互作用
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第9回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
強い力とQCD
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第10回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
素粒子標準模型
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第11回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
一般相対性理論入門
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第12回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
膨張宇宙とフリードマン方程式
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第13回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
宇宙の熱史と元素合成
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第14回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
暗黒物質
事後学習・事前学習
学んだ内容をノートにまとめ,疑問点があれば自分で調べたり,教員に質問するなどしてできるだけ解消しておく。
4時間
第15回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
素粒子標準模型を超えて
事後学習
これまで学んだことをノート等にまとめ、振り返っておく
6時間
成績評価の方法
授業中に適宜出題する小テスト(30%)、レポート(40%)及び期末レポート(30%)によってGradeを評価する。D以上を合格とする。
受講生へのフィードバック方法
必要に応じて補足資料を作成する。
KU-LMSによる質問対応を行う。 教科書
指定しない。適宜スライド資料等の教材を配布する。
参考書
大学レベルの素粒子・宇宙論関係の教科書は多く出版されているので、参考にするとよい。
いくつかの例を紹介しておく。 南部陽一郎『クォーク』ブルーバックス 川村嘉春 『素粒子物理学』 裳華房 M. Peskin, 丸信人訳『ペスキン 素粒子物理学』森北出版 林 青司『素粒子の標準模型を超えて』丸善出版 S. Weinberg, 小松英一郎訳 『ワインバーグの宇宙論(上)』日本評論社 松原 隆彦『現代宇宙論』東京大学出版会 SCOAP3を利用して、多くの英語の教科書がオープンアクセスで閲覧可能である。 https://scoap3.org/scoap3-books/ オフィスアワー
KU-LMSもしくはメールで質問や相談をすること。
要望にあわせて、meetやzoom等による質問対応にも応じる。 メールアドレス:ft13245@ns.kogakuin.ac.jp 受講生へのメッセージ
実務家担当科目
実務家担当科目ではない
実務経験の内容
教職課程認定該当学科
応用物理学科
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目でない
教育課程コード
Ⅲ3c
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a(Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修) ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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