2022年 大学院理工学研究科 シラバス - 量子理工学専攻
設置情報
科目名 | 素粒子物理学Ⅱ | ||
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設置学科 | 量子理工学専攻 | 学年 | 1年 |
担当者 | 出口 真一 | 履修期 | 後期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | O52C |
クラス |
概要
学修到達目標 | 主に素粒子物理学を学びたい学生を対象に、指定された教科書・テキストをもとに学生が輪読を行い問題を解くことで、素粒子物理学の基礎を習得する。この科目を習得することにより、幅広い知識と高度な計算力が身に付く。 |
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授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 教科書・テキストを基にした輪講・演習が中心となる。必要に応じて教員が詳細な解説を行う。 |
準備学習(予習・ 復習等)の内容・ 受講のための 予備知識 |
準備学習として、次回の学習内容をまんべんなく予習し、疑問点などをまとめておくこと。 学部で量子力学を学んでおり、さらに場の理論特論Iと素粒子物理学Iを受講していることが望ましい。 |
授業計画
第1回 | 相対論的運動学 -特殊相対論に関する復習を行う。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
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第2回 | 群論 -素粒子の分類で必要になるSU(2)とSU(3)について学ぶ。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第3回 | 場の量子論1 -場と粒子、自由スカラー場について復習する。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第4回 | 場の量子論2 -自由スピナー場と自由ベクトル場(電磁場)について復習する。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第5回 | 対称性と保存則 -離散的対称性的と連続的対称性について学ぶ。特に連続対称性と保存則の関係を学習する。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第6回 | 自発的対称性の破れと非可換ゲージ対称性 -現在の素粒子論の基礎となる自発的対称性の破れと非可換ゲージ対称性について学ぶ。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第7回 | 摂動論 -摂動論の概念と相互作用の効果、ファインマン則と繰り込みに関する基本事項を学習する。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第8回 | ハドロン -ハドロンに分類される幾つかの素粒子と、それらの構成要素であるクォークのについて学ぶ。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第9回 | レプトン -レプトンに分類される素粒子(特にニュートリノ)の性質を学ぶ。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第10回 | 基本的力1 -電磁気力と強い力について、ゲージ理論の立場から学習する。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第11回 | 基本的力2 -量子色力学とそれが導くクォークの漸近自由性について学ぶ。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第12回 | 基本的力3 -弱い力、ヒッグス機構、湯川相互作用、電弱統一理論の概要を学ぶ。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第13回 | フレーバー混合とニュートリノ振動 -小林・益川模型とニュートリノ振動について学習する。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第14回 | 一般相対論 - 一般相対論の概要をゲージ理論の視点から学ぶ。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
第15回 | 大統一理論 - 電磁気力・弱い力・強い力の統一理論の概要を学ぶ。また、重力を含む統一理論の可能性に触れる。 事前学習:指定されたテキストを読み、疑問点や質問事項をまとめておくこと(120分)。 事後学習:テキストの内容や計算を再確認し、宿題として出されたレポート問題を解くこと(120分)。 |
その他
教科書 |
堺井義秀、山田憲和、野尻美保子 『素粒子物理学 [978-4-320-03484-6]』 KEK物理学シリーズ 共立出版 2012年 第1版
井上研三 『素粒子物理学 [978-4-320-03479-2]』 共立出版 2011年 第1版
上にあげた教科書はあくまでも使用予定のものであり、実際に使用する教科書はガイダンスのときに指定する。また、必要なときは関連文献を複写し、それを用いる。
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参考資料コメント 及び 資料(技術論文等) |
藤川和男 『ゲージ場の理論 [ISBN 4-00-010450-0]』 現代物理学叢書 岩波書店 2001年 第1版
川村嘉春 『例題形式で学ぶ現代素粒子物理学 [ISSN 0386-8257]』 臨時別冊・数理科学 サイエンス社 2006年 第1版
原 康夫 『素粒子物理学 [ISBN 978-4-7853-2219-9]』 裳華房テキストシリーズ・物理学 裳華房 2006年 第3版
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成績評価の方法 及び基準 |
毎回の輪講の内容、演習問題の解答の内容、授業中の積極性を評価の対象とする。 |
質問への対応 | 授業中に随時対応する。また、その他の時間帯もできるだけ対応する。 |
研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎8号館2階 821A室 E-mail: deguchi.shinnichi@nihon-u.ac.jp Tel: 3259-0867 |
オフィスアワー |
金曜 駿河台 17:00 ~ 18:00 8号館2階 821A室
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学生への メッセージ |
基礎的な事柄を確実に習得できるような授業・演習にしたいと思います。 |