2023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Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 岩本 弘一 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜6 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M46A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 超新星、ブラックホールなどの高密度天体や宇宙論の理解に必要な一般相対論の基礎を理解し、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 |
対面による講義またはゼミナール形式で実施する。 |
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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 学部レベルの特殊相対論の復習をする。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
|---|---|
| 第2回 | リーマン幾何学（１） 多様体、接空間、接続、リーマン計量、曲率について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第3回 | リーマン幾何学（２） 多様体、接空間、接続、リーマン計量、曲率について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第4回 | 重力場の方程式（１） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第5回 | 重力場の方程式（２） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第6回 | シュバルツシルト時空（１） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第7回 | シュバルツシルト時空（２） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第8回 | 重力場中のテスト粒子の運動（１） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第9回 | 重力場中のテスト粒子の運動（２） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第10回 | 重力波（１） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第11回 | 重力波（２） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第12回 | 膨張宇宙（１） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第13回 | 膨張宇宙（２） 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。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第14回 | 一般相対論の正準形式（１） 一般相対論の正準形式について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第15回 | 一般相対論の正準形式（２） 一般相対論の正準形式について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
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） |
佐藤勝彦 『相対性理論[978-4000079297]』 岩波基礎物理シリーズ 岩波書店 1996年 第1版
田中貴浩 『相対論[978-4-489-02364-4]』 基幹講座 物理学 東京図書 2021年 第1版
内山龍雄 『一般相対性理論[978-4785323158]』 物理学選書 裳華房 1978年
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート課題で評価します。 |
| 質問への対応 | 授業中あるいはメール等で質問してください。 |
| 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 17:30 ～ 18:00 8号館833F
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| 学生への メッセージ |
６限に設置されているこの科目は、社会人大学院の受講者を対象としています。 |