2025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 | 一般相対論Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 平松 尚志 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜6 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M36C |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 一般相対論を学んだことのある学生を対象としており、相対論を使う技術を身につけること、相対論に対する理解を深めることを目標としている。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 板書やスライドを用いた講義を行う。また必要に応じてテーマを決めた輪講を行う。 |
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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 |
夏休みの間に一般相対論の復習をして、基本的な事項は必ず身につけておいてください。輪講を行う場合、担当者は内容を全て理解している必要はありませんが、分からないところは議論のための問題提起をしてください。 |
授業計画
| 第1回 | 一般相対論の基本的事項の復習 アインシュタイン方程式の復習をする。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
|---|---|---|---|
| 第2回 | アインシュタイン方程式の解 １ ドジッター時空、反ドジッター時空、シュヴァルツシルト解、カー解等のアインシュタイン方程式の解について学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第3回 | アインシュタイン方程式の解 ２ ドジッター時空、反ドジッター時空、シュヴァルツシルト解、カー解等のアインシュタイン方程式の解について学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第4回 | 宇宙論１ FLRW時空と宇宙膨張，赤方偏移，宇宙論における距離の概念について学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第5回 | 宇宙論２ インフレーション，ビッグバン，ビッグバン元素合成といった初期宇宙におけるイベントを概観する。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第6回 | 宇宙論３ 宇宙マイクロ波背景放射について学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第7回 | 宇宙論４ 後期加速膨張とダークエネルギーについて学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第8回 | 曲がった時空における場の量子論 １ 曲がった時空における場の量子化やボゴリューボフ変換について学び，インフレーション時空における量子揺らぎの計算を行う。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第9回 | 曲がった時空における場の量子論 ２ インフレ―ション起源の背景重力波について学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第10回 | 高密度天体 白色矮星や中性子星といった高密度天体について学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第11回 | 曲がった時空における光学 曲がった時空における光線の伝搬として，重力レンズとブラックホールのフォトンスフィアについて学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第12回 | 重力波１ 重力波の概念と，波動方程式の導出を行う。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第13回 | 重力波２ 四重極公式の導出とその応用を行う。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第14回 | 重力波３ 重力波の検出方法を学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
| 第15回 | 重力理論の検証 拡張された重力理論の一つであるスカラー・テンソル理論について学び，重力理論の検証方法について学ぶ。 | 事前学修：授業内容の予習を行う 事前学修：授業内容の復習を行う | 事前学修：（１２０分） 事前学修：（１２０分） |
その他
| 教科書 |
初回の授業時に連絡する。
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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
N.D.Birrell P.C.W.Davies, Quantum fields in curved space, Cambridge University Press
須藤靖 『一般相対論入門』 日本評論社
佐藤勝彦，二間瀬敏史 『宇宙論Ⅰ』 シリーズ現代の天文学 日本評論社
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポートと輪講での議論等を考慮して評価を行う。 |
| 質問への対応 | 研究室へ質問に来てください。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：駿河台校舎8号館833D メールアドレス：hiramatsu.takashi@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 駿河台 17:00 ～ 18:00 駿河台校舎8号館833D
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| 学生への メッセージ |
積極的に質問をしたり議論に参加してください。 |