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相対性理論特論

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令和2年度以降入学者 相対性理論特論
令和元年度以前入学者 相関理化学特論Ⅰ
教員名 千葉剛
単位数    2 課程 前期課程 開講区分 文理学部
科目群 相関理化学専攻
学期 前期 履修区分 選択必修
授業の形態 課題研究(Blackboardを通じた学習資料配信)
Blackboard ID: 20214107
授業概要 特殊相対性理論および一般相対性理論の初歩
授業のねらい・到達目標 現代物理学の重要な概念としての相対性理論についての理解を深める。

物事を既存の知識にとらわれることなく、科学的根拠に基づいて論理的・批判的に考察し、説明することができる。(A-3-3)
この科目は文理学部のDP3及びCP3に対応しています。
授業の方法 授業の形式:【講義】
学習資料配信により行う。講義期間中に演習課題を課す。
本授業の事前・事後学習は、各2時間の学習を目安とします。
履修条件 電磁気学を履修していることが望ましい。
授業計画
1 ガイダンス
授業テーマや到達目標および授業の方法について説明する
【事前学習】シラバスの概要を確認し参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
2 特殊相対性原理とローレンツ変換
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
3 光速度不変の原理とローレンツ変換
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
4 世界間隔の不変性とローレンツ変換
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
5 固有時間
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
6 4元ベクトル・テンソル
相対論的力学1:最小作用の原理
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
7 相対論的力学2:エネルギーと運動量
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
8 Maxwell 方程式:共変形式
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
9 場のローレンツ変換
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
10 時計のパラドックス
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
11 等価原理
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
12 重力赤方偏移
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
13 シュバルツシルト時空1:粒子の運動と光の経路
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
14 シュバルツシルト時空2:クルスカル拡張とペンローズ図
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
15 膨張宇宙
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく (2時間)
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと (2時間)
その他
参考書 佐藤勝彦 『相対性理論 (基礎物理シリーズ)』 岩波書店
ランダウ・リフシッツ 『場の古典論』 東京図書
成績評価の方法及び基準 授業参画度:授業参画度は、授業中に演習課題を提示し提出させることで評価する。(100%)
オフィスアワー Blackboard にて受け付ける

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