総合科目 Ｅ（物質・生命） 30267 Ｓ 30365 Ｓ 30810 31101 Ｓ 講義題目 授業の目標概要 特殊相対性理論の基礎についての講義を行う。 講義題目 授業の目標概要 講義題目 変分法と変分原理 授業の目標概要 物理学を含む科学では、「何らかの量を最小化（または最大化）する状態を求める」という問題がしばしば出現する。このような問題を解く手法が「変分法」である。また、物理法則を、「状態が何らかの量を最小化（または最大化）する」という形で定式化することができる場合がある。たとえば、光の伝播に関するフェルマーの原理や、古典力学における最小作用の原理などである。このようなものを「変分原理」と呼ぶ。たとえば古典力学の場合、運動方程式による定式化と最小作用の原理は等価で、どちらから出発してもよいが、最小作用の原理によって新しい見方が与えられる。 このような変分原理や変分法を手がかりに、異なる問題や分野に共通する普遍的な構造を見出していく。 「現代物理学」は2020年度まで立川裕二氏（Kavli IPMU）が担当したが、今年度は2017〜2019年度に続いて押川が担当する。 特殊相対性理論 相対性の概念、相対論以前の光の伝播の問題、相対論における異なる慣性系の間の座標変換である Lorentz 変換、テンソルを用いた共変的な記述、相対論的な力学、Maxwell 方程式の相対論的共変性などについて、基本的に教科書に沿って講義を行うが、教科書がなくても理解できるような講義ノートを配布する予定である。 高校で習う数学および物理学の知識を前提とし、大学で力学や電磁気学を履修していなくても十分に内容が理解できるように講義を行う。 量子力学入門 講義題目 授業の目標概要 量子力学における基本的な概念と理論の枠組みを，基礎的な物理系の学習を通して体験する．また，発展的な例を通して，量子論が現代物理学の中でどのように展開しているか概観する．これによって量子論の概要を正しく把握し，今後の学習の基礎付けとすることを目指す． 統計物理学 統計物理は, 自然界の身近なマクロな現象をミクロなレベルから解き明かす，現代物理学の基礎的な学問である. 鉄は何で磁石に引かれるのだろう？ゴムは良く伸びるけど，手を離せばもとに戻ってしまう， そんな身近な疑問も, 分子, 原子, 電子といったミクロな構成要素が 無数に集まって統計的にどう振る舞うかを定式化すれば 簡単明瞭に理解することができる. 熱力学では抽象的なマクロ変数をもとに熱平衡という概念を扱った. その際にエントロピーという一見正体不明の物理量が出てきただろう. ところが統計物理の言葉では, そのエントロピーの正体も少数の原理を仮定するだけで, 実に明快に定義することができるのである. 本講義では, 統計物理の枠組みを初歩から理解し, そのうえでゴムや磁石などの問題を具体的に取り上げ, 物理学の面白さを知ってもらい, また物理的なものの見方を理解してもらうことを目標にする. 時間割コード 時間割コード 時間割コード 時間割コード 開講 授業科目名 相対論 開講 授業科目名 量子論 開講 授業科目名 統計物理学 開講 授業科目名 現代物理学 Ｓ 担当教員 大川 祐司 担当教員 加藤 雄介 担当教員 堀田 知佐 担当教員 押川 正毅 所属 物理 所属 物理 所属 物理 所属 物理 月 5 火 2 水 5 金 2 曜限 曜限 曜限 曜限 対象 1年 文科 理科 2年 文科 理科 対象 1年 文科 理科 2年 文科 理科 対象 1年 文科 理科 2年 文科 理科 対象 1年 文科 理科 2年 文科 理科
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