総合科目 E（物質・生命） 時間割コード 50201 Ａ 50955 Ａ 50283 Ａ 51086 Ａ 講義題目 授業の目標概要 相対論には特殊相対論と一般相対論があるが、それらの概要を説明した後、特殊相対論に特化して、 講義題目 統計力学入門 授業の目標概要 統計力学の基礎を講義する。統計力学とは、マクロな物体について、ミクロな理論である古典力学や量子力学と、マクロな理論である熱力学とのギャップを埋める理論であり、現代の物理学の主柱の一本である。マクロな物体については、特殊な理論モデルとは異なり、運動方程式やシュレディンガー方程式を解くのは原理的に不可能になるが、むしろそのことを逆手にとって論理が組み立てられる。このことは、物理以外の道に進む学生にも、新鮮かつ有用な刺激になると思われる。 統計力学の講義や教科書は、先を急ぐあまり、とかく計算技術に偏りがちで、肝心な基礎の部分がおろそかになりがちであるが、この講義では、駒場の講義らしく、基礎の部分に重点を置いて解説する。また、ここ１０年ぐらいの研究の進捗を反映して、古い教科書とは決別する部分も含む。従って、部分的には、物理学科における３，４年次の講義よりも高度な内容を含む事になる。 なお、本講義を理解するには、力学と熱力学を履修していることが必須である。また、できれば、解析力学、量子論の基礎的な知識も有していることが望ましい。 解析力学 講義題目 授業の目標概要 解析力学は、ニュートンに始まる古典力学の最も一般的で洗練された理論形式であり、これによって保存量と対称性の関係や可積分性等の力学の構造を見通し良く理解することができるようになる。また、量子力学や統計力学を構築する上で不可欠な基礎を与えるものでもあり、現代物理学を理解する上で重要な役割を果たす。本講義では、理系１年で学ぶ力学の基礎知識をもとにして、その発展としての解析力学の理論形式や諸概念をじっくりと学ぶことを目標とする。 アインシュタインの原論文の精神に即した特殊相対性理論の基礎 アインシュタイン自身の原論文の精神に基づいて説明する。基本となる時間及び空間座標のローレンツ変換を詳しく導出し、そこからいかに時間と空間が融合した「時空」の概念が生ずるかを説明する。次に相対論の記述の要となる「テンソル」の概念を詳しく説明し、それを用いて相対論的な運動学を構築する。そして実際に相対論が威力を発揮する具体例を学び、それらの計算ができるようになることを一つの目標とする。また最後に、電磁気学の基本理論であるマックスウェル理論の相対論がいかにうまく具現化されているかを見る。また時間があれば、一般相対論の考え方と構造への入門的説明を行う。 量子論 講義題目 授業の目標概要 現代物理学の根幹である量子論の論理と方法を解説する．特に，量子論が現代の科学技術において果たす様々な役割を述べる．量子論初心者を対象とし，物理的意味に重点を置く（数学的技巧や抽象論は可能な限り避ける）．応用例として素粒子，電子デバイス，固体結晶，生体分子，量子情報などをとりあげる． 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 解析力学 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 担当教員 加藤 光裕 担当教員 風間 洋一 担当教員 岸根 順一郎 担当教員 清水 明 所属 物理 所属 物理 所属 物理 所属 物理 月 5 金 2 火 2 金 5 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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