コンテンツに飛ぶ | ナビゲーションに飛ぶ

  • 日本語
  • English
 
現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 物理学教室 素粒子物理学1 素粒子物理学1

素粒子物理学1 素粒子物理学1

JA | EN

科目ナンバリング
  • U-SCI00 44202 LJ57
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 4回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 月2
教員
  • 田島 治(理学研究科 准教授)
授業の概要・目的 物質を構成する最小単位(=素粒子)とその間に働く力(=相互作用)について学ぶ。素粒子にはクオークとレプトンの2種類が存在し,その間に,電磁相互作用,弱い相互作用,強い相互作用,重力が働いている。そこには,統一理論,対称性の破れ,質量混合といった豊かな概念が広がる。これらについて、実験と関連づけながら学んでいく。時間が許せば、初期宇宙と高エネルギー物理学の関連等についても掘り下げていく。
到達目標 物質や宇宙の成り立ちの物理学を理解する。自然現象を第一原理から理解しようとする試みを学ぶことによって、科学的な思考法を習得する。
授業計画と内容 第1回 スライドを使った概要:高エネルギー物理学とは、素粒子と宇宙の関係
第2回 量子と場、粒子・反粒子
第3-4回 電磁相互作用:素粒子の散乱とファインマン則
第5-6回 強い相互作用
第7-9回 弱い相互作用
第10回 力の統一:弱い相互作用と電磁相互作用の統一
第11回 自発的対称性の破れとヒッグス機構
第12回 素粒子の標準模型
第13-14回 フレーバー:素粒子の混合とCP対称性の破れ
# 進行状況に応じて前後することがある。

進行度合いに応じて、以下についても講義する可能性がある。
- 「標準模型」の先
- 宇宙の標準模型とビッグバン
- 素粒子の標準模型で記述する初期宇宙
- インフレーション宇宙

講義終了時にアンケートを提出することで出席の確認を行う。
履修要件 解析力学、電磁気学、量子力学A・B・C、統計力学A・B・Cを履修している事が望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 授業中に課される宿題を解くこと(次回の講義終了時にレポートとして提出)。
参考書等
  • クォークとレプトン, F. ハルツェン・A.D.マーチン, (培風館), ISBN: ISBN:978-4563021719
  • 現代素粒子物理 実験的観点からみる標準理論, 末包文彦, 久世正弘, 白井淳平, 湯田春雄, (森北出版), ISBN: ISBN:978-4-627-15581-7
  • 素粒子物理, 牧二郎、林浩一, (丸善), ISBN: ISBN:4-621-04119-3 C 3342
  • 素粒子物理学の基礎I, 長島順清, (朝倉書店), ISBN: ISBN:4-254-13673-0
  • Introduction to High Energy Physics, D. Perkins, (Cambridge University Press), ISBN: ISBN:978-0521621960
  • 現代宇宙論, 松原隆彦, (東京大学出版会), ISBN: ISBN:978-4-13-062612-5 C3042
  • Modern Cosmology, Scott Dodelson, (Academic Press), ISBN: ISBN:13-978-0-12-219141-1
関連URL
  • https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/