重力特論

科目ナンバリング G-SCI22 93090 LJ57 開講年度・開講期 2021 ・ 後期
単位数 2 単位 授業形態 講義
配当学年 修士 対象学生
使用言語 日本語 曜時限
教員 田中 貴浩 (理学研究科 教授)
授業の概要・目的 重力を記述する古典的理論は一般相対論である。本講義では、一般相対論による重力と時空の記述法について短い導入の後に、ブラックホール時空、一般相対論の3+1分解による定式化、重力波、宇宙論への応用、ブラックホールの蒸発についての基礎知識を習得する。
到達目標 一般相対論の代表的な話題について学ぶことをを通じ、基礎となる概念および計算手法を修得する。
授業計画と内容 各小項目1回、ないし2回
1:特殊相対論の復習 (1回)
2:リーマン幾何による重力場の記述(2回)
3:一般相対論 (1回)
4:弱い重力場 (1回)
5:初期値問題としての一般相対論の定式化 (2回)
6:ブラックホール (2回)
7:質点の運動 (1回)
8:重力波 (2回)
9:相対論的宇宙モデル (2回)
履修要件 力学、電磁気学、特殊相対性理論の習得と一般相対論の初級知識を前提とする。
授業外学習(予習・復習)等 教科書は指定しないが、参考図書あるいはその他の教科書を1冊でいいから式を追いながら読み通してみること。授業をただ単に聴くだけで理解するのは不可能であると思ってほしい。
参考書等 一般相対論, 佐々木節, (産業図書), ISBN:4782812051
General Relativity, Robert Wald, (Chicago Press), ISBN:0-226-87033-2
場の古典論, ランダウ・リフシッツ, (東京図書)
A Relativist's toolkit, Eric Poisson, (Cambridge University Press)
その他にも日本語の良書多数あり。
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