物理学入門
科目区分 | 教養教育科目(教養) | 対象学年(以上) | 1年 |
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科目名称 | 物理学入門 | 単位数 | 2.00単位 |
講義題目 | 素粒子物理学入門 | 曜日・時限 | 月曜4限 |
担当教員 | 伊藤 稔明 | 開講時期 | 2019年度後期 |
到達目標 | 物理学は,数少ない基本的な法則に基づいて様々な自然現象を理解しようとする学問であり,自然科学の基礎として発達してきた.本講義では,力学と電磁気学を主要な構成要素とする古典物理学と,相対性理論と量子力学を柱とする現代物理学について,その基礎概念・原理法則を学ぶ.それによって,身の回りの自然現象や人工的な現象、宇宙や原子・素粒子に関わる現象など,様々な現象を科学的に捉えることができるようになることを目標とする。 | ||
授業概要 | 現在の物理学は、宇宙のすべての物質がクォークとレプトンから構成されていることを明らかにした。素粒子標準模型によると、この世界には6種類のクォークと6種類のレプトンが4種類の相互作用が存在していることになる。この授業では、原子論の黎明期からの歴史をたどりながら、素粒子標準模型が構築されるまでの物理学の流れを学ぶ。そのなかで、その時々の研究者がどのような困難に遭遇し、それをどのように克服していったかを学んでほしい。 | ||
授業計画 | 第1回 ガイダンス 第2回 導入 −素粒子標準模型の概要− 第3回 近代科学の誕生と燃焼理論の確立 第4回 ドルトンの原子論とアボガドロの分子仮説 第5回 ブラウン運動理論と原子の実在性の証明 第6回 原子の構造模型と原子核の発見 第7回 現代物理学の2本の柱 −相対性理論と量子力学− 第8回 湯川秀樹の中間子論 第9回 新量子数の発見と素粒子の分類 第10回 中野・西島・ゲルマンの規則と坂田模型 第11回 クォーク模型と強い相互作用の理論 第12回 弱い相互作用の理論化とチャーム・クォーク 第13回 弱い相互作用と離散対称性 第14回 CPの破れと小林−益川理論 第15回 まとめ 期末試験 |
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授業外学習 | 授業で配布されたレジュメをもとに復習すること。 | ||
履修上の注意 | 特になし。 | ||
成績評価の方法 | 期末試験(100%)によって評価する。 | ||
教科書 | なし。毎回レジュメを配布する。 | ||
参考書 | 適宜紹介する。 |