※数理物理学Ⅰ(学部:特殊相対論)

担 当 者 単 位 数 配当年次 学 期 曜 日 時 限
井田 大輔 准教授 2 D/M 第1学期 2

授業の目的・内容

特殊相対性理論の解説をおこなう。自然法則がLorentz群に対して共変であるという高い一般性をもつ原理とそこから導かれる帰結、四次元的時空描像に基づいた現象の記述法を学ぶ。
電磁気学1および2を修得しているものとする。

授業計画

Einstein 自然観, 特殊相対性理論, 絶対空間および絶対時間の相対化, 光速度普遍の原理
同時の相対性, 時計の遅れ, 双子の背理
Lorentz 収縮, Lorentz 変換
光線の方程式の不変性
Minkowski 時空, 因果構造
4元ベクトル, Lorentz 計量
テンソル, 相対論的力学
相対論的運動学
粒子の衝突, 崩壊, 電磁場の共変形式
10 自由粒子のLagrange 形式, Maxwell 方程式 1
11 Maxwell 方程式 2
12 ゲージ変換 1
13 ゲージ変換 2, Dirac spinor
14 ゲージ理論, 磁気単極子
15 理解度の確認

成績評価の方法

第1学期 (学期末試験) :試験を実施する

教科書

ランダウ, リフシッツ場の古典論東京書籍
井田大輔ベクトル解析と微分形式東洋書店