*物理学特別講義G [#p48b6bca]
*素粒子と宇宙I [#s4f6a80e]
-物理学特別セミナーJ　（学部）
-物理学セミナー��	 （大学院）
-講師：　高橋　大介（沖縄科学技術大学院大学（OIST））
-日程：　令和５年１２月７日（木）〜　令和６年 ２月１日（木）　毎週木曜日5限
（12/7，12/14，12/21，1/11，1/18，1/25，2/1）

''担当教員：''田越秀行（大阪市立大学）
-教室：　遠隔講義（対面講義に変更の場合は，別途連絡する）
-単位：　１単位

''単位：''2
***登録期間・場所 [#x70296ca]
　令和５年11月8日（水）〜 12月7日（木） 物理系事務室　理学部本館A206室

''教室：''理複202
***授業内容と方法 [#zd460006]
>素粒子物理学における標準模型（Standard Model）は、我々の宇宙で観測し得る最小構成単位である物質粒子や力の振る舞いなどを、高精度で予言することができる理論体系である。このモデルは、重力を除く３つの力（電磁気力、弱い力、強い力）を統一的に記述できるゲージ理論であり、2012年7月のヒッグス粒子の発見によりその完成度が高まった。対称性という数学的理論の美しさと、その自発的な破れ、この２つのキーワードを通して標準模型は質量の起源にも迫ることができる。一方で宇宙観測から明らかになった暗黒物質や暗黒エネルギーは、標準模型には含まれていない。現在稼働中の国際的な大型加速器実験からの制限も加え、今後、我々の知らない新しい物理学が、標準模型の拡張（Beyond the Standard Model）に関わっていることを触れる。本講義を通して、これらの理論的な課題への考察を通して、相対論的な量子力学、場の理論、自発的対称性の破れ、繰り込み群など、様々な基本物理概念を学習する。

''日程：''2015年11月2日（月）〜5日（木）
***達成目標 [#z0329a7c]
+	私たちの宇宙を構成する粒子や力についての種類や性質が分かり、数学的な対称性などの基本的な概念と密接に関係していることを理解できるようになること。
+	実験や観測がどのように理論に制限を与え、またその理論が他の現象へ予言を与えるかという流れが理解できるようになること。

''授業内容と方法：''
>重力波の理論とデータ解析入門，重力波天文学入門，重力波宇宙物理学入門を授業の内容とする。
>重力波は一般相対論が予言する時空のゆがみの波動であるが，非常に微弱であるために，一般相対論が誕生して100年たってもまだ直接検出はされていない．この重力波の直接検出を目指した第2世代の地上レーザー干渉計検出器の建設が進められており，アメリカのLIGO検出器は2015年9月から最初の観測が開始された．重力波発生のイベントレートから数年以内に初検出がなされる可能性が高いという状況である．もし検出されれば，それにより一般相対論の検証ができるだけでなく，重力波により宇宙を観測する，重力波天文学が幕を開けることになる．本講義では，このような重力波の物理と天文学の理解に必要な最低限の知識の取得を目標として，重力波とは何か，という基本的な事柄から，重力波源となる天体と重力波検出のためのデータ解析手法の概要について解説を行う．  
***評価基準と評価方法 [#e16eccbb]
　レポート等による。

''評価基準と評価方法:''
講義の最後に課すレポートで評価する。  
***履修条件 [#pf7ca86c]
　学部1〜4年次・大学院生

''履修条件：''
学部3，4年次および大学院修士1，2年次生対象  
***授業計画　（2023年度：素粒子と宇宙I） [#i07d88bf]
+　素粒子と宇宙（加速器実験と宇宙観測）
+　物理スケール、不確定性原理、ローレンツ不変性
+　標準模型と対称性
+　ラグランジアンと運動方程式
+　ゲージ対称性と電弱統一理論
+　質量の起源とヒッグス粒子（自発的対称性の破れ）
+　標準模型を超えた物理（暗黒物質探求など）

''授業計画：''
-１．一般相対論入門１
-２．一般相対論入門２
-３．重力波の伝搬
-４．重力波の生成１
-５．重力波の生成２
-６．重力波天体の概要１
-７．重力波天体の概要２
-８．重力波データ解析方法入門１
-９．重力波データ解析方法入門２
-10．重力波データ解析方法入門３  
***事前・事後学習 [#v0287976]
参考文献などを参照にしながら、講義中分からないことはその場で質問をし、理解を深めること。
（＊分からないことを持ち帰らないこと。）
出題される課題をレポート等にまとめること。

***備考 [#o2dec5a9]
授業は、基本、英語でおこないますが、図や数式、日本語での補足や質疑応答がありますので、英語に慣れていない場合でも特に心配なく、受講しながら科学英語にも慣れて貰えるよう工夫しています。
参考書等はシラバスを参照してください。
講師連絡先：darksusy_at_gmail.com（_at_を＠に変えてください）

*電子物性概論—自由電子系から強相関電子系まで— [#e0e781e1]

''担当教員：''武藤哲也（島根大学大学院総合理工学研究科）
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[[2020年度の特別講義]]

''単位：''2
[[2019年度の特別講義]]

[[2018年度の特別講義]]

''教室：''理複202
[[2017年度の特別講義]]

''授業内容と方法'':
>固体の諸物性が電子の性質に起因することを強調して，固体物性を電子物性と称することがある。本講義では，量子力学や統計力学の帰結に基づいた電子の基本的性質から，電子物性における特異な諸現象がどのように理解されるかを説明する。理想フェルミ気体としての自由電子系の性質に基づいて，金属における電子状態を自由電子近似により記述することから始め，超伝導や強磁性といった諸物性の特徴や起源を解説する。さらに現在の電子物性研究の重要な研究対象である強相関電子系の基礎についても講義する。
[[2016年度の特別講義]]

''評価基準と評価方法'':
>毎回の出席と最後に課されるレポートで評価する。
[[2015年度の特別講義]]

''履修条件'':学部３，４年次・大学院生

''授業計画'':
-1. 電子物性とは
-2. 自由電子モデル（理想Fermi 気体）
-3. 固体内電子の自由電子近似
-4. 固体内電子の強束縛電子近似
-5. バンド理論
-6. スピン磁性
-7. 金属磁性
-8. Bose-Einstein 凝縮
-9. 超伝導現象
-10. 超伝導の現象論
-11. 超伝導のミクロな理論
-12. 強相関電子系
-13. 最近の話題

''事前・事後学習'':課題レポートを通して、授業内容を復習すること。


''備考'':
-登録は，8 月3 日より物理系事務室(理206 室)で行う。
-9 月3 日（木）15:00 より講演会を行う。
>講演タイトル「動的平均場理論の視点から見た重い電子系」

-講義世話人：辺土正人（理複506）
>武藤先生への質問を含めて，質問があれば上記居室へ訪ねて下さい


*「重い電子系の物理」 [#l1780d94]

''担当教員：'' 大貫惇睦

''単位：''　１

''教室：''　理313（予定）

''授業内容と方法：''
>物性物理学は通常、物質の構成、格子振動、金属電子論、半導体と光物性、誘電的性質、超伝導、磁性のような分類でまとめられている。これらの基本的考えをすべて理解した上で、新物質の解明にチャレンジすることが大切である。重い電子系の物理を意識しつつ、物性物理学を全般的に学ぶ。黒板での講義なのでノートを持参すること。
>講義日程は、5/21 より毎週水、木の1限目に予定している。（5/21, 5/27, 5/28, 6/3, 6/4, 6/10, 6/11）

''達成目標：''
>一般的な物性物理学の教科書の内容が理解できるようになること

''評価基準と評価方法：''
>出席とレポートで評価する。毎回基本となるレポートを出題し、次回講義までに提出してもらう。

''履修条件：''
>学部4年次・大学院生

''授業計画：''
-格子振動と格子比熱（5/21）
-バンド理論と物質の分類（5/27）
-超伝導（5/28）
-磁性１（6/3）
-磁性２（6/4）
-固体の電気抵抗、比熱、磁化率、磁化（6/10, 6/11）

''テキスト:''
>（以下の URL からダウンロードして準備して下さい）
>　[[http://goo.gl/DyMB0u>http://goo.gl/DyMB0u]]

''参考書：''
-物性物理学　大貫惇睦編著（朝倉書店）
-重い電子系の物理　上田和夫、大貫惇睦著（裳華房）

''オフィスアワー：''
>平日12:00 〜 13:00（理107室）

''メールアドレス：''
>onuki_at_phys.u-ryukyu.ac.jp　　　（_at_ を＠に変えてください）


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[[2014年度の特別講義]]

[[2013年度の特別講義]]

[[2012年度の特別講義]]

[[2011年度の特別講義]]

[[2010年度の特別講義]]

[[2009年度の特別講義]]

[[2008年度の特別講義]]

[[2007年度の特別講義]]
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