非平衡物理学

担当:清野光弘

授業の内容・講義時間などは受講する学生の希望に応じ、ある程度変えます。

講義概要

熱力学・統計力学の基礎次項を復習し、非平衡系の物理学の基礎を学習する。非平衡系の具体例を上げ、コンピュータを用いた数値計算を併用し学習する。

講義内容目次

1.熱力学  1.1 可逆過程と不可逆過程  1.2 ゆらぎ  1.3 平衡系と非平衡系  1.4 エントロピー  1.5 気体分子運動論  1.6 ギブス−デュエムの関係式  1.7 現象論的発展方程式 2.流体力学  2.1 質量保存則  2.2 運動量保存則  2.3 1成分系の流体に対するナヴィエ・ストークス方程式  2.4 エネルギー保存則  2.5 拡散琉に対する発展方程式 3.拡散現象  3.1 アインシュタインの関係式  3.2 拡散現象とランダムウォーク  3.3 ブラウン運動  3.4 フォッカー−プランク方程式  3.5 マスター方程式  3.6 スモルコフスキー方程式 4.気体分子運動論  4.1 マクスウェル速度分布則  4.2 分子衝突と平均自由行程  4.3 ボルツマン方程式  4.4 保存量と流体方程式 5.非平衡緩和過程  5.1 孤立系の平衡状態への緩和  5.2 ギンツブルク−ランダウ方程式  5.3 スピノーダル分解と核形成  5.4 非平衡開放系 6.パターン形成(トピックス)

備考

本講義では受講者の学力を考慮して進めるつもりです。また、コンピュータの実習を考えておりますので、実習に必要と思われるものはできる限り支援したいと思います。 この講義を履修する学生は10月12日までの間に居室(理系複合棟505室)まで訪ねて 来てください。

相対論的量子力学から始めて、第2量子化、場の理論の基礎と簡単な応用について講義します。時間と要望に応じて、くりこみの概念、対称性と保存則についてなども述べます。

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