H29年度 物理学のフロンティア   Frontiers of Physics

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開講元
物理学系
担当教員名
村上 修一  西森 秀稔  古賀 昌久  大熊 哲  平原 徹  河村 徹  上妻 幹旺  宗片 比呂夫  岡 眞  河野 俊之  今村 洋介  久世 正弘  陣内 修  山口 昌英  宗宮 健太郎 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火3-4(S513)  金3-4(S516)  
クラス
-
科目コード
PHY.G332
単位数
2
開講年度
H29年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
H29年3月17日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

現代物理学の主要な研究分野である, 固体物理学・物性物理学, 原子核物理学・素粒子物理学・宇宙物理学における最前線の研究を広く取り上げ、物理学のフロンティアを知ることを目的とします。

到達目標

現代物理学における最新の研究展開, 物理学のフロンティアを知ることを目標とします。

キーワード

物理学のフロンティア

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

物理学の先端的トピックスの概説です。固体物理学・物性物理学の諸分野, および原子核・素粒子・宇宙物理学の各分野の最先端の研究展開について, それぞれの専門分野の教員が俯瞰的に紹介していきます。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 物性物理学の最前線: 理論 (固体の電子構造、トポロジカル相)村上修一 固体結晶で実現されるトポロジカル相の例を挙げて説明せよ
第2回 量子統計物理学の最前線:統計力学と量子力学の応用,西森秀稔 簡単な系で量子動力学を解析せよ。
第3回 物性物理学の最前線: 理論 (強相関系)古賀昌久 強相関系における量子現象について説明せよ
第4回 物性物理学の最前線:高エネルギー密度プラズマ物理の応用,河村徹 自然界に存在するプラズマ現象の例をあげて説明せよ。
第5回 物性物理学の最前線: 実験(低温物理、超伝導) 大熊哲 巨視的スケールで現れる量子現象について説明せよ。
第6回 物性物理学の最前線: 実験 (表面物理: ナノ・スピンサイエンス)平原徹 表面とバルクの電子状態の違いを対称性の破れから説明せよ。
第7回 物性物理学の最前線: 実験 (量子エレクトロニクス:レーザー冷却)上妻幹旺 レーザー冷却の原理について説明せよ。
第8回 物性物理学の最前線: 実験 (半導体ナノ構造の量子輸送: 半導体スピントロニクス)宗片比呂夫 スピンに依存する輸送現象や光学的応答の基礎を説明せよ。
第9回 原子核物理学の最前線: 理論 (ハドロン物理)岡真 QCDに基いて、ハドロンのスペクトルと相互作用を説明せよ。
第10回 原子核物理学の最前線: 実験 (原子核物理と放射線物理の応用)河野俊之 原子核反応や放射線に起因する現象の例をあげ、説明せよ。
第11回 素粒子物理学の最前線: 理論 (超弦理論: ゲージ理論)今村洋介 振動する閉弦のエネルギーを古典力学を用いて計算せよ。
第12回 素粒子物理学の最前線: 実験 (高エネルギー粒子加速器: ニュートリノ物理)久世正弘 固定標的実験と衝突型加速器実験において、重心系エネルギーとビームエネルギーの関係を導出せよ。
第13回 素粒子物理学最前線: 実験 (高エネルギー素粒子加速器実験:ヒッグス・超対称性粒子)陣内修 ヒッグス粒子の生成、崩壊に関わる相互作用を説明し、分岐比の違いを説明せよ。
第14回 宇宙物理学の最前線: 理論 (宇宙論)山口昌英 ニュートン力学との類似で宇宙のダイナミクスを説明せよ。
第15回 宇宙物理学の最前線: 実験 (重力波望遠鏡)宗宮健太郎 重力波検出器の感度を制限する物理現象について説明せよ。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の基準及び方法

レポートによる

関連する科目

  • ZUB.Z389 : 学士論文研究(物理学科)
  • ZUB.Z388 : 学士論文研究(物理学科・早期卒業)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

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