2020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
伊藤 克司  河合 誠之  中村 隆司  齋藤 晋  西田 祐介  田中 秀数  納富 雅也  金森 英人  上妻 幹旺  松下 道雄  相川 清隆  平山 博之  藤澤 利正  谷津 陽一 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
火3-4(W242)  金3-4(W242)  
クラス
-
科目コード
PHY.G332
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2020年9月18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(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

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 素粒子物理学の最前線:理論(素粒子論, 場の理論, 超弦理論)伊藤克司 素粒子の相互作用の統一について説明せよ。
第2回 物性物理学の最前線:実験(量子エレクトロニクス:ナノ粒子)相川清隆 レーザー光によるナノ粒子の捕捉・冷却について説明せよ。
第3回 宇宙物理学の最前線:実験(高エネルギー天体観測)河合誠之 天体として宇宙に存在するブラックホールの観測を紹介する 直接見ることのできないブラックホールをどのように観測するのか?
第4回 物性物理学の最前線:理論(ナノサイエンス)齋藤 晋 講義中に与えられる。
第5回 量子物理学の最前線:理論(理論物理、冷却原子)西田祐介 分野の垣根を越えて現れる「普遍的」な物理現象の例を挙げて説明せよ。
第6回 物性物理学の最前線:実験(磁性)田中秀数 講義中に与えられる。
第7回 物性物理学の最前線:実験(ナノフォトニクス)納富雅也 講義中に与えられる。
第8回 物性物理学の最前線:実験(レーザー冷却)上妻幹旺 講義中に与えられる。
第9回 超精密分光測定(分子分光学)金森英人 測定精度の限界を決めている物理原理は何か?
第10回 原子核物理の最前線:実験(不安定核、宇宙核物理)中村隆司 講義中に与えられる。
第11回 物性物理学の最前線:実験(物性実験)松下道雄 講義中に与えられる。
第12回 物性物理学の最前線:実験(表面物理学)平山博之 固体表面ではどのような特異な物性が現れるか、例を挙げて説明せよ。
第13回 物性物理学の最前線:実験(量子輸送現象)藤澤利正 講義中に与えられる。
第14回 宇宙物理学の最前線:実験(衛星による天体観測)谷津陽一 人工衛星を用いた天文現象の観測について紹介する。 技術的に難しい衛星から天体観測を行うと、科学的にどの様な利点あるのか説明せよ。

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

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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