科目ナンバー

SE-MP4-2C32

履修条件・関連科目等

これまでに学んだ力学、解析力学、電磁気学、物理数学について理解し、復習をしておくことが望まれる。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

特殊相対性理論の基本概念と理論形式、およびその理解に必要な関連数学を系統的に解説する。また、理解を深めるための演習問題を適宜設定する。

科目目的

学位授与の方針で示す「多様な物理現象を支配する物理学上の普遍的な基本原理を理解しそれらの基本原理を物理現象の解明に応用することができる力」を身につけるための基礎的な知識と計算能力を修得することを目的とする。特に、現代物理学の基礎の一つである特殊相対性理論の基礎的な理解を目的とする。

到達目標

相対性理論は現代物理学の基本であり、宇宙物理学や素粒子理論の理解には欠かすことができない。また応用の面でも、原子力からGPSにまで利用されている。この講義では特殊相対性理論について、その概要と基礎を習得することを目標とする。より高度な学問を目指す者は、宇宙物理学や素粒子理論などの勉強を不自由なく開始するための準備を整えることが目標である。

授業計画と内容

（１）相対性理論の概要
（２）座標変換、ガリレイ変換、ガリレイ不変性
（３）マイケルソン・モーレーの実験、光速度不変、ローレンツ変換
（４）同時刻の相対性と長さの収縮
（５）時間の遅れ
（６）速度の合成
（７）運動量保存則
（８）静止エネルギー
（９）スカラー、ベクトル、テンソル
（１０）共変ベクトルと反変ベクトル
（１１）相対論的に共変な定式化
（１２）4元ベクトル
（１３）相対論的解析力学
（１４）相対論的電磁気学

授業時間外の学修の内容

授業終了後の課題提出／その他

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

前回までの講義内容で未消化の部分や疑問点を、次回の講義で質問できるように明確にしておくこと。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

その他

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

必要に応じてオンライン教材を補助的に使用する場合がある。

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

テキストは特に指定しない。参考文献は講義で適宜紹介する。

その他特記事項

参考URL