専共通 現代物理学 1年・前期・選択・学修2単位
担当教員 ディア,原 嘉昭 連絡先 
講義の概要 アインシュタインの提唱した相対性理論の概要を学ぶ。
到達目標 1.アインシュタインの生い立ち,時代背景について理解する。
2.特殊相対性理論について理解する。
3.一般相対性理論の概要について理解する。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 1.イントロダクション アインシュタイン,奇跡の年,特殊相対性理論,一般相対性理論の概要  
第2週 2.特殊相対性理論
1)相対論の実験的な基礎
古典論的相対性,光の速さ,マイケルソン−モーリーの実験  
第3週 2)アインシュタインの仮定 アインシュタインの仮定,事象と観測者,同時刻の相対性  
第4週 3)ローレンツ変換 ローレンツ変換,相対論的速度変換,時空図  
第5週 4)時間の遅れと長さの縮み 時間の遅れ,長さの縮み,ミュー粒子崩壊,時空間隔  
第6週 5)ドップラー効果 光のドップラー効果  
第7週 6)双子のパラドックス 双子のパラドックス,棒と納屋のパラドックス  
第8週 (中間試験)  
第9週 7)相対論的運動量 相対論的運動量,運動量のローレンツ変換  
第10週 8)相対論的エネルギー 相対論的エネルギー,エネルギーのローレンツ変換  
第11週 9)質量保存則,エネルギー保存則と結合エネルギー 質量保存則,エネルギー保存則,質量と結合エネルギー  
第12週 10)不変質量 不変質量,質量をもたない粒子,粒子の生成と消滅  
第13週 3.一般相対性理論
1)等価原理
等価原理  
第14週 2)一般相対性理論の予測 重力による光の曲がり,重力による赤方偏移,重力波  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習  
学習教育目標 Aに対応 達成項目専攻科イ)に対応 JABEE
認定基準
(A-1),(c)に対応
教科書・参考書 教科書:適宜プリントを使用する。
参考書:Modern Physics by Paul A. Tipler and Ralph A. Llewellyn, W. H. Freeman and Company
評価方法及び
合格基準
成績の評価は、定期試験の成績80%、宿題の成績20%で算出し、合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生へのメッセージ、
予習・復習について
アインシュタインによって20世紀に誕生した相対性理論の魅力に触れてみましょう。講義の内容を見直し、講義で扱った演習問題を解き直してみること。また、英語に慣れるため、英文の参考書を要約する宿題を毎回出します。