現代物理学特論

Advanced Lectures in Modern Physics

99KTM12

L3LBART528

宇津　栄三

Eizo UZU

2025年度前期

2025年度

①First semester

金曜2限

Friday 2nd. Period

理学研究科　応用物理学専攻（一般教養科目）、工学研究科（一般教養科目）、先進工学研究科（一般教養科目）、薬学研究科（一般教養科目）

A course of liberal arts, the Department of Applied Physics, Graduate School of Science
A course of liberal arts, the Graduate School of Engineering
A course of liberal arts, the Graduate School of Advanced Engineering
A course of liberal arts, Graduate School of Pharmaceutical Sciences

2.0単位

講義

Lecture

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⑤ [対面]ブレンド型授業/ [On-site] Blended format (must include 50%-or-more classes held on-site)

特殊相対性理論を中心とした講義形式の授業を行う．時間があればテンソルを用いた記述についても言及する．
数式を用いた説明も行うが，それ以上に，日常とは異なる物理現象がイメージできるようになることに主眼を置く．
なお，履修希望者110人を超えた場合，学部の授業の規定に準じて抽選により履修者数を制限する．

A lecture-style class mainly on special relativity. Descriptions using tensors will be mentioned if time permits.
While mathematical formulas will be used, the emphasis will be on the ability to visualize physical phenomena that are different from those in everyday experience.
If the number of applicants exceeds 110, the number of students will be limited by drawing lots in accordance with the regulations for undergraduate courses.

工学系の「どうすれば」という観点だけでなく物理学の「なぜ」の観点を取り入れることにより，考察の幅を広げる．

The scope of consideration is broadened by incorporating not only the “how” perspective of engineering, but also the “why” perspective of physics.

特殊相対性理論を数学的および視覚的に理解し，それを他者に説明できるようになる．

Understand special relativity mathematically and visually and be able to explain it to others.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

・動画の「履修上の注意」や「レポートの書き方」をよく見て理解しよう．
・遅刻レポートは受け取らないので，気をつけるように．

・Make sure to carefully watch and understand the videos on "important notes for course enrollment" and "how to write reports.
・Late reports will not be accepted, so please be careful.

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特殊か一般を問わず相対論に関わる疑問をまとめ，また，それらに対する解答を調べておく．
不明な点は授業中に質問して欲しい．

Summarize their questions about relativity, whether special or general, and to do your research in advance.
If you have any questions, please ask them in class.

半期の間に2回の課題がLETUSを通じて課され，この授業の成績はそれらの評価を総合して付ける．
提出先もLETUSで，ワープロソフトやTeX等を使ってレポートを作成すること．ファイルの形式は pdf または wordに限る．
剽窃チェックを行う．また遅刻レポートは受け取らないので，提出期限に注意すること．

Two assignments will be given through LETUS during the semester, and the grade for this course will be determined based on their evaluations.
Reports should also be submitted to LETUS and should be written using word processing software, TeX, etc. The file format should be PDF or WORD.
Plagiarism checks will be performed and late reports will not be accepted. Please respect the deadline..

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

「(物理テキストシリーズ8) 相対性理論」，内山龍雄 著，岩波書店
「(物理の考え方5) 相対性理論の考え方」，砂川重信 著，岩波書店
「アインシュタインの時間 — 解き明かされる相対性理論のパラドックス」，前田恵一 著，ニュートンプレス(絶版)
「(物理学選書 15) 一般相対性理論」，内山龍雄 著，裳華房

 1. 光速の測定の歴史
 2. Michelson-Morleyの実験
 3. 基本原理 1905
 4. ローレンツ変換の導出 1.
 5. ローレンツ変換の導出 2.
 6. 時空図の詳解
 7. 空間および時間の座標軸を引くには
 8. ローレンツ収縮と時間の遅れの詳解
 9. 時空図を描いてみた
10. ドップラー効果
11. 速度の合成
12. 双子のパラドクス
13. 固有時間と速度，加速度
14. 運動量とエネルギー
15. 風景の見え方

 1. The history of measuring the speed of light
 2. The Michelson-Morley experiment
 3. Basic principle 1905
 4. Derivation of the Lorentz transformation 1.
 5. Derivation of the Lorentz transformation 2.
 6. Detailed spacetime diagram
 7. How to Draw Spatial and Temporal Coordinate Axes
 8. Detailed Explanation of Lorentz Contraction and Time Dilation
 9. Let's Draw a Spacetime Diagram
10. Doppler effect
11. Composition of Velocities
12. Twins Paradox
13. Proper Time, Velocity, and Acceleration
14. Momentum and Energy
15. How the landscape looks

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特になし

Nothing special.

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