宇宙物理学１

Astrophysics (1)

992216A

22PHGEA301

加瀬　竜太郎

Ryotaro Kase

2026年度前期

2026年度

①First semester

水曜5限

From 16:20 to 17:50, Wednesday

理学部第二部　物理学科

Department of Physics, Faculty of Science Division Ⅱ

2.00単位

講義

Lecture

-

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

最近の観測技術の進歩により，宇宙の過去から現在までの進化の様子や宇宙の物質の組成などが，高い精度で検証されるようになってきた．
本講では，最新の観測によって確かめられている標準的な宇宙論についての講義を行う．特に，宇宙を構成する物質，宇宙の熱史，インフレーション理論，背景輻射，原始密度揺らぎの生成についての解説を行い，宇宙の過去から現在に至る進化の様相について明らかにする．

最新の宇宙論を学ぶ上での基礎事項を習得し，宇宙の進化に関して理解できるようにする．

フリードマン方程式や連続の方程式を解いて宇宙膨張の時間発展を記述することができる．初期宇宙のインフレーションに関して，スローロール近似のもとで急速な加速膨張が起こることを説明できる．

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/​​​

力学, 電磁気学, 熱力学の知識を用いるので，同分野の基礎知識を習熟しておくこと．量子力学や相対論，統計力学の知識があるとなお良いが，未修得でも問題ない．

小テストの実施　Quiz type test

-

なし

試験の結果に基づき評価する．また，授業内で行う問題演習等のノート提出も評価の対象として用いる．

・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

Y

入門 現代の宇宙論 インフレーションから暗黒エネルギーまで・辻川信二・講談社・2022・978-4065266311,

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/

現代宇宙論講義・辻川信二・サイエンス社・2013・978-4-7819-9972-2,
宇宙論の物理<上>・松原隆彦・東京大学出版会・2014・978-4-13-062615-6，
宇宙論の物理<下>・松原隆彦・東京大学出版会・2014・978-4-13-062616-3．

1.【対面】ガイダンス

2.【オンライン】宇宙膨張の記述
ハッブル・ルメートル則，フリードマン方程式，連続方程式の導出

3.【対面】フリードマン方程式と連続の方程式の解法
フリードマン方程式と連続の方程式の解法についての問題演習

4.【オンライン】宇宙の時間発展 (1)
輻射，物質，曲率がそれぞれ優勢である時のフリードマン方程式の解の導出と三つの宇宙終焉シナリオについての学習

5.【対面】宇宙の時間発展 (2)
ビッグクランチに関する問題演習

6.【オンライン】宇宙背景輻射・宇宙論パラメータの観測的制限
熱力学・統計力学に基づく宇宙背景輻射の温度依存性と宇宙論パラメータの観測的制限についての学習

7.【対面】宇宙年齢 (1)
最新の観測データを用いた現在の宇宙年齢の見積りについての問題演習

8.【オンライン】宇宙年齢 (2), ビッグバン宇宙論の問題点 (1)
宇宙項が存在する場合の宇宙年齢と，ビッグバン宇宙論の代表的な問題点である地平線問題と平坦性問題についての学習

9.【対面】ビッグバン宇宙論の問題点 (2)
インフレーションによるビッグバン宇宙論の問題点の解決についての問題演習

10.【オンライン】インフレーション (1)
インフレーションの機構に関する基礎事項についての学習

11.【対面】インフレーション (2)
インフレーションを記述するための方程式の導出，インフレーションが起こる条件の導出，スローロール条件下におけるスカラー場のEOMとニュートン力学における質点の運動との比較についての問題演習

12.【オンライン】インフレーション (3)
スローロール・パラメータとe-folding数についての学習

13.【対面】インフレーション (4)
様々なポテンシャルにおけるインフレーションについての問題演習

14.【オンライン】インフレーション (5)
インフレーションとゆらぎの時間発展についての学習

15.【対面】到達度評価とまとめ

※全授業回数のうち半数以上の授業回を対面で受講すること

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なし

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