科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

物理学演習・実験1 （柳生）

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Practical training in physics 1

授業コード　Class code

991C425

科目番号　Course number

12GRRES503

教員名

柳生　慶

Instructor

Kei Yagyu

開講年度学期

2026年度後期

Year

2026年度

Semester

②Second semester

曜日時限

集中講義

Class hours

intensive course

開講学科・専攻　Department

理学研究科　物理学専攻

Department of Physics, Graduate School of Science

単位数　Course credit

2.00単位

授業の方法　Teaching method

演習

Seminar

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

場の量子論を体系的に学び、対称性に基づいてラグランジアンを構成し、摂動論を用いて素粒子の散乱振幅や断面積を計算する手法を習得する。さらに、場の量子論の基礎理解に基づき、素粒子の標準理論の構造を理解できるようになる。

Students will systematically study quantum field theory, learn how to construct Lagrangians based on symmetries, and acquire the techniques for calculating scattering amplitudes and cross sections of elementary particles using perturbation theory. Furthermore, based on a fundamental understanding of quantum field theory, students will be able to understand the structure of the Standard Model of particle physics.

目的　Objectives

素粒子の標準理論の深い理解を基盤として、標準理論を超える新物理のモデル構築や、その加速器実験による検証方法の検討、さらには初期宇宙への素粒子論の応用など、発展的な研究課題に取り組む力を身につける。また、最新の文献を通読して内容を理解し、自ら新しい研究テーマを見出してその解決に取り組む能力を養う。

Building on a deep understanding of the Standard Model of particle physics, students will develop the ability to engage in advanced research topics, such as constructing models of new physics beyond the Standard Model, investigating methods to test them in accelerator experiments, and applying particle physics to the early universe. In addition, students will cultivate the ability to read and understand current research literature, identify new research problems independently, and work toward their solutions.

到達目標　Outcomes

１．対称性および繰り込み可能性に基づき、場の理論における最も一般的なラグランジアンを構成することができる。
２．相互作用を含む場の理論において、摂動論の最低次における散乱振幅を計算することができる。
３．くりこみ理論を正しく適用し、量子補正を含む散乱振幅を計算することができる。
４．素粒子の崩壊幅および散乱断面積を計算し、その結果を加速器実験の測定結果と比較して物理的に解釈することができる。

1. Students will be able to construct the most general Lagrangian in quantum field theory based on symmetry principles and renormalizability.

2. Students will be able to calculate lowest-order scattering amplitudes in perturbation theory for quantum field theories with interactions.

3. Students will be able to correctly apply renormalization theory and compute scattering amplitudes including quantum corrections.

4. Students will be able to calculate decay widths and scattering cross sections of elementary particles, and compare the results with measurements from accelerator experiments to provide physical interpretations.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

履修上の注意　Course notes prerequisites

特になし。

None.

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation

-

準備学習・復習　Preparation and review

-

成績評価方法　Performance grading policy

毎週行われるゼミへの参加姿勢および発表内容を総合的に評価する。

Students will be evaluated comprehensively based on their participation in the weekly seminar and the quality of their presentations.

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・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

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

Y

書誌情報　Bibliographic information

「An Introduction To Quantum Field Theory」(CRC Press ) M. Peskin & D. Schroeder著

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

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/

参考書・その他資料　Reference and other materials

１．「Quantum Field Theory」（Cambridge University Press） M. Srednicki著

２．「場の量子論：不変性と自由場を中心にして」 (量子力学選書)　坂本眞人著
３．「ゲージ場の量子論I, II」（培風館）九後汰一郎著

授業計画　Class plan

テキストに基づいて場の量子論を輪講形式で体系的に学ぶ。

Quantum field theory will be systematically studied in a seminar-style format based on a textbook.

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor

-

教育用ソフトウェア　Educational software

Mathematica

備考　Remarks

-

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

Y

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

N

シラバス情報

１．「Quantum Field Theory」（Cambridge University Press） M. Srednicki著