相対論

Theory of Relativity

9984049

84PHELE202

三浦　薫

Kaoru MIURA

2026年度後期

2026年度

②Second semester

水曜3限

Wednesday, 3rd period

先進工学部　物理工学科

Department of Applied Physics, Faculty of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

相対論（特殊、一般）は、素粒子論や宇宙論だけに必要な学問でなく一部の物性物理においても無視できない学問である。
本講義では、特殊相対論の基礎を学ぶとともに、物性物理との関係などについても学習する。

特殊相対論の基礎を理解することを目的とする。
特殊相対論が生まれた背景や基本思想を学び、特殊相対論による数式の表現を理解する。
さらに、物性物理との関係や、特殊相対論を考慮すべき身近な事例についても学習する。

・光速度の概念を理解する
・ローレンツ変換の基礎を理解する
・時間の遅れや速度の変換などの基本的な計算ができるようにする
・相対論的力学や相対論的電磁気学の基礎を理解する
・相対論的量子力学から導かれる身近な事例を理解する

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/​​​

授業についての最新情報はLETUSに掲載されるので、定期的にLETUSを確認すること

小テストの実施　Quiz type test／-

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予習は不要だが、次回の講義までに復習をおこなうこと

10回以上の講義出席を前提とし、
・到達度評価　70点
・アンケートおよび課題提出 (計5回；各回1ページ程度)　30点
の計100点で評価する

＃到達度評価は、期末レポートの提出によりおこなう
＃到達度評価の期末レポートを提出しない場合は、「学修成果の評価を判断する要件を欠格している」と判断する
＃アンケート、課題および期末レポートの提出は、期限厳守とする。提出期限に遅れた場合は、如何なる理由があっても一切受理しない

・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

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風間洋一「相対性理論入門講義」(培風館、1997) の1章-7章

＃教科書および参考書の位置付けは、第1回講義にて説明する。購入をする際は、第1回講義の終了後におこなうこと

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/

小出昭一郎「量子力学(II)」(裳華房、2022新装版) の12章

1. 序論
　本講義の進め方や相対論から学ぶべきことなどについて説明をする

2. 光速度の概念
　光速度の測定、光に対する思想、測定から得られた知見について学ぶ

3. ガリレイ変換と力学、電磁気学
　ガリレイ変換の概要、ニュートン力学やマックスウェル理論との整合性について学ぶ

4. 特殊相対論の原理とローレンツ変換
　特殊相対論の原理、それに基づくローレンツ変換の概念と導出法を学ぶ

5. ローレンツ変換からの帰結(1)
　ローレンツ変換に基づく速度の変換則について理解する

6. ローレンツ変換からの帰結(2)
　ローレンツ収縮、時間の遅れ等について理解する

7. ミンコフスキー・ダイアグラム
　ミンコフスキー・ダイアグラムの概念とその活用について学ぶ

8. 相対論的運動学(1)
　相対論的運動量とエネルギーを理解し、エネルギーと質量の等価性を学ぶ

9. 相対論的運動学(2)
　相対論的運動エネルギーを理解し、粒子の衝突などへの適用例を学ぶ　

10. 相対論的電磁気学
　電磁気学と相対論の関係を学ぶ

11. 共変性と反変性
　ベクトルの共変と反変、計量テンソル、ローレンツ変換の表現、4元運動量および4元速度の概要を学ぶ

12. 相対論的量子力学の基礎
　ローレンツ不変からディラック方程式の導出に至るまでを学ぶ

13. 相対論的量子力学の物性への影響
　相対論を考慮することで物性がどのように変化するかの事例を学ぶ

14. 身近にある相対論的効果、期末レポートの提出について
　日常生活のまわりにある相対論効果を学ぶ。その後、期末レポートの提出に関する説明（提出期限、提出方法等）をおこなう

15. 到達度評価と講義の総括
　期末レポートの解説と講義の総括をおこなう

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本講義は2024年度より開講され、2026年度は3回目となる。2024年度は116名、2025年度は113名が履修登録をおこなった

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