相対論

Theory of Relativity

専門教育科目／教職課程科目

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理学部

3年

HSSBM3MCA1

2.0単位

講義 (Lecture)

2025年度後期

田中　慎太郎、篭島 靖

理学部

日本語

目標9

講義終了後15分・非常勤講師控室

stanaka@rcnp.osaka-u.ac.jp

2◎／7◎／1〇

ー

1-1◎／1-2〇

目標１:磨き続ける力

【講義目的】
現代物理学の基礎理論である特殊相対性理論について詳しく学ぶこと
【到達目標】
理論の原理となる実験から出発し、時間と空間に対する相対論的な考えを説明できるようになること。これに基づいて物体の運動や粒子の反応の記述から、質量と運動量、そしてエネルギーの相対論的な定義がもたらされる。それらを使って相対論的な運動学を身につけ、それと同時に他人に説明できるようになること。最後に他分野への影響や一般相対性理論にも触れ、より進んだ勉強への指針を与える。

キーワード：ローレンツ変換、相対論的運動学

【講義内容】
特殊相対性理論の成立から具体例までを取り上げる。
【授業計画】
１、特殊相対性理論の成り立ち（１〜２回）
２、時空のローレンツ変換（２〜３回）
３、相対論的時空（２〜３回）
４、ローレンツベクトルと不変量（１〜２回）
５、運動量と質量およびエネルギー（２〜３回）
６、相対論的運動学の具体例（２〜３回）
７、その後に続く道（１回）

講義の終わりに講義に関連した宿題を出す。

生成系AIの利用：
この授業においては生成AIの利用を予定していないが、学生が利用する場合には参考文献が実在するかなど事実確認を必ず行うこと。

講義ノートをインターネットで公開、またはプリントを配布する。

風間洋一「相対性理論入門講義」（培風館）。その他については講義中に紹介する。

【予習】
テキストの対応部分の事前読み込み（30h）
【復習】
講義内容の理解を深め定着させるため講義ノートや参考文献を読み直し（30h）

採用しない

特殊相対性理論の原理を理解し、相対論的な考え方が説明できる者については、講義目的・到達目標に記載する能力(知識・技能、思考力、判断力、表現力等)の到達度に基づき、S(90点以上),A(80点以上),B(70点以上),C(60点以上)による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】
試験が80%、宿題（授業中に指示）が20%の配分で評価する。

成績評価が終了したら、学籍番号と評価を一覧にした表を掲示する。

力学と電磁気学の講義の内容をある程度理解しておくことが望ましい。

該当しない

講義に関する質問、進行についての意見はどしどし寄せてください。