前期 火曜日 ５講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 田村 裕和. 学期/Semester: 前期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SPH-PHY801J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
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理学研究科 物理学専攻、天文学専攻、地球物理学専攻
物理科学への招待
Invitation to Physical Science
原子核、素粒子、物性、地球物理、天文の各領域における最新の話題を題材に、基礎物理の解説も交えて、初級者に、現代の「物理科学」の全貌を紹介する。授業は、物理学科、宇宙地球物理学科（天文コース、地球物理コース）から１３名の講師が週替わりで担当する。
This course provides an overview of modern physical science. Thirteen lecturers in the Department of Physics, Department of Geophysics, and Department of Astronomy cover a wide area of physics including nuclear physics, particle physics, condensed matter physics, earth science, and astronomy.
基礎的な物理を学びながら、物理学に関する個々のテーマについて研究の最前線を理解することを学習の到達目標とする。
The purpose of this course is to learn basic physics and to understand the frontier of each research field in physics.
【授業日程(予定)】
4月09日 第1回 「オリエンテーション」 田村裕和 教授 hirokazu.tamura.a2@tohoku.ac.jp
4月16日 第2回 「物理法則」 石川洋 准教授 hiroshi.ishikawa.b3@tohoku.ac.jp
4月23日 第3回 「素粒子物理学」 渡辺寛子 助教 hiroko@awa.tohoku.ac.jp
4月30日 第4回 「素粒子論的宇宙論」 高橋史宜 教授 fuminobu.takahashi@gmail.com
5月07日 第5回 「物性物理学」 柴田尚和 教授 naokazu.shibata.e6@tohoku.ac.jp
5月14日 第6回 「低温物理学」 木村憲彰 教授 noriaki.kimura.a6@tohoku.ac.jp
5月21日 第7回 「熱力学と統計力学」 川勝年洋 教授 toshihiro.kawakatsu.c1@tohoku.ac.jp
5月28日 第8回 「量子力学と情報」 遊佐剛 教授 go.yusa.b1@tohoku.ac.jp
6月04日 第9回 「固体地球物理学」 西村太志 教授 takeshi.nishimura.d2@tohoku.ac.jp
6月11日 第10回 「太陽惑星系科学」 加藤雄人 教授 yuto.katoh@tohoku.ac.jp
6月18日 学科配属オリエンテーションのため休講
6月25日 第11回 「気候変動の物理学」 須賀利雄 教授 toshio.suga.d8@tohoku.ac.jp
7月02日 第12回 「天体物理学」 富田賢吾 准教授 kengo.tomida.b7@tohoku.ac.jp
7月09日 第13回 「観測天文学」 野田博文 准教授 noda@ess.sci.osaka-u.ac.jp
7月16日 第14回 「原子核物理学」 田村裕和 教授 hirokazu.tamura.a2@tohoku.ac.jp
7月25日 予備日
【授業内容概略】
第2回 「物理法則」 （石川洋 准教授）
基本的な物理法則を整理した後，相対性理論を例に法則の限界と発展について述べる。
第3回 「素粒子物理学」 （渡辺寛子 助教)
物質の最小単位である素粒子の実験的研究について主にニュートリノを題材として解説する。
第4回 「素粒子論的宇宙論」 （高橋史宜 教授）
宇宙の始まりとその後の進化について素粒子論的な観点から説明をする。
第5回 「物性物理学」 （柴田尚和 教授）
量子の世界と物質の多様性について解説する。
第6回 「低温物理学」 （木村憲彰 教授）
超流動や超伝導といった絶対零度近傍で現れるマクロな量子現象について解説する。
第7回 「熱力学と統計力学」 （川勝年洋 教授）
多数の粒子の統計的なふるまいから物質の巨視的な性質が決まる仕組みを解説する。
第8回 「量子力学と情報と極限宇宙」 （遊佐剛 教授）
量子力学、情報、さらに極限宇宙について近年の研究動向も踏まえて解説する。
第9回 「固体地球物理学」 （西村太志 教授）
地震と火山噴火の多様性とその活動の特徴を解説する。
第10回 「太陽惑星系科学」 （加藤雄人 教授）
オーロラなど地球や惑星で生じる現象と太陽との関連について紹介する。
第11回 「気候変動の物理学」 （須賀利雄 教授）
地球表面の環境を形作る気候システムの基本的な仕組みを解説する。
第12回 「天体物理学」 （富田賢吾 准教授）
星の誕生と惑星系の形成過程について、理論と観測の両面から解説する。
第13回 「観測天文学」 (野田博文 准教授)
宇宙における高エネルギー天体現象とその観測方法を解説する。
第14回 「原子核物理学」 （田村裕和 教授）
宇宙で素粒子から陽子・中性子、様々な原子核(元素)などがどう作られたのかを解説する。
1. Guidance (Prof. Tamura)
2. Physical laws (Assoc. Prof. Ishikawa)
3. Particle physics (Assis. Prof. Watanabe)
4. Particle cosmology (Prof. Takahashi)
5. Condensed matter physics (Prof. Shibata)
6. Low temperature physics (Prof. Kimura)
7. Thermodynamics and statistical mechanics (Prof. Kawakatsu)
8. Quantum mechanics, information, and extreme universe (Prof. Yusa)
9. Solid earth physics (Prof. Nishimura)
10. Solar planetary system science (Prof. Katoh)
11. Physics of climatic change (Prof. Suga)
12. Astrophysics (Assoc. Prof. Tomida)
13. Observational astronomy (Assoc. Prof. Noda)
14. Nuclear physics (Prof. Tamura)
1) 出席はすべての科目で取ります。
2) 各科目（各回の講義）ごとにレポート問題が出されます。
3) 受講生は、出されたレポート問題のうち3回分の問題を選んでレポートを提出します。
4) 成績は、出席点と、提出されたレポートの担当教員による評点とから決めます。
5) レポートを3回分提出しないと不合格となります。
1) Attendance is taken in all lectures.
2) Report assignment is distributed in each lecture.
3) Students select three of the report assignments and submit the reports.
4) The grade will be evaluated according to the attendance score and the report score given by the lecturer in charge of the report submitted.
5) Submission of three reports is required to earn the credit.
資料を授業中またはClassroomで配布する場合がある。
Handout will be distributed during the lecture or via Classroom when necessary.
受講生は、各回の講義内容について自律的に復習を行うことが強く期待される。
Students are strongly encouraged to review the content of each lecture.
クラスコード atjqndb