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ビッグバンによる誕生から１秒以降の宇宙の進化はビッグバン標準宇宙理論によって記述される．この標準宇宙論の理論的な理解，およびそれを支える観測事実を学ぶことを目的にする．具体的には，一様等方宇宙，様々な宇宙の解，加速宇宙膨張，元素合成，宇宙背景輻射，さらに標準宇宙論を超える物理としてインフレーション宇宙について説明を行う．
The evolution of the Universe after 1 second is described by the standard big bang cosmology. I will start with a brief reveiew of the general relativity and various solutions of the Einstein equation for a spatially homogeneous and isotropic Universe. After explaining the observational evidences supporting for the standard big bang cosmology, I will discuss inflationary Universe, if time permits.
ビッグバンによる誕生から１秒以降の宇宙の進化はビッグバン標準宇宙理論によって記述される．この標準宇宙論の理論的な理解，およびそれを支える観測事実を学ぶことを目的にする．具体的には，一様等方宇宙，様々な宇宙の解，加速宇宙膨張，元素合成，宇宙背景輻射，さらに標準宇宙論を超える物理としてインフレーション宇宙について説明を行う．
The evolution of the Universe after 1 second is described by the standard big bang cosmology. I will start with a brief reveiew of the general relativity and various solutions of the Einstein equation for a spatially homogeneous and isotropic Universe. After explaining the observational evidences supporting for the standard big bang cosmology, I will discuss inflationary Universe, if time permits.
観測技術、理論の進展により、宇宙論はデータで宇宙の理論模型を検証できる実証科学に成長してきた。宇宙のはじまり、インフレーション、から現在の多様の宇宙構造の形成まで宇宙の進化史についての概観を解説する。
With advances in observational technology and theory, cosmology has grown into "precision cosmology", where theoretical models of the universe can be rigorously tested with data. This lecture will provide an overview of the history of the universe from the beginning, inflation, to the formation of the various cosmic structures of the present day.
宇宙の誕生の謎に迫るには，原子核物理学，素粒子物理学，宇宙物理学，一般相対性理論，天体物理学を含んだ諸物理学分野の知を結集することが必要です。これらの宇宙の歴史に関わる研究を最新の成果を交えながら概説します。
In order to unravel the history of the universe, we need to gather every knowledge of nuclear physics, particle physics, cosmology, general relativity and astronomy. We review the researches of these subjects also covering the latest development.
暗黒物質は、銀河の回転曲線や重力レンズ効果、宇宙背景放射などの観測結果からその存在が示され、宇宙の総質量エネルギーの約27％を占めていると考えられている。さらに、冷たい暗黒物質は宇宙の構造形成において重要な役割を果たし、標準宇宙論において欠かすことのできない重要な構成要素である。一方で、暗黒物質の候補は素粒子物理における標準模型には含まれておらず、標準模型を超える物理を示唆する存在とされている。
本講義では、素粒子物理学における暗黒物質について講義を行う。これまでに様々な暗黒物質モデルが提案されているが、それらのモデルの特徴、理論的動機、問題点などについて概観する。また、主要な暗黒物質候補に関する実験的な探索方法についても講義を行う。この講義を通じて、暗黒物質と素粒子標準模型を超える物理の繋がりを理解することを目的とする。
Observations of galaxy rotation curves, gravitational lensing effects, and cosmic microwave background radiation indicate the existence of dark matter, which accounts for about 27% of the total mass-energy of the universe. Furthermore, cold dark matter plays an important role in the structure formation of the universe and is an indispensable component of the Standard Cosmology. On the other hand, dark matter candidates are not included in the Standard Model in particle physics, which suggests physics beyond the Standard Model.
In this lecture, we discuss dark matter in particle physics. So far various dark matter models have been proposed, and in this lecture, we review their characteristics, theoretical motivations, and problems. Experimental search methods for major dark matter candidates will also be discussed. Through this lecture, the aim is to understand the connection between dark matter and physics beyond the Standard Model of elementary particles.
主に可視光、赤外線、サブミリ波、電波の波長域でみた銀河と銀河団の形成と進化を、理論と観測の両面から講述する。まず銀河宇宙の構造や銀河、銀河団の基本的性質を概説し、次に遠方銀河の観測データを解釈するための道具となる銀河スペクトル進化モデルについて、恒星進化の基本を踏まえながら説明する。そして実際の銀河の観測量をモデルと比較することによって、銀河の物理情報の何をどのように引き出せるのかを解説する。その上で、すばるやアルマを初めとする現在の最前線の望遠鏡が、遠方宇宙を見通し俯瞰することによって描き出す、銀河宇宙の成り立ちと進化の実態を概説する。
This lecture will describe optical, infrared, Submm, and radio views of formation and evolution of galaxies and clusters of galaxies. It will deliver fundamental properties of galaxies and clusters in general, and basic modelling of chemical and spectral evolution of galaxies, and tell how the physical properties can be derived from the observed data of distant galaxies. Based on those, many recent results including those from Subaru and ALMA will be presented and described to learn how galaxies and clusters are actually formed and evolved over the cosmic times and across various environments.
暗黒物質は、銀河の回転曲線や重力レンズ効果、宇宙背景放射などの観測結果からその存在が示され、宇宙の総質量エネルギーの約27％を占めていると考えられている。さらに、冷たい暗黒物質は宇宙の構造形成において重要な役割を果たし、標準宇宙論において欠かすことのできない重要な構成要素である。一方で、暗黒物質の候補は素粒子物理における標準模型には含まれておらず、標準模型を超える物理を示唆する存在とされている。
本講義では、素粒子物理学における暗黒物質について講義を行う。これまでに様々な暗黒物質モデルが提案されているが、それらのモデルの特徴、理論的動機、問題点などについて概観する。また、主要な暗黒物質候補に関する実験的な探索方法についても講義を行う。この講義を通じて、暗黒物質と素粒子標準模型を超える物理の繋がりを理解することを目的とする。
Observations of galaxy rotation curves, gravitational lensing effects, and cosmic microwave background radiation indicate the existence of dark matter, which accounts for about 27% of the total mass-energy of the universe. Furthermore, cold dark matter plays an important role in the structure formation of the universe and is an indispensable component of the Standard Cosmology. On the other hand, dark matter candidates are not included in the Standard Model in particle physics, which suggests physics beyond the Standard Model.
In this lecture, we discuss dark matter in particle physics. So far various dark matter models have been proposed, and in this lecture, we review their characteristics, theoretical motivations, and problems. Experimental search methods for major dark matter candidates will also be discussed. Through this lecture, the aim is to understand the connection between dark matter and physics beyond the Standard Model of elementary particles.
観測技術、理論の進展により、宇宙論はデータで宇宙の理論模型を検証できる実証科学に成長してきた。宇宙のはじまり、インフレーション、から現在の多様の宇宙構造の形成まで宇宙の進化史についての概観を解説する。
With advances in observational technology and theory, cosmology has grown into "precision cosmology", where theoretical models of the universe can be rigorously tested with data. This lecture will provide an overview of the history of the universe from the beginning, inflation, to the formation of the various cosmic structures of the present day.