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授業科目名 一般相対性理論への招待
分類・系統自然科学 科学系
時間割番号 CAN013
担当教員名 山下 和之
開講学期・曜日・時限 後期・金・III 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
20世紀最大の物理学上の発展であったアインシュタインの特殊相対性理論と一般相対性理論を数理的に基礎から理解する。応用として宇宙の膨張を学ぶ。
<到達目標>  到達目標とは
相対性理論についての概要を他の人に説明できるようになること。
<授業の方法>
講義。
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 80  %特殊相対性理論と一般相対性理論について正しく理解していること。 
2受講態度 20  %教員の説明を注意深く聞き取り、板書も主要点と枝葉を分別して整理してノートをとること。 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
難しいと思われがちの一般相対性理論は特に難しい数式を解くわけでもなく、
根気よく式変形していけば自然と導出されるものである。そういった理論の美しさをここで味わってほしい。
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
(未登録)
<授業計画の概要>
1.物理学史
2.線形空間
3.ベクトルの共変成分、反変成分
4.ユークリッド空間における回転変換
5.ミンコフスキー空間におけるローレンツ変換
6.時空におけるローレンツ変換の意味
7.ローレンツ短縮と時間の遅れ、速度の合成
8.最小作用の原理とラグランジュ方程式
9.静止エネルギー
10.c が真空中の電磁波の伝播速度であること
11.一般座標変換
12.スカラー、ベクトル、テンソルとその共変、反変成分
13.ベクトルの平行移動と共変微分、曲率、アインシュタイン方程式
14.宇宙の膨張(またはブラックホール)
15.総括評価・まとめ
<JABEEプログラムの学習・教育目標との対応>
《土木環境工学科》
(A) 技術者の責務の自覚
 様々な知識を修得し、技術が社会や自然に及ぼす影響や効果、および技術者の社会に対する責任を理解して、これを説明することができる。