授業科目名	一般相対性理論への招待
時間割番号	053048
担当教官名	山下　和之
開講学期・曜日・時限	後期・金・III	単位数	2
＜対象学生＞
全学生対象
＜授業の目的および概要＞
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一般相対性理論を数理的に基礎から解説する。応用としてブラックホールや宇宙の膨張までを取り扱う。
＜授業の方法＞
講義。
＜成績評価の方法＞
筆記試験。
＜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＞
ランダウ、リフシッツ, 場の古典論, 東京図書 佐藤文隆, 相対論と宇宙論, サイエンス社 国立天文台, 理科年表, 丸善
＜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 ８．速度の合成 ９．最小作用の原理とラグランジュ方程式 １０．静止エネルギー １１．c が真空中の電磁波の伝播速度であること １２．一般座標変換 １３．スカラー、ベクトル、テンソルとその共変、反変成分 １４．ベクトルの平行移動と共変微分 １５．曲がった空間 １６．アインシュタイン方程式 １７．宇宙の膨張（またはブラックホール） （注意）番号は授業回数を意味しない。