開講年度
開講学部等
2025
理学部
開講学期
曜日時限
授業形態
AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期
月3～4
講義
0.5
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
1042210043
素粒子物理学概論[Introduction to Elementary Particle Physics]
日本語
2
担当教員（責任）[ローマ字表記]
メディア授業
竹内 万記[TAKEUCHI Maki]
ー
担当教員[ローマ字表記]
竹内 万記 [TAKEUCHI Maki]
特定科目区分
対象学生
対象年次
3～4
ディプロマ・ポリシーに関わる項目
カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
メディア授業
×
メディア授業とは，メディアを利用して遠隔方式により実施する授業の授業時数が，総授業時数の半数を超える授業をいいます。
メディア授業により取得した単位は，卒業要件として修得すべき単位のうち60単位を超えないものとされています。
授業の目的と概要
素粒子物理学を学習します。
授業の到達目標
さまざまな物理・数学の基礎知識・手法の集積として得られる素粒子標準模型とその論理構造の理解を目指す。また、素粒子とは何か、力とは何かを説明できる。
授業計画
【全体】
素粒子理論の仕組みを理解する。（下記は大まかな流れ）
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
素粒子とは何か
オリエンテーション的な話
復習（高校の知識等）
第2回
相対論と量子力学
（ディラック方程式）
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第3回
相対論と量子力学
（ディラック方程式の物理）
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第4回
場の理論
（クラインゴルドン場の一般解）
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第5回
場の理論
（同時刻交換関係、ハミルトニアン）
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第6回
場の理論
（生成消滅演算子、フォック空間）
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第7回
対称性と保存則
ネーターの定理
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第8回
対称性と保存則
（ディラック場の量子化（紹介のみ））
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第9回
ゲージ理論
（アーベリアン）
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第10回
ゲージ理論
（ゲージ場とディラック場（保存カレント））
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第11回
ゲージ理論
（ノンアーベリアン）
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第12回
ゲージ理論
（生成子）
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第13回
強い相互作用
QCD
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上)
第14回
弱い相互作用,ヒッグス機構
ワインバーグサラム理論
予習･復習 (学修時間の目安：4時間以上))
第15回
標準模型とその先
BSM
復習 (学修時間の目安：4時間以上)
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --% B: 5% C: --% D: --%
成績評価法
平常点、レポートで総合的に評価します。
評価の配分は平常点20％、レポート80％とします。
教科書にかかわる情報
備考
教科書は指定しない。
参考書にかかわる情報
参考書
書名
場の量子論 不変性と自由場を中心にして
ISBN
9784785325114
著者名
坂本眞人著
出版社
裳華房
出版年
2022
備考
メッセージ
自主的に勉強してください。
キーワード
素粒子、原子核、陽子、中性子、中間子、電子、ニュートリノ、クォーク、レプトン、ゲージ場、ヒッグス場
持続可能な開発目標（SDGs）
(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
(ジェンダー)ジェンダー平等を達成し、すべての女性及び女児の能力強化を行う。
関連科目
量子力学I、II
履修条件
連絡先
竹内万記（理学部１号館206室）
maki_t at yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
随時対応しますが、事前にメール等で連絡してください。
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