一般相対論[物質基礎科学コース]

1.特殊相対論（１）：Minkowski時空上のテンソル演算：物理法則と共変性，スカラー量，ベクトル量とその変換，Minkowski時空，質点の運動学 2.特殊相対論（２）：テンソル解析，電磁場テンソルとMaxwell方程式の４次元表示，完全流体 3.多様体上のテンソル解析（１）:微分可能多様体，曲がった空間での平行移動と接続，計量，測地線 4.多様体上のテンソル解析（２）:曲率テンソル（Riemann，Ricci，スカラー曲率），測地線偏差 5.曲がった時空上の物理：重力場中の粒子の運動，時空の対称性と運動の保存量 6.重力場中の光子の運動：重力レンズ，Shapiro遅延，GPSと相対論 7.Einstein方程式：時空計量を定める微分方程式，Einstein-Hilbert作用と変分原理 8.Schwarzschild解：Schwarzschild解の導出とその意味，事象の地平面とブラックホール 9.Kerr解：自転するブラックホール，Penrose過程 10.一般相対論的な星：Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程式の解と中性子星 11.線形摂動と重力波: 重力波伝播の方程式，レーザー干渉計による重力波の検出，重力波の発生と四重極公式 12.相対論的宇宙論：宇宙の大局的一様等方性とRobertson-Walker計量，Friedman方程式，宇宙の加速膨張とダークエネルギー

講義による．

レポートによる．

特になし．

須藤靖「一般相対論入門」（日本評論社） B.F.シュッツ「相対論入門」（江里口，二間瀬共訳：丸善） 佐藤勝彦「相対性理論」（岩波書店） 前田恵一「重力理論講義」（サイエンス社） 白水徹也「アインシュタイン方程式」（サイエンス社）

力学および電磁気学（初歩的な特殊相対論を含む）の既習を前提とする．

なし．