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最終更新日:2026年10月16日

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全学自由研究ゼミナール (数理物理への誘い-解析力学と相対性理論-)

数理物理への誘い-解析力学と相対性理論-
現代的な物理学は難しいと考えられがちだが、数学的構造と物理的内容を区別してそれぞれをきちんと理解すれば、教養レベルの数学と物理の知識で充分に理解可能である。本ゼミナールは、解析力学と相対性理論を題材として数理物理の広大な世界への入門としたい。

予備知識としては1年次に学ぶ力学、線形代数、微積分、微分方程式などの基礎的な知識(特にベクトル空間の基底,テイラー展開や合成関数の微分の連鎖律など)を仮定するが、未修であっても必要に応じて適宜解説する予定である。

わずかな基本原理を仮定し、論理的な考察によって驚くべき結果を次々と見出したアインシュタインら先人達の驚きを追体験しよう。
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
31549
CAS-TC1200S1
全学自由研究ゼミナール (数理物理への誘い-解析力学と相対性理論-)
加藤 晃史
S1 S2
月曜5限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
授業計画
内容は以下を予定しているが、参加者の理解度や要望に応じて変更する可能性がある。 特殊相対論(運動学)/ ベクトル場と微分方程式 / 変分原理 / 特殊相対論(力学)/ 曲面と曲率 / 多様体の幾何 / 一般相対論 予備知識としては力学、線形代数、微積分、微分方程式の基礎的な知識を仮定するが、必要に応じて適宜解説する。 授業時間の最中に全履修者が参加・共有できる形で質疑応答の時間を設ける。
授業の方法
基本的に講義形式で行うが、予備知識に学年差や個人差があると思うので、質問は随時大歓迎である。理解を深めるための演習問題を参加者に解いてもらうことも検討している。人数が少ない場合は、輪講形式(参加者が交代で発表するスタイル)に変更する可能性もある。
成績評価方法
出席・レポート・質問や発表等のゼミへの貢献度などで評価する。
履修上の注意
予備知識としては1年次に学ぶ力学、線形代数、微積分、微分方程式などの基礎的な知識を仮定する。(ベクトル空間と基底,線形写像と行列,1変数関数のテイラー展開,合成関数の微分の連鎖律など。)