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最終更新日:2024年3月15日

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素粒子論

素粒子物理学の理論的側面(素粒子現象論)について、とくに宇宙の暗黒物質問題の観点から講義を行う。まず初めに、素粒子標準模型を含む素粒子現象論の現状と、研究者たちが現在取り掛かっている問題について述べたのち、宇宙の暗黒物質問題とその解決案について包括的に議論する。本講義は、これらの議論を通じ、素粒子現象論の全体像、および暗黒物質問題の最近の発展について学び、これまで習得してきた場の理論の知識を具体的な素粒子物理学の問題に適用する能力を向上させることを目的としている。

Lectures are given on the theoretical aspect of particle physics (particle phenomenology), particularly from the cosmic dark matter problem viewpoint. After reviewing the status of particle phenomenology, i.e., the standard model of particle physics and big questions that researchers in this field are tackling, a comprehensive discussion of the dark matter problem and its solutions are given. Students will study the entire picture of particle phenomenology and the dark matter problem in detail to develop their abilities to apply the quantum field theory that they have learned to concrete problems in particle physics.
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
35603-0094
GSC-PH6B23L2
素粒子論
松本 重貴
S1 S2
月曜2限
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講義使用言語
日本語/英語
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
開講所属
理学系研究科
授業計画
1. The standard model of particle physics 2. Big questions in particle phenomenology 3. The problem of the neutrino masses and mixings 4. The problem of the baryon asymmetry of the universe 5. The problem of the flat and isotropic universe 6. The problem of the cosmic dark matter (DM) 7. Various DM candidates 8. Physics of thermal DM 9. Mechanisms to create the DM abundance in the early universe 10. Weakly interacting massive particle (WIMP) 11. Heavy thermal DM (Weakly-charged DM) 12. Light thermal DM (Hidden sector DM) 13. Direct detection of the thermal DM at underground facilities 14. Collider detection of the thermal DM 15. Indirect detection of the thermal DM at astrophysical observations
授業の方法
講義 Lectures
成績評価方法
課題レポート Report
教科書
なし None
参考書
Michael E. Peskin, Daniel V. Schroeder, “An Introduction To Quantum Field Theory,” CRC Press (1995); Dan Hooper, “Dark Cosmos: In Search of Our Universe's Missing Mass and Energy,” Smithsonian (2006).
履修上の注意
本講義の受講にあたり、場の理論の基礎を理解しているとより良い。 It is better to understand the basics of quantum field theory to enjoy the lectures fully.