「量子力学・宇宙・相対性理論」 Syllabus (AY 2000)

• 一般物理の紹介 (2〜3 講義)
  • 物理とは何か？
  • ミクロの物理とマクロの物理
    • 原子／分子による物質像，物質の性質
    • 温度とは何か？
    • 原子論の歴史
    • ミクロの可逆性とマクロの不可逆性
  • 波 - 音と光， 干渉／回折現象，Doppler 効果
• 量子力学 (Quantum Mechanics) (3〜4 講義)
  • 光電効果と Einstein の仮説の意味
  • 二重スリット実験 - 波と粒子の二重性
  • Heisenberg の不確定性原理 - 原理的な測定限界
  • 原子はなぜ安定か？
  • トンネル効果 - 壁を通り抜けられる？
  • 物の性質 (2〜3 講義)
• 宇宙物理と一般相対性理論 (4〜5 講義)
  • 宇宙とはどんなところ？ スケールの大きさ．登場する役者たち．
  • 宇宙観測 - 何が測定できるのか？
  • Ulber's Paradox - なぜ夜空は暗いのか？
  • 宇宙の歴史
    • Hubble の宇宙膨張則
    • なぜ宇宙は膨張するのか？ 宇宙項とは
    • Ulber's Paradox に対する答え
    • ビッグバン理論 (Big Bang Theory) - 物質の生成，観測的 根拠
  • 星の一生
    • なぜ星は光るのか？ 星の種類．
    • 星の誕生，「死」と 「墓場」
    • ブラックホールとは何か？
• 相対性理論 (1〜2 講義)
  • 特殊相対性理論 (Special Theory of Relativity)
    • 特殊相対性理論以前の物理における相対性
    • Michelson--Morley の実験
    • Einstein の特殊相対性理論 - どこが新しいのか？ 何が本質か？
    • 相対性理論の不思議な現象 - 時間の伸び，同時性，Lorentz 収縮，速度の合成， エネルギー = 質量， 因果律 (原因が結果の時間的後に来ることはないのか？)
    • 特殊相対性理論の歴史
  • 一般相対性理論 (General Theory of Relativity)
    • 特殊相対性理論と一般相対性理論
    • 一般相対性理論的効果はどのような状況で重要か？
    • 等価原理 (重力 = 加速による力) Principle of Equivalence - 一般相対性理論の本質
    • 一般相対性理論の物理的効果の例 - 光の曲がり，光の赤方偏移，潮汐力 (重力と加速による力 の違い)
    • ブラックホールの物理