授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 現時点でミクロな法則を記述する上での「言語」に相当する場の量子論の基礎的概念?基礎知識を習得するとともに、考察力を鍛錬することができる。
The elementary particle physics, which intends to explore the microscopic structure of this world, is described by the quantum field theory. The purpose of this lecture is to learn the basic concept underlying that theory. It helps you to improve your logical way to think anything as well as your understanding on quantum mechanics and special relativity. |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | スカラー場の量子化を通して場の量子論の枠組みと摂動的計算法に関する基礎的事項を習得する。
The student learns the theoretical framework and the method of perturbative calculation in the quantum field theory through quantization of a single real scalar field. |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | |
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授業の内容や構成
Course Content / Plan | | 以下の内容を予定している：
1. 素粒子理論と場の量子論
2. 一次元の場の理論と量子化条件
3. ローレンツ群とその表現
4. 自由スカラー場の量子化
5. 正準形式によるスカラー場の量子化
6. S行列、LSZの還元公式, グリーン関数
7. 経路積分量子化
8. 摂動論、ファインマン則
9. 正則化
時間外に復習し、必要に応じて参考書などを調べて授業内容を十分理解すること。
The plan of this lecture is as follows:
1) quantum field theory and elementary particle physics
2) quantum field theory on one-dimensional space-time and quantization condition
3) Lorentz group and its irreducible representations
4) quantization of free scalar field
5) canonical quantization of scalar field
6) S matrix, LSZ reduction formula, Green functions
7) path integral quantization
8) perturbation theory and Feynman rules
9) regularization |
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履修条件
Course Prerequisites | | 量子力学、解析力学の基礎的事項を習得していること。
なお、本講義は、大学院講義「場の理論１」との共通講義である。従って、「素粒子物理学Ⅱ」として単位を取得すると、大学院の課程では「場の理論１」の単位を取得できない・認定されない点に留意すること。
The students are required to understand the basics of analytic mechanics and quantum mechanics.
Note that if you get the credit as the elementary particle physics II in the undergraduate course, you cannot get any credit as the quantum field theory I in the graduate course. |
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関連する科目
Related Courses | | 量子力学I,II、解析力学I,II
Quantum mechanics I, II, Analytic mechanics I, II |
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成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | 授業で説明される場の理論の基礎的事項に関する理解度を問うレポートの内容で評価する。成績は総合点によって決定し、C（2020年度以降入学者はC-）以上の者を合格とする。
Students will be graded according to the quality of the paper(s) examining if she or he understands the basics of quantum field theory explained in the class. The grade will be determined by the total amount of the points and the credit will be given to the student who gets C (C- for the student who entered the university on fiscal year 2020 or later) or higher grade. |
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不可(F)と欠席(W)の基準
Criteria for "Fail (F)" & "Absent (W)" grades | | |
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参考書
Reference Book | | S.Weinberg, The Quantum Theory of Fields: Volume 1, Foundations, Cambridge University Press
A.M.Polyakov, Gauge Fields and Strings, CRC Press |
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教科書・テキスト
Textbook | | 場の量子論に関する本とは異なる方法で場の量子化条件を紹介する。ローレンツ群や表現などその他の内容に関しては、久後汰一郎「ゲージ場の量子論１」（培風館）を参考にされたい。
I introduce the quantization condition for the field according to the approach different from those described in any standard textbooks. As for the other contents such as Lorentz group and its finite-dimensional irreducible representations, see “Quantum field theory of gauge fields 1” written by T. Kugo (Baihukan) (in Japanese). |
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課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | |
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注意事項
Notice for Students | | | The lecture is given in Japanese. |
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他学科聴講の可否
Propriety of Other department student's attendance | | |
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他学科聴講の条件
Conditions for Other department student's attendance | | 角運動量の合成を含む量子力学の基礎的事項に関する理解
The content of this lecture will require any student to understand the basic concept of quantum mechanics including the algebra of angular momentum. |
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レベル
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キーワード
Keyword | | |
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履修の際のアドバイス
Advice | | |
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授業開講形態等
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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