学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate

理・博前

時間割コード
Registration Code

2610211

科目区分
Course Category

Ｂ類
Category B

科目名　【日本語】
Course Title

物理学基礎論特別講義３

科目名　【英語】
Course Title

Special Lecture on Fundamental Physics 3

コースナンバリングコード
Course Numbering Code

担当教員　【日本語】
Instructor

田中　貴浩 ○

担当教員　【英語】
Instructor

TANAKA Takahiro ○

単位数
Credits

開講期・開講時間帯
Term / Day / Period

通年集中（春秋）その他その他
Full-year course Intensive(Sp-Fa) Other Other

授業形態
Course style

学科・専攻
Department / Program

素粒子宇宙物理学専攻（素粒子宇宙物理系）

必修・選択
Required / Selected

授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)

標準宇宙論となっているインフレーションモデルにおける初期密度ゆらぎの計算にはループ補正における長波長モードからの寄与による赤外発散が存在する。本講義の目的は、赤外発散が観測量に与える影響に着目し、インフレーションモデルにおける初期密度揺らぎの計算手法に対する基礎付けとして、現状で理解されていることを明確にすることである。大きく二つの目標を掲げる。１）「大きなゲージ変換」によって生成される断熱モードと赤外発散の関係を明らかにし、δＮフォーマリズムなどの宇宙論的摂動論における長波長モードが関与する現象の統一的理解を与える。２）ストカスティックアプローチを用いて、ループ補正に現れる赤外発散問題の確率的解釈に基づく、赤外発散のない有限な観測量の推定法を与える。
Infrared divergence due to the contribution from long wavelength modes in loop correction exists in the calculation of the initial density fluctuation in the inflationary universe scenario, which is the standard in cosmology. The purpose of this lecture is to clarify what is currently understood as the basis for the calculation method of initial density fluctuation in the inflationary universe scenario, focusing on the effect of infrared divergence on observables and to There are two main goals: 1) clarifying the relationship between the adiabatic mode generated by "large gauge transformations" and infrared divergence, giving a unified understanding of the dynamics of long wavelength modes in cosmological perturbation theory such as the δN formalism, 2) providing a method for estimating finite observables without infrared divergence based on the stochastic interpretation of the infrared divergence problem that appears in loop correction.

授業の目的　【英語】
Goals of the Course

到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))

インフレーションモデルにおける密度ゆらぎ生成の基本的な考え方を習得した後、インフレーション中の
赤外発散のもつ物理的な意味を理解するために発展された様々な手法を学ぶ。これにより、インフレーション
モデルにおける真の観測量とは何であるのかといった問題を議論するために十分な基礎を築く。

到達目標　【英語】
Objectives of the Course

授業の内容や構成
Course Content / Plan

1) インフレーション宇宙論の基礎
2) 曲がった時空の場の理論の基礎
3) 断熱モードと赤外発散
4) ストカスティックアプローチと赤外発散
談話会) 重力波を用いたストリングアキシオンの探査
1) Basics of inflationary cosmology
2) Basics of field theory in curved space
3) Adiabatic modes and infrared divergence
4) Stochastic approach and infrared divergence
Seminar) Exploration of string axion using gravitational waves

授業終了時に示す課題についてレポートを作成すること

履修条件
Course Prerequisites

一般相対性理論、場の理論の初歩的な知識があることが望ましい。
この授業は日本語で提供されます。（This course will be taught in Japanese.）