学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate

理・博前

時間割コード
Registration Code

2610216

科目区分
Course Category

Ｂ類
Category B

科目名　【日本語】
Course Title

宇宙構造論特別講義４

科目名　【英語】
Course Title

Special Lecture on Structure of Universe 4

コースナンバリングコード
Course Numbering Code

担当教員　【日本語】
Instructor

市來　淨與 ○

担当教員　【英語】
Instructor

ICHIKI Kiyotomo ○

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）
理学専攻

必修・選択
Required / Selected

授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)

本講義では，初期宇宙で実現される非真空のもとでの場の量子論の基礎を学び，初期宇宙のダイナミクスの理解を深めることを目的とする。まず，簡単にインフレーションからビッグバン軽元素合成までの初期宇宙の熱史の概略を説明し，初期宇宙では熱プラズマや場の凝縮といった非真空中での物理が重要な役割を果たすことを学ぶ。次に，非真空中での物理を記述するための場の量子論について基本的なところから解説を行う。具体的には，in-in形式，熱形式，線形応答，輸送係数，凝縮中の粒子生成，などを学ぶ。これらを踏まえ，インフレーションと再加熱やバリオン非対称性生成などの発展的内容を説明する。

授業の目的　【英語】
Goals of the Course

In this lecture, we learn the basics of quantum field theory in non-vacuum environment realized in the early Universe and deepen our understanding of the dynamics in the early Universe. First, we briefly outline the thermal history of the early Universe from inflation to Big Bang nucleosynthesis, and confirm that non-vacuum environments such as thermal plasma and field condensation play an important role in the early universe. Next, we review the basics of quantum field theory that describes physics in non-vacuum environment in the early Universe. Specifically, we learn the in-in formalism, thermal path, linear response, transport coefficient, particle production, and so on. Equipped with these techniques, we will explain advanced topics such as inflation and reheating, and baryogenesis.

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

初期宇宙の熱史の基本的事項を確認し、高温プラズマや場の凝縮といった非真空極限状態での物理が初期宇宙でのダイナミクスを理解する上で重要な役割を果たすことを学ぶ。こういった非真空中の物理を記述する場の量子論の基礎を学び、インフレーションと再加熱、バリオン非対称性生成などのより高度なトピックに触れる。

到達目標　【英語】
Objectives of the Course

After reviewing the fundamentals of the thermal history of the early Universe, we learn that physics under extreme conditions such as high temperature plasma and field condensation play an important role in understanding the dynamics in the early Universe. Students will learn the basics of quantum field theory in such non-vacuum backgrounds, and will be exposed to more advanced topics such as inflation and reheating, and baryogenesis.

授業の内容や構成
Course Content / Plan

1. 初期宇宙の熱史概略
2. 非真空中の場の量子論の基礎1
3. 非真空中の場の量子論の基礎2
4. インフレーションと再加熱
5. バリオン非対称性生成

1. Thermal history of the early Universe
2. Basics of quantum field theory in background 1
3. Basics of quantum field theory in background 2
4. Inflation and reheating
5. Baryogenesis

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

一般相対性理論の初歩的な知識があることが望ましい。場の量子論の知識は仮定せず，適宜必要事項を説明する。授業は日本語で行う。（This course will be taught in Japanese。）