学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate
理・博前
時間割コード
Registration Code
2601005
科目区分
Course Category
分野横断科目群
Cross-disciplinary Classes
科目名 【日本語】
Course Title
非平衡の科学
科目名 【英語】
Course Title
Nonequilibrium Physics
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員 【日本語】
Instructor
宮崎 州正 ○
担当教員 【英語】
Instructor
MIYAZAKI Kunimasa ○
単位数
Credits
2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period
春 木曜日 3時限
Spring Thu 3
授業形態
Course style
講義
Lecture
学科・専攻
Department / Program
理学専攻
必修・選択
Required / Selected
選択


授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN)
物理のみならず、化学や生命現象の基本原理とも深く関わる非平衡統計物理学の基本事項を学び、自然科学全体におよぶ様々な複雑系や非平衡現象を巨視的に理解する力を養う。
授業の目的 【英語】
Goals of the Course
The contemporary understanding of nonequilibrium statistical physics is introduced.
到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
非平衡系の様々な現象を理解するための物理学的手法に関する基本的な考え方を学ぶことを目的とする。簡単な確率過程論と平衡熱力学・統計力学を復習したあと、非平衡物理の方法論と最新の研究の潮流までを紹介する。なお、講義は英語で行う。
到達目標 【英語】
Objectives of the Course
The goal of this course is to understand the basic methods and concepts of various non-equilibrium phenomena. After recapitulating and summarizing equilibrium thermodynamics and statistical physics, we go through the standard methods for describing transport phenomena. Recent developments in nonequilibrium physics will also be reviewed. The course will be taught in English if there are non-Japanese speaking students.
授業の内容や構成
Course Content / Plan
Outline Overview:
1. Introduction: the goal of nonequilibrium physics
2. Summary of equilibrium thermodynamics and statistical physics
3. The second law of thermodynamics and nonequilibrium physics
4. Fluctuations and thermodynamics
5. Fluctuations are not noise
6. Langevin equation and Brownian motion
7. Fluctuation dissipation theorem and Einstein relation
8. Hydrodynamics and thermodynamics
9. Onsager's theorem
10. Fluctuation Theorem
11. Examples of nonequilibrium systems: chemical reactions, biological systems, and all that
履修条件
Course Prerequisites
Prerequisites: Fundamentals of thermodynamics and mathematics (at the undergraduate freshman level).
The course will be taught in English unless all registered students are Japanese speakers.
関連する科目
Related Courses
関連する科目はない
Not applicable
成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria
レポート課題により評価する。到達目標の各項目に関連する問題を解いて,最低限基礎的問題を解けることを合格の基準とする。

Grading:
The report of problem sets at the end of the course.
教科書・テキスト
Textbook
Material will be distributed at each lecture if necessary.
参考書
Reference Book
1. P. M. Chaikin and T. C. Lubensky, “Principle of condensed matter physics” Cambridge press.
2. R. Zwanzig, “Nonequilibrium Statistical mechanics”, Oxford press.
課外学習等(授業時間外学習の指示)
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours)
Will be instructed during the semester
注意事項
Notice for Students
他学科聴講の可否
Propriety of Other department student's attendance
他学科聴講の条件
Conditions of Other department student's attendance
レベル
Level
キーワード
Keyword
履修の際のアドバイス
Advice
授業開講形態等
Lecture format, etc.
In-person classes
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)