学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate

理・博前

時間割コード
Registration Code

2601008

科目区分
Course Category

分野横断科目群
Cross-disciplinary Classes

科目名　【日本語】
Course Title

場の理論１

科目名　【英語】
Course Title

Quantum Field Theory I

コースナンバリングコード
Course Numbering Code

担当教員　【日本語】
Instructor

早川雅司 ○

担当教員　【英語】
Instructor

HAYAKAWA Masashi ○

単位数
Credits

開講期・開講時間帯
Term / Day / Period

春火曜日２時限
Spring Tue 2

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)

場の量子論は、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。本講義は、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を目的とする。

授業の目的　【英語】
Goals of the Course

The elementary particle physics, which intends to explore the micrscopic structure of the world, is described by the quantum field theory. The purpose of this lecture is to learn the basic concept underlying this theory. It will help you to improve your logical approach to science as well as your understanding on quantum mechanics and special relativity.

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

受講者は、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。

到達目標　【英語】
Objectives of the Course

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.

授業の内容や構成
Course Content / Plan

1. 場の理論に関する概説
　場の理論の必要性、量子場の概念について学ぶ。

2. １次元時空間における場の理論
　空間がない系の場の量子論が何かを学ぶ。

3.ローレンツ群と表現
「相対論を尊重する」とは何を意味するかを正確に把握する。連続群やリー群の表現について学ぶ。

4.一般次元におけるスカラー場の量子化
空間方向に正則化することで自然な量子化の仕方が示唆されることを見る。

5.場の理論で計算すべき量
S行列要素、Green関数、それらを結びつけるLSZ公式について学ぶ。

6.経路積分量子化
正準量子化とは別の量子化として経路積分量子化を学ぶ。

7.摂動論
場の理論における摂動計算方法、Feynman図、Feynman規則について学ぶ。

1.Overview on quantum field theory (QFT)
We learn on the necessity of QFT and the concept of quantum field.

2.QFT on one-dimensional space-time
We learn QFT on one-dimensional space-time.

3. Lorentz group and its representations
We understand what is meant by "A system respects special relativity".

4.Quantization of fields
We see that discretization of special dimensions suggests how to quantize a field in any dimension.

5.Quantities of our interest in QFT
We learn on S matrix elements, Green function and LSZ formula.

6.Path integral quantization
We learn on path integral quantization.

7.Perturbation theory
We learn on perturbative calculation method in QFT, Feynman diagram and Feynman rule.

履修条件
Course Prerequisites

量子力学、解析力学の基礎的事項を習得済みであること。なお、本講座は、学部講義「素粒子物理学Ⅱ」との共通講座である。従って、「素粒子物理学II」として単位を取得した場合、大学院の課程で「場の理論１」の単位として取得できない・認定されない点に留意すること。