日本語 English
| 開講年度/ Academic YearAcademic Year |
20262026 |
| 科目設置学部/ CollegeCollege |
理学研究科/Graduate School of ScienceGraduate School of Science |
| 科目コード等/ Course CodeCourse Code |
LA106/LA106LA106 |
| テーマ・サブタイトル等/ Theme・SubtitleTheme・Subtitle |
ブラックホール摂動論による重力波解析 |
| 授業形態/ Class FormatClass Format |
対面（全回対面）/Face to face (all classes are face-to-face)Face to face (all classes are face-to-face) |
| 授業形態（補足事項）/ Class Format (Supplementary Items)Class Format (Supplementary Items) |
|
| 授業形式/ Class StyleCampus |
講義/LectureLecture |
| 校地/ CampusCampus |
池袋/IkebukuroIkebukuro |
| 学期/ SemesterSemester |
春学期他/Spring OthersSpring Others |
| 曜日時限・教室/ DayPeriod・RoomDayPeriod・Room |
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| 単位/ CreditsCredits |
22 |
| 科目ナンバリング/ Course NumberCourse Number |
PHY5390 |
| 使用言語/ LanguageLanguage |
日本語/JapaneseJapanese |
| 履修登録方法/ Class Registration MethodClass Registration Method |
科目コード登録/Course Code RegistrationCourse Code Registration |
| 配当年次/ Assigned YearAssigned Year |
配当年次は開講学部のR Guideに掲載している科目表で確認してください。配当年次は開講学部のR Guideに掲載している科目表で確認してください。 |
| 先修規定/ Prerequisite RegulationsPrerequisite Regulations |
|
| 他学部履修可否/ Acceptance of Other CollegesAcceptance of Other Colleges |
履修登録システムの『他学部・他研究科履修不許可科目一覧』で確認してください。 |
| 履修中止可否/ Course CancellationCourse Cancellation |
－（履修中止制度なし/ No system for cancellation) |
| オンライン授業60単位制限対象科目/ Online Classes Subject to 60-Credit Upper LimitOnline Classes Subject to 60-Credit Upper Limit |
|
| 学位授与方針との関連/ Relationship with Degree PolicyRelationship with Degree Policy |
各授業科目は、学部・研究科の定める学位授与方針（DP）や教育課程編成の方針（CP）に基づき、カリキュラム上に配置されています。詳細はカリキュラム・マップで確認することができます。 https://www.rikkyo.ac.jp/about/disclosure/educational_policy/science.html |
| 備考/ NotesNotes |
集中講義：日程はR Guide「集中講義日程」を確認すること RA106宇宙物理特論２と合同授業 |
The goal of this lecture is to learn the basics of black hole perturbation theory and to be able to utilize it for own research. For master-course students, in particular, the goal is to be able to read and understand research papers by following the calculations, through some examples of practical calculations of black hole perturbations, like gravitational waves or quasinormal modes.
We will start the derivation of the basic equations for gravitational perturbations in flat, Schwarzschild, and Kerr spacetime, and study some methods of solving their equations. We will also take up some examples of practical calculations in black hole perturbation theory, including gravitational waves from compact binaries and quasinormal modes of black holes.
| 1 | 導入 |
| 2 | アインシュタイン方程式の線形化 |
| 3 | 平坦時空における重力場摂動 |
| 4 | 重力波源と四重極公式 |
| 5 | 重力波のエネルギー |
| 6 | 円運動からの重力波 |
| 7 | シュバルツシルト計量/球面調和関数 |
| 8 | Regge-Wheeler-Zerilli形式 |
| 9 | RWZ変数と重力波の関係 |
| 10 | ブラックホール準固有振動 |
| 11 | 時間領域でのRWZ方程式の解法 |
| 12 | Kerr時空における重力場摂動 |
| 13 | Teukolsky形式 |
| 14 | 今後の展望 |
板書 /Writing on the Board
スライド（パワーポイント等）の使用 /Slides (PowerPoint, etc.)
上記以外の視聴覚教材の使用 /Audiovisual Materials Other than Those Listed Above
個人発表 /Individual Presentations
グループ発表 /Group Presentations
ディスカッション・ディベート /Discussion/Debate
実技・実習・実験 /Practicum/Experiments/Practical Training
学内の教室外施設の利用 /Use of On-Campus Facilities Outside the Classroom
校外実習・フィールドワーク /Field Work
上記いずれも用いない予定 /None of the above
一般相対論および物理数学の入門的知識を学んでいることを前提とする。
| 種類 (Kind) | 割合 (%) | 基準 (Criteria) |
|---|---|---|
| 平常点 (In-class Points) | 100 |
授業への参加度(70%) レポート(30%) |
| 備考 (Notes) | ||
なし/None
| No | 著者名 (Author/Editor) | 書籍名 (Title) | 出版社 (Publisher) | 出版年 (Date) | ISBN/ISSN |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 中野寛之・佐合紀親 | 『重力波・摂動論』 | 朝倉書店 | 2022 | 9784254135312 |
| 2 | Michele Maggiore | Gravitational Waves: Vol.1 Theory and Experiments | Oxford University Press | 2007 | 9780198570745 |
| 3 | Michele Maggiore | Gravitational Waves: Vol.2 Astrophysics and Cosmology | Oxford University Press | 2018 | 9780198570899 |
ブラックホール時空における計量や曲率の小さなずれを取り扱うブラックホール摂動論の基礎を学び、研究に応用できるようになることを目標とする。特に、前期課程の学生に対しては、重力波や準固有振動などのブラックホール摂動論による具体的な計算例に触れることで、研究論文を計算を追いながら読み解く能力を養うことを目標に設定する。
The goal of this lecture is to learn the basics of black hole perturbation theory and to be able to utilize it for own research. For master-course students, in particular, the goal is to be able to read and understand research papers by following the calculations, through some examples of practical calculations of black hole perturbations, like gravitational waves or quasinormal modes.
平坦時空、シュバルツシルト時空、カー時空における重力場摂動を記述する基礎方程式の導出、その解法について解説する。また、コンパクト連星合体から重力波やブラックホール準固有振動など、ブラックホール摂動論による具体的な計算の例についても紹介する。
We will start the derivation of the basic equations for gravitational perturbations in flat, Schwarzschild, and Kerr spacetime, and study some methods of solving their equations. We will also take up some examples of practical calculations in black hole perturbation theory, including gravitational waves from compact binaries and quasinormal modes of black holes.
| 1 | 導入 |
| 2 | アインシュタイン方程式の線形化 |
| 3 | 平坦時空における重力場摂動 |
| 4 | 重力波源と四重極公式 |
| 5 | 重力波のエネルギー |
| 6 | 円運動からの重力波 |
| 7 | シュバルツシルト計量/球面調和関数 |
| 8 | Regge-Wheeler-Zerilli形式 |
| 9 | RWZ変数と重力波の関係 |
| 10 | ブラックホール準固有振動 |
| 11 | 時間領域でのRWZ方程式の解法 |
| 12 | Kerr時空における重力場摂動 |
| 13 | Teukolsky形式 |
| 14 | 今後の展望 |
板書 /Writing on the Board
スライド（パワーポイント等）の使用 /Slides (PowerPoint, etc.)
上記以外の視聴覚教材の使用 /Audiovisual Materials Other than Those Listed Above
個人発表 /Individual Presentations
グループ発表 /Group Presentations
ディスカッション・ディベート /Discussion/Debate
実技・実習・実験 /Practicum/Experiments/Practical Training
学内の教室外施設の利用 /Use of On-Campus Facilities Outside the Classroom
校外実習・フィールドワーク /Field Work
上記いずれも用いない予定 /None of the above
一般相対論および物理数学の入門的知識を学んでいることを前提とする。
| 種類 (Kind) | 割合 (%) | 基準 (Criteria) |
|---|---|---|
| 平常点 (In-class Points) | 100 |
授業への参加度(70%) レポート(30%) |
| 備考 (Notes) | ||
なし/None
| No | 著者名 (Author/Editor) | 書籍名 (Title) | 出版社 (Publisher) | 出版年 (Date) | ISBN/ISSN |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 中野寛之・佐合紀親 | 『重力波・摂動論』 | 朝倉書店 | 2022 | 9784254135312 |
| 2 | Michele Maggiore | Gravitational Waves: Vol.1 Theory and Experiments | Oxford University Press | 2007 | 9780198570745 |
| 3 | Michele Maggiore | Gravitational Waves: Vol.2 Astrophysics and Cosmology | Oxford University Press | 2018 | 9780198570899 |