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年度 2024年度 開講部局 理学部
講義コード HX336100 科目区分 専門教育科目
授業科目名 物理学特別講義(ダークマター探索概説)
授業科目名
(フリガナ)
ブツリガクトクベツコウギ
英文授業科目名 Overview of Dark Matter Searches
担当教員名 本間 謙輔
担当教員名
(フリガナ)
ホンマ ケンスケ
開講キャンパス 東広島 開設期 4年次生   後期   3ターム
曜日・時限・講義室 (3T) 金7-8:理E104
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
 
資料を用いた講義中心だが、板書も多少あり。ディスカッションすることもある。対面が基本であるが、必要に応じて、Microsoft teams や Zoomを併用する。 
単位 1.0 週時間   使用言語 B : 日本語・英語
学習の段階 3 : 中級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 06 : 物理学
対象学生 概説のため学年は問わないが、力学、電磁気学、熱統計力学、相対性理論、量子力学の基礎知識があることが望ましい。
授業のキーワード ダークマター、暗黒物質、素粒子物理学、宇宙物理学 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
(学部生対象科目のみ)
暗黒物質の探索には、複数の基礎物理学の融合が要求されることを強調し、それらの習得意欲と探究心をも育むことを狙う。
 
到達度評価
の評価項目
(学部生対象科目のみ)
 
授業の目標・概要等 放射線もかつてはα,β,γ,Xといった未知のタグがついていたが、今や物理学の基礎を成している。複数の天文学的観測証拠から、ダークマターの存在は確実視されている。現在、その正体を探るべく、世界中で多種多様な探索が、20桁を超えてマルチスケールに展開されている。未知の対象故に、物性物理学の知見をも総動員し、従来の発想に無かった原理に基づくセンサー開発と測定手法の開拓が急進している。言わば、ダークマター探索は、総合物理学的エフォートの集約である。急速に発展しつつあるダークマター探索の現状をマルチスケールに俯瞰する。時には最前線の専門家を招いて一部講義してもらうこともある。 
授業計画 第1回 ダークマター存在の観測的証拠
第2回 素粒子像から見たダークマター
第3回 探索アプローチ I   (低質量-強結合域 高エネルギー宇宙線観測等)
第4回 探索アプローチ II (高質量-強結合域 衝突型・固定標的型加速器実験等)

第5回 探索アプローチIII  (高質量-弱結合域 地下実験)

第6回 探索アプローチIV  (低質量-弱結合域 低エネルギー光、磁場、物性を利用する実験等)
第7回 旬な話題 (新型量子センシングや宇宙観測異常の兆候等)
第8回 期末レポート
第9回
第10回
第11回
第12回
第13回
第14回
第15回

期末にレポートを提出してもらいます。

概説する項目と講義回数の区切りは必ずしも正確には対応しません。 
教科書・参考書等 現代宇宙論―時空と物質の共進化 松原 隆彦著
Feebly-Interacting Particles: FIPs 2022 Workshop Report in https://arxiv.org/abs/2305.01715 
授業で使用する
メディア・機器等
 
【詳細情報】 対面が基本であるが、必要に応じて、Microsoft teams や Zoomを併用する。 
授業で取り入れる
学習手法
 
予習・復習への
アドバイス
学部3年生までの基礎物理学の習得に加えて、素粒子論、宇宙論の入門的知識があることが望ましい。 
履修上の注意
受講条件等
 
成績評価の基準等 期末のレポート 
実務経験  
実務経験の概要と
それに基づく授業内容
 
メッセージ 物理学科カリキュラム上は、学部4年時の講義として実施されるが、内容的には入門的な部分も含めるため、強い興味がある限り学年を問わない。また、必ずしも単位取得を目的としない聴講のみの学生も歓迎する。 
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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