最新の素粒子論を勉強したいのですがどうしたらよいでしょうか。

大学(院)に入るのはそこで勉強するのは面倒だし、大衆向け単行本では本当のことが分からないし、専門の単行本は良いものは良いのでしょうが、理解するのにかなり時間がかかります。現在発行の論文は無理です。30年位前の論文(総説)もその当時のレベルで分かり難く書かれていますので無理です。
大学2年くらいまでの数学・物理(例えば、行列の固有値、エルミート多項式、波動関数、初歩的量子力学等程度)は分かっています。
非常に分かり易く書かれた専門的単行本、声で配信されている(入手できる)教材、等、紹介してもらえないでしょうか。
理解に必要な数学はこれから勉強する気はあります。

回答の条件
  • 1人3回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2015/07/30 11:13:48
  • 終了:2015/08/13 11:15:04

ベストアンサー

id:num-lock No.4

num-lock回答回数3ベストアンサー獲得回数12015/07/30 21:58:39

ポイント20pt

こんにちは。初めまして。
かなり専門的な勉強を独学でされたいということでしょうか? すごいですね! 
僕自身、素粒子を理解しているとはとてもいえない身なのですが、できる限り応援したいです。

さて、素粒子理論は大まかに分けて

*現象論 (phenomenology)  *格子場の理論 (lattice)  *弦理論 (string)

に専門がわかれています。
どの分野に興味があるにせよ、場の理論までは共通なので まずは場の理論を目指す事になると思います。

まず、素粒子のM1で一般的に使われている教科書は

* 「An Introduction to Quantum Field Theory」 Peskin & Schroeder
http://www.amazon.co.jp/dp/0201503972

です。式変形を丁寧に書いてくれていて、説明も詳しく親切ですが分厚いです。
薄い本としては以下の本があります。

* 場の量子論  坂井典佑
http://www.amazon.co.jp/dp/4785322128/

最短で標準理論まで解説しています。
重要箇所は網掛けで教えてくれる親切設計。高校の参考書みたいな見た目で取っ付きやすいかと思います。

坂井さんの本を読みながらわからない箇所を Peskin で埋めるという方法が最短でしょうか? (近道をするということは人より険しい道を登るという事でもありますが・・)

量子力学の初歩までをご存知とのことですが、

*解析力学/量子力学(経路積分、角運動量、生成消滅演算子、散乱問題)
*微分積分/線形代数/フーリエ変換

この辺りくらいでしょうか?
でしたらあとは

*複素関数論 (留数積分できればOK)
*ベクトル解析 (ガウスの発散定理、ストークスの定理)
*電磁気学 (マクスウェル方程式、ゲージ変換)
*特殊相対論 (ローレンツ変換がわかればOK)

くらいの知識で上記の本は読めるのではないかと思います。
数学はガッツリやらずとも、理工系の数学コースなどで必要なところだけさくっと読むだけでいけると思います。

かなりてきとうな事を書いてしまいましたが、もし読めなかったらすみません。
そのときはどこで詰まったか教えてください。


またもし、専門的な勉強ではなく最新の話題だけ知りたいという場合は以下はいかがでしょうか

*日経サイエンス
古い話題からちょっと新しすぎる話題まで素粒子の話題はちょくちょく載っています。
たまに凄い大御所が書いていることがあります。
研究者よりやや一般受けを狙った話題の選び方。(個人の感想です)
対象読者:理科の先生、科学好きの高校生、研究者

*パリティ
物理の雑誌です。最近話題になっている研究が解説されています。
研究している本人かその分野の大御所が書いています。
難易度は科研費の書類くらい(?)
対象読者:大学生、院生、研究者

啓蒙書としては以下のものはいかがでしょうか。

*「質量はどのように生まれるのか 素粒子物理最大のミステリーに迫る」橋本省二
ファインマンさんのような書き方。読みやすいです。場の理論の解説。著者の専門は格子場の理論。

*「大栗先生の超弦理論入門」大栗博司
後半熱い展開で読み物としても面白いです。著者の専門は弦理論。天才として有名。

*「Dブレーン 弦理論の高次元物体が描く世界像」 橋本幸士
啓蒙書と専門書の中間くらい。弦理論の最近の話題まで。
著者曰く大学2年生でも読めるそうですが・・・読めるかな??

(ところで上の3人とも若くしてリーダー的存在になった人たちで有名人だったりします。物理の才能に加えて文才まであるとは・・)

また、動画では以下の物ががんばっていると思います。
勉強になるかは置いておいて、雰囲気だけでも楽しめる?

*はてな宇宙 (IPMU)
http://www.ipmu.jp/ja/public-communications/ask-scientist
弦理論。宇宙論。

*月刊 JICFus
http://www.jicfus.jp/jp/promotion/pr/mj-movie/
最新の研究成果紹介。数値計算科学。素粒子(格子場)、原子核、宇宙が混ざっています。

*素核宇宙融合レクチャーシリーズ
http://www.jicfus.jp/jp/research/lectureseries/
こちらはM1向けの講義です。格子QCD(量子色力学)の解説など。

id:jackal3

ありがとうございます。
参考になりました。

2015/08/13 13:47:13

その他の回答(4件)

id:TAK_TAK No.1

tak回答回数1003ベストアンサー獲得回数852015/07/30 12:10:39

ポイント20pt

素粒子物理学と場の量子論を,Youtube動画の講義で勉強。「Particle Physics」と「Quantum Field Theory」
英語のレベルについて言及ありませんでしたが、
これではどうでしょうか

id:StudyGuide

こんにちは。引用していただいたサイトの作者です。

先ほど,英語のレベルについても追記しておきました。
また,スタンフォード大の講義動画を追加しておきました。

日本語で手に入るしっかりした動画教材はほとんどないですね。

2015/07/30 15:43:14
id:jackal3

ありがとうございます。
参考になりました。

2015/08/13 13:47:20
id:schwnnn No.2

schwnnn回答回数84ベストアンサー獲得回数62015/07/30 17:55:40

ポイント20pt

新書の類いがわかりやすいかも

id:miharaseihyou No.3

miharaseihyou回答回数4541ベストアンサー獲得回数5692015/07/30 20:41:01

ポイント20pt

http://www1.odn.ne.jp/~cew99250/index.html

先ずは、このサイトを読んでみればおおよその処が判ると思うので、・・と言っても量も多いし噛み砕いて読む必要があるので、かなりの時間が掛かる。
それから論文を漁るという二段階で行くべきだと思います。

id:jackal3

ありがとうございます。

2015/08/13 13:47:26
id:num-lock No.4

num-lock回答回数3ベストアンサー獲得回数12015/07/30 21:58:39ここでベストアンサー

ポイント20pt

こんにちは。初めまして。
かなり専門的な勉強を独学でされたいということでしょうか? すごいですね! 
僕自身、素粒子を理解しているとはとてもいえない身なのですが、できる限り応援したいです。

さて、素粒子理論は大まかに分けて

*現象論 (phenomenology)  *格子場の理論 (lattice)  *弦理論 (string)

に専門がわかれています。
どの分野に興味があるにせよ、場の理論までは共通なので まずは場の理論を目指す事になると思います。

まず、素粒子のM1で一般的に使われている教科書は

* 「An Introduction to Quantum Field Theory」 Peskin & Schroeder
http://www.amazon.co.jp/dp/0201503972

です。式変形を丁寧に書いてくれていて、説明も詳しく親切ですが分厚いです。
薄い本としては以下の本があります。

* 場の量子論  坂井典佑
http://www.amazon.co.jp/dp/4785322128/

最短で標準理論まで解説しています。
重要箇所は網掛けで教えてくれる親切設計。高校の参考書みたいな見た目で取っ付きやすいかと思います。

坂井さんの本を読みながらわからない箇所を Peskin で埋めるという方法が最短でしょうか? (近道をするということは人より険しい道を登るという事でもありますが・・)

量子力学の初歩までをご存知とのことですが、

*解析力学/量子力学(経路積分、角運動量、生成消滅演算子、散乱問題)
*微分積分/線形代数/フーリエ変換

この辺りくらいでしょうか?
でしたらあとは

*複素関数論 (留数積分できればOK)
*ベクトル解析 (ガウスの発散定理、ストークスの定理)
*電磁気学 (マクスウェル方程式、ゲージ変換)
*特殊相対論 (ローレンツ変換がわかればOK)

くらいの知識で上記の本は読めるのではないかと思います。
数学はガッツリやらずとも、理工系の数学コースなどで必要なところだけさくっと読むだけでいけると思います。

かなりてきとうな事を書いてしまいましたが、もし読めなかったらすみません。
そのときはどこで詰まったか教えてください。


またもし、専門的な勉強ではなく最新の話題だけ知りたいという場合は以下はいかがでしょうか

*日経サイエンス
古い話題からちょっと新しすぎる話題まで素粒子の話題はちょくちょく載っています。
たまに凄い大御所が書いていることがあります。
研究者よりやや一般受けを狙った話題の選び方。(個人の感想です)
対象読者:理科の先生、科学好きの高校生、研究者

*パリティ
物理の雑誌です。最近話題になっている研究が解説されています。
研究している本人かその分野の大御所が書いています。
難易度は科研費の書類くらい(?)
対象読者:大学生、院生、研究者

啓蒙書としては以下のものはいかがでしょうか。

*「質量はどのように生まれるのか 素粒子物理最大のミステリーに迫る」橋本省二
ファインマンさんのような書き方。読みやすいです。場の理論の解説。著者の専門は格子場の理論。

*「大栗先生の超弦理論入門」大栗博司
後半熱い展開で読み物としても面白いです。著者の専門は弦理論。天才として有名。

*「Dブレーン 弦理論の高次元物体が描く世界像」 橋本幸士
啓蒙書と専門書の中間くらい。弦理論の最近の話題まで。
著者曰く大学2年生でも読めるそうですが・・・読めるかな??

(ところで上の3人とも若くしてリーダー的存在になった人たちで有名人だったりします。物理の才能に加えて文才まであるとは・・)

また、動画では以下の物ががんばっていると思います。
勉強になるかは置いておいて、雰囲気だけでも楽しめる?

*はてな宇宙 (IPMU)
http://www.ipmu.jp/ja/public-communications/ask-scientist
弦理論。宇宙論。

*月刊 JICFus
http://www.jicfus.jp/jp/promotion/pr/mj-movie/
最新の研究成果紹介。数値計算科学。素粒子(格子場)、原子核、宇宙が混ざっています。

*素核宇宙融合レクチャーシリーズ
http://www.jicfus.jp/jp/research/lectureseries/
こちらはM1向けの講義です。格子QCD(量子色力学)の解説など。

id:jackal3

ありがとうございます。
参考になりました。

2015/08/13 13:47:13
id:ShinRai No.5

ShinRai回答回数488ベストアンサー獲得回数212015/08/06 15:36:12

ポイント20pt

温故知新、正名論といった論語の言葉を思い出すことが有効だと思います。

素粒子とは何かという定義をきっちり行って、そこから脳内に公理の記憶を植え付けて、時間をかけて思考を重ねるという訓練をしないと、目に見えない・学際的な学問は取り扱えません。

20世紀はこの意味で、言葉の定義をきちんと行わずにきたために、物理学が混乱した時代といえます。


最近みつけた非常に興味深い本は、八木江里博士が、19世紀ポーランドの物理学者クラウジウスの論文をしらみつぶしに調べて、エントロピーの定義を打ち立てたことです。

すべてにおいて、八木博士のような態度が求められると思います。


エントロピーの起源としての力学的熱理論―クラウジウス熱理論論文集
http://ci.nii.ac.jp/naid/110009809618

http://www.amazon.co.jp/%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%83%88%E3%83%AD%E3%83%94%E3%83%BC%E3%81%AE%E8%B5%B7%E6%BA%90%E3%81%A8%E3%81%97%E3%81%A6%E3%81%AE%E5%8A%9B%E5%AD%A6%E7%9A%84%E7%86%B1%E7%90%86%E8%AB%96%E2%80%95%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%82%B8%E3%82%A6%E3%82%B9%E7%86%B1%E7%90%86%E8%AB%96%E8%AB%96%E6%96%87%E9%9B%86-%E3%83%AB%E3%83%89%E3%83%AB%E3%83%95%E3%83%BB%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%82%B8%E3%82%A6%E3%82%B9/dp/4486019466

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