【授業の目的】
素粒子・原子核・宇宙・物性物理学における非摂動効果を理解するために、場の理論における位相的ソリトンが果たす役割を理解することを目的とする。
【授業の到達目標】
1)対称性、群、トポロジーなどの基本的な数学知識を身に付けることが出来る。[知識・理解]
2)場の理論における位相的ソリトンについて理解し適切に説明できる。[知識・理解]
3)位相的ソリトンが果たす様々な役割を理解し適切に応用できる。[知識・理解]
【授業概要（キーワード）】
位相的ソリトン・場の理論・超対称性・モジュライ空間
【学生主体型授業（アクティブラーニング）について】
B-1．学生同士の話し合いの中で互いの意見に触れる機会がある。：26～50％
C-1．自分の意見をまとめて発表する機会がある。：26～50％
B-2．事前学習（下調べ、調査等含む）をした上で、他の学生の意見を尊重しつつグループとしての結論を出すために議論をする機会がある。：26～50％
C-2．事前学習（下調べ、調査等含む）をした上で、プレゼンテーションを行い、互いに質疑応答や議論を行う機会がある。：26～50％
B-3．習得した知識を活用する中で、学生グループがテーマや目的などを主体的に定めて課題探究型学習を行い、互いの考えを理解し合う中から新たに独自の意見や考え方を創り出す機会がある。：26～50％
C-3．習得した知識を活用する中で、学生自身がテーマや目的などを主体的に定めて課題探究型学習を行い、その成果を発表し理解してもらえるようプレゼンテーション、質疑応答、リフレクションを行う機会がある。：26～50％
【科目の位置付け】
高度な専門職従事者として十分自立して活動できる能力を身に付けている。（理工学研究科（理学系）地球共生圏科学専攻ディプロマ・ポリシー参照）
【SDGs（持続可能な開発目標）】
04.質の高い教育をみんなに
【授業計画】
・授業の方法
１）教科書や参考書の精読を中心に講義を進める。
２）プレゼンテーションなどを行い双方向の講義を行う。
３）状況によってはオンラインで講義を行う。
・日程
第1〜4回：古典的な場の理論における位相的ソリトン
第5〜7回：超対称ゲージ理論における BPS ソリトン
第8〜10回：解の構成法とモジュライ空間
第11〜12回：バリオンとスカーミオン
第13〜14回：冷却原子気体 Bose-Einstein 凝縮系に現れる位相的ソリトン
第15回：最新研究論文の紹介
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
1）指定した文献等を予め入手し、本文に線を引くなどして活用する。
2）トポロジカル ソリトンの様々な物理的性質や数学的特徴を学ぶため、適時ディスカッションを行う。
・授業時間外学習（予習・復習）のアドバイス
1）与えられた課題を理解するために研究論文や英語の教科書等を熟読すること。
2）最低でも４時間／週の予習・復習時間を設けること
【成績の評価】
・基準
1)対称性、群、トポロジーなどの基本的な数学知識を正しく身に付けていることを合格の基準とする。
2)場の理論における位相的ソリトンについて理解し適切に説明できることを合格の基準とする。
3)位相的ソリトンが果たす様々な役割を理解し適切に応用できることを合格の基準とする。
・方法
平常点100点
【テキスト・参考書】
参考書：Topological Solitons (Cambridge university press) Manton and Sutcliffe
【その他】
・学生へのメッセージ
位相的ソリトンは対称性の自発的破れに伴い発現するので、素粒子だけでなく物性や宇宙物理の分野でも頻繁に研究されています。講義を通じてトポロジカルソリトンが関係している自然現象の広がりがいかに広大かを知り，その奥深さを味わってください。
・オフィス・アワー
時間外に学生の質問に答える「オフィス・アワー」は、 原則として 火曜日 １５：００〜１７：００とします。（出張等で不在の場合もあります。）
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