宇宙の科学
共通 - 全学共通
GSP20580
コース情報
担当教員: 吉田 慎一郎
単位数: 2
年度: 2024
学期: 春学期
曜限: 月2
形式: 対面授業
レベル: 200
アクティブラーニング: なし
他学部履修: 可
評価方法
出席状況
リアクションペーパー
定期試験
定期試験期間中
小テスト等
その他
「出席点」はリアクションペーパー提出で判断します. 定期試験は記述式です.
詳細情報
概要
本講義では最新の宇宙科学研究で明らかにされた物質的宇宙像について学びます.宇宙科学では対象そのものを直接手にとって調べることができないことから,観測や理論研究で得られた情報を適切に解釈することが重要となります.本講義では最新の宇宙科学のトピックスを学びつつ,それら宇宙科学の成果を解釈する基礎となる事項(天体の位置,距離,明るさ,色など)を解説していきます.さらに,それらの解明のために最先端技術の粋を集めた大型望遠鏡やスーパーコンピューターなどが果たしてきた役割についても紹介していきます.
目標
地上で発見された自然法則を用いることで遠くの天体の性質を知り,また宇宙を理解することができるということを学びます.宇宙科学の講義を通して自然科学とその思考法の強力さを実感してもらいます. ・天体までの距離,宇宙の大きさを把握する.宇宙の中で地球と太陽系がどんな位置にあるかを知る. ・様々な天体の性質を知る.また遠く離れた天体について,その性質(質量,明るさなど)をどうやって知るのかを学ぶ. ・天体や宇宙の進化を学ぶ.また我々をとりまく物質世界の起源を知る.
授業外の学習
第二回以降,講義終了後に前回の講義を踏まえた復習クイズを出題しますので,講義後は配布したスライドコピーを読み返しておいてください.(95分)
所要時間: 95分
スケジュール
- イントロダクション:この講義で扱う内容 星座と星の見え方. 天体観測の基礎:望遠鏡のしくみ
- 天体観測の基礎:様々な望遠鏡.電磁波以外の観測手段.
- 天体観測の基礎:天体の明るさ.スペクトル.天体までの距離.
- 太陽:太陽からの放射.太陽の表面活動と地球への影響.太陽の内部構造.
- 恒星の科学 I:色-等級図(HR図).主系列星.恒星のエネルギー源.
- 恒星の科学 II:中小質量星の進化.太陽の一生.s-過程元素合成.惑星状星雲と白色矮星.
- 恒星の科学 III:大質量星の進化と終末.重力崩壊型超新星爆発.重元素合成.中性子星.
- 連星系:ケプラーの法則.降着円盤.熱核融合暴走型超新星爆発.r-過程元素合成.
- 天体元素合成のまとめ ブラックホールとは何か.
- 星・惑星形成:分子雲から主系列星へ.太陽系の惑星,小天体の概観.惑星形成論.系外惑星探査.
- 銀河系:銀河系の大きさと構造. ダークマターとは何か
- 銀河宇宙:銀河の形態分類と進化,活動的銀河中心核.銀河群と銀河団.
- 物理的宇宙論(1):膨張する宇宙の発見.ハッブル・ルメートルの法則.ビッグバン宇宙論.
- 物理的宇宙論(2):ビッグバン宇宙論の証拠.宇宙の加速膨張とダークエネルギー.インフレーション宇宙論.
教科書
授業で使用する講義スライド(pdfファイル)を順次Moodleで公開します
参考書
なぞとき宇宙と元素の歴史
著者: 和南城伸也
出版社: 講談社・2019
すべての人の天文学
著者: 岡村定矩,芝井広 監修 縣秀彦 編著
出版社: 日本評論社・2022