タイトル

開講年度 開講学部等
2025 理学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期 月3~4 講義  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1041210007 宇宙物理学[Astrophysics] 日本語 2
担当教員(責任)[ローマ字表記] メディア授業
藤澤 健太[FUJISAWA Kenta]
担当教員[ローマ字表記]
藤澤 健太 [FUJISAWA Kenta]
特定科目区分   対象学生   対象年次 3~4
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
物理学はこの世界の全てを物理的に理解しようとする動機を持っている。宇宙を対象として、それを物理的に理解しようとするのが宇宙物理学である。
数学の言葉で表現される現代物理学は、ニュートン力学によって天体の運動を理解することから始まったと言ってよい。また恒星内部で生じる核反応、星間ガスが恒星となる過程、超高密度の中性子星など、地上の実験室では再現が困難な現象が、宇宙と天体を舞台として実際に生じていることが知られている。宇宙と天体を物理学の観点で理解することの面白さを、この講義を通じて紹介したいと考えている。
一方、宇宙には恒星、惑星、星間物質、ブラックホール、銀河、そして宇宙全体といった興味深い様々な天体があり、また星の形成、爆発、ガスの流入と噴出、宇宙膨張など、これまた興味深い様々な現象がある。興味深い天体・現象を紹介して、宇宙の豊かさを知ることも、この講義の一つの目標である。
授業の到達目標
物理学および情報科学を適切に用いて、天体および宇宙の様々な現象をを物理的に理解する。
授業計画
【全体】
最初に宇宙物理学に関連するごく基礎的な事項を復習する。次に近傍の天体である太陽を、距離、大きさ、質量、エネルギー流量、内部構造の順に解説する。とくに(1)基礎的な物理法則を応用して宇宙を理解するという方法と(2)天体を理解するために必要な情報の取得の方法(観測)に注意する。以後は対象とする天体を遠方に拡大して、最終的に宇宙全体を対象とする宇宙論の概要を述べる。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 宇宙物理学の基礎(1) 宇宙物理学の基礎となる事項を説明する。 物理学にかかわるごく基礎的なことを1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第2回 宇宙物理学の基礎(2) 宇宙物理学の基礎となる事項を説明する。 講義内容(主に太陽)にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第3回 太陽系天体(1) 惑星などの太陽系天体について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第4回 太陽系天体(2) 惑星などの太陽系天体について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第5回 恒星(1) 太陽と恒星について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第6回 恒星(2) 太陽と恒星について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第7回 星間物質(1) 星間物質とその時間変化について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第8回 星間物質(2) 星間物質とその時間変化について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第9回 星間物質(3) 星間物質とその時間変化について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第10回 銀河(1) 我々の銀河系と様々な銀河について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第11回 銀河(2) 我々の銀河系と様々な銀河について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第12回 銀河(3) 我々の銀河系と様々な銀河について説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第13回 宇宙論 宇宙論の概要を説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第14回 宇宙の観測法 宇宙の観測法を説明する。 講義内容にかかわる物理的事項を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
第15回 まとめと総括 講義内容の総括。 講義内容全体を1時間程度かけて復習して講義を受け、講義後に1時間程度復習するとよい。
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: --% B: --% C: --% D: --%
成績評価法
小テスト 40%、学期末の筆記テスト 60%
教科書にかかわる情報
備考
教科書は特に指定しませんが、参考書として指定した『ファーストステップ 宇宙の物理』は講義の内容とほぼ同じ内容を扱い、やや高レベルで記述が詳しく、大変参考になります。また『ニュートン別冊 数学でわかる宇宙 増補第2版』はいわゆるムック本ですが、本講義にかなり重複する部分があるので興味がある人は見てみると良いでしょう。それ以上詳しいことを学習したい人は「シリーズ現代の天文学」(日本評論社)を読むとよいでしょう。
参考書にかかわる情報
参考書 書名 ファーストステップ 宇宙の物理 ISBN 9784254131253
著者名 嶺重慎 出版社 朝倉書店 出版年 2019
参考書 書名 ニュートン別冊 数学でわかる宇宙 増補第2版 ISBN 9784315523942
著者名 祖父江義明 出版社 ニュートンプレス 出版年 2021
備考
特になし。
メッセージ
キーワード
宇宙物理学 天文学
持続可能な開発目標(SDGs)

関連科目
物理分野の基礎科目(力学、電磁気学、熱力学、量子力学)を応用します。各科目の基礎的な事項を理解していることが望まれます。
履修条件
連絡先
居室:総合研究棟201室、メール:kenta@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
随時受け付けるが、事前にメールで連絡してほしい。

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