【最先端物理学が描く宇宙 (2016 真貝)】資料 1 武庫川女子大学 共通教育科目 2016 年度後期月曜３限 最先端物理学が描く宇宙 (Frontiers of Physics and Cosmology) 真貝寿明 シラバス 科目目的 到達目標 授業内容 授業計画 授業方法 準備学習等の内容 評価方法 教科書 参考書 留意事項 物理学の歴史的な進展も交え，我々が現在までに得ている「宇宙」の観測的描像 と理論的描像を紹介する．論争によって発展をつづけた科学的世界観や，宇宙物 理学の諸問題を理解する． 宇宙物理学をキーワードに，物理に対する考え方や取り組みを理解する．現代物 理学が描き出す，非日常的な不思議で壮大な結論を理解する． 相対性理論と量子力学が描く現代物理を中心に紹介し，最先端の宇宙像を紹介す る．話題となる科学ニュースの解説も行う． 【宇宙の階層構造】 太陽系・銀河系・宇宙の大規模構造． 宇宙が膨張していることは，どうしてわかるのか． 【宇宙の理解】 ケプラー・ガリレイ・ニュートンの時代 宇宙を語る基礎法則 【時間と空間の理論】 時間の進み方は観測者によって変わる『特殊相対性理論』 空間がゆがむことが重力の正体である『一般相対性理論』 浦島効果の相対論的解釈．双子のパラドックス． 核融合と核分裂の違いは何か．星はなぜ光るのか．星の一生． ブラックホールとは何か．どこでもドアやタイムマシンはできるのか． 【素粒子の理論】 スペクトルから何がわかるのか．原子核の構造はどのように解明されたのか． 素粒子は粒子なのか波なのか．確率解釈を基礎にする『量子力学』 シュレーディンガーの猫，トンネル効果とは何か． 【標準宇宙論】 ビッグバン宇宙論 vs 定常宇宙論． アインシュタインの「生涯最大の過ち」とは． 光速を超えて宇宙膨張する時代（インフレーション宇宙論） 宇宙の始まりの前は？宇宙の外側は？ 【現代の宇宙論】 ３つの謎（ダークマター・ダークエネルギー・ダークエイジ） 巨大加速器で何がわかる？（素粒子実験） 見えない世界がそこにある？（高次元膜宇宙論） ブラックホールはいつ見えるか（銀河系中心探査） はたして宇宙人はいるのか（太陽系外惑星探査） あと数年後の大ニュース？ =⇒ 本年の大ニュース（重力波天文学） 講義中心 適宜，予習課題やレポート課題を提示する． ・試験期間中に試験を実施 (60 点) ・提出物・レポートなど (40 点) 「最先端物理学が描く宇宙 2016」（ドキュメントセンターにて販売） 真貝寿明 / タイムマシンと時空の科学 / ナツメ社 真貝寿明 / ブラックホール・膨張宇宙・重力波 / 光文社新書 調査報告・意見考察形式のレポートを数回提出してもらう予定です． 【最先端物理学が描く宇宙 (2016 真貝)】資料 2 授業予定日 回数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 試験 予定日（学事暦） 備考 9 月 19 日 (祝) 9 月 26 日 (月) 10 月 3 日 (月) 10 月 17 日 (月) 10 月 24 日 (月) 10 月 31 日 (月) 11 月 07 日 (月) 11 月 14 日 (月) 11 月 21 日 (月) 11 月 28 日 (月) 12 月 05 日 (月) 12 月 12 日 (月) 12 月 19 日 (月) 01 月 16 日 (月) 01 月 23 日 (月) 01 月 30 日 (月) 予定 • 本講義に関する情報は，web ページにも掲載．（教科書の pdf 版もあり） http://www.oit.ac.jp/is/~shinkai/mukogawa/ • 本のコピーなど，著作権が絡むプリントにはパスワードをかけます． 定期試験について • プリント・参考書・ノート・電卓・参考資料（図書含む）の持ち込みを許可します． • 携帯電話，PC やインターネットの利用および電子辞書の持ち込みは許可しません． • 説明問題中心． • 必ず出題する問題： この講義で扱ったトピックについて，自分で問題を考えて，解答例を示せ． 担当教員への連絡方法 • 後期月曜のみ２限と３限に講義あり．前後または昼休みに非常勤講師室へ．あるいは電子メールで連絡 を． メールアドレス：[email protected] （レポート提出以外） メールアドレス：[email protected] （レポート提出専用） • ふだんは，大阪工業大学情報科学部（大阪府枚方市）あるいは 大阪工業大学国際交流センター（大阪市） おまけ • 『日常の「なぜ」に答える物理学』（森北出版) を昨年 10 月に出版しました． • ニュートン別冊『時間とは何か』(2016 年 7 月発売) を校閲しました． • 雑誌『窮理』(第 4 号，2016 年 7 月発売) にエッセイを寄稿しました． • NHK BS『フランケンシュタインの誘惑 科学史 闇の事件簿「握りつぶされたブラックホール」』(2016 年 9 月 29 日放送) に電話にて取材協力しました． • B. Gilliland 著「How to Build a Universe」の翻訳書『宇宙のつくり方』(丸善，真貝寿明・鳥居隆訳) が 2016 年 12 月に出版予定です．
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