- 開講元
- 理学院
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 木5-6(H121)
- クラス
- -
- 科目コード
- XIP.A102
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2021年度
- 開講クォーター
- 3-4Q
- シラバス更新日
- 2021年9月30日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
media
講義の概要とねらい
本講義では、最先端の数学、物理学、化学、地球惑星科学を理解するのに必要な基礎をオムニバス形式で学ぶ。
到達目標
本講義を通して、先端的科学研究の進展を理解する。
キーワード
数学系：素数，ゼータ関数
物理学系：波動，フーリエ解析，電磁波，物質波，重力波
化学系：化学者のキャリアパス
地球惑星科学系：系外惑星，地表環境，地震・火山
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
数学系：黒板およびスライドを用いた講義を行う
物理学系：講義形式
化学系：スライドを用いた講義
地球惑星科学系：スライドを用いた講義
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 数学系：素数の分布 | 整数の基本的性質から出発し，素数の役割を学ぶ．さらにその分布を微積分を用いて調べる． |
| 第2回 | 数学系：リーマンのゼータ関数 | ゼータ関数の無限積表示および解析接続について学ぶ． |
| 第3回 | 数学系：様々なゼータ関数 | 現代数学に現れる高次のゼータ関数について概観し，その役割を理解する． |
| 第4回 | 物理学系：波動方程式 | 連成振動と波動方程式の関係を説明せよ． |
| 第5回 | 物理学系：波動の性質 | 固定端条件での１次元波動方程式の解を求めよ． |
| 第6回 | 物理学系：電磁波，量子力学における波動 | マクスウェル方程式から波動方程式を導出せよ． |
| 第7回 | 物理学系：現代物理学における波動 | 重力波の観測原理を説明せよ． |
| 第8回 | 地球惑星科学系：固体地球と表層環境の共進化 | 生命を育む地球表層圏環境は、火山活動や天体衝突などの外的要因により激しく揺さぶられながら46億年にわたる進化を遂げてきた。講義では地球大変動の記録が残る地質時代の最新研究成果の解説をもとに、地球と生命の歴史の解読がどのような科学的根拠に基づいて行われているかを理解する。 |
| 第9回 | 地球惑星科学系：系外惑星の多様性と生命存在可能性 | 太陽系外の惑星系は多様な姿をとることがわかり、その多様系の起源が議論されるとともに、太陽系の形成過程が再検討されている。他方、惑星表面に海が存在する可能性がある「ハビタブル・ゾーン」に地球サイズの惑星が多く存在することがわかり、地球外生命の議論も活発になってきている。講義ではこれらの話題について最新の知見をもとに概観する。 |
| 第10回 | 地球惑星科学系：地震予知はできるのか？〜地震・火山災害を理解する〜 | 最新の研究成果に触れながら，地震の発生予測，火山噴火予測の現状と問題点を理解する． |
| 第11回 | 化学系：ナノメーターのジグソーバズル | 自然科学の中での基礎研究の役割と重要性について理解する |
| 第12回 | 化学系：人工光合成を実現する化学のチカラ | 人工光合成反応の仕組みを平衡論（熱力学）と速度論の観点から理解する |
| 第13回 | 化学系：歴史を変えた化合物 | 各種の化合物が人類の歴史と文明に与えた影響を知り、その重要性を理解する |
| 第14回 | 化学系：化学で駆動するナノテクノロジー | 量子化学，化学熱力学をもとにナノテクノロジーにおいて化学が果たす役割を理解する |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
数学系：使用しない
物理学系：使用しない
化学系：使用しない
地球惑星科学系：指定しない
参考書、講義資料等
数学系：特になし
物理学系：必要に応じてOCW-iで配布する
化学系：適宜講義資料を配布する
地球惑星科学系：適宜講義資料を配布する
成績評価の基準及び方法
数学系：レポートにより評価する
物理学系：レポート
化学系：レポート
地球惑星科学系：レポート
関連する科目
- LAS.P101 ： 力学基礎１
- LAS.P102 ： 力学基礎２
- LAS.P103 ： 電磁気学基礎１
- LAS.P104 ： 電磁気学基礎２
- LAS.A101 ： 宇宙地球科学Ａ
- LAS.A102 ： 宇宙地球科学Ｂ
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
特になし
その他
特になし
