まず、天体の大きさや距離、物理的及び化学的性質をどのようにして測定するかを説明する。続いて、恒星、銀河系、銀河という宇宙の構成要素について説明し、宇宙の構造を理解する。さらに、ビッグバンに始まる宇宙の進化について解説し、これに伴う宇宙の元素合成、化学進化について理解を深める。最後に、私たちの太陽系の起源と、天文学観測に基づく太陽系外惑星研究の最先端を紹介する。
現代の宇宙観とそれを形づくる基本的な考え方を理解する。主に高校までの物理学、数学、化学により理解することを目標とする。
人類がどのようにして現代の宇宙観を獲得するに至ったかを、天文学の観測事実と物理学及び化学の法則をもとに理解する。
宇宙物理学、惑星物理学、宇宙化学
✔ 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) |
始めに前回講義の内容を復習し、その後適宜演習問題を交えながらその日の内容を講義する。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 宇宙概観 | 宇宙の構造、構成要素 |
第2回 | 天体の大きさと距離 | 天体の大きさと距離の測り方 |
第3回 | 天体の運動法則と質量 | 運動の法則、万有引力の法則、ケプラーの法則 |
第4回 | 天体の温度とスペクトル | 天体の放射エネルギーと温度の関係、スペクトル |
第5回 | 恒星 | 星の明るさ、色、HR図 |
第6回 | 銀河系の構造 | 固有運動、視線速度、銀河系の構造 |
第7回 | 銀河と宇宙 | 宇宙の大規模構造 |
第8回 | ビッグバンと膨張宇宙 | ビッグバンの観測的証拠、宇宙膨張の力学 |
第9回 | 宇宙の元素合成 | 元素と原子核、ビッグバン元素合成 |
第10回 | 恒星の内部構造 | 静水圧平衡、主系列星 |
第11回 | 恒星の形成・進化と元素の起源 | 星形成・進化、恒星内部の元素合成 |
第12回 | 太陽系概観:地球・惑星の内部構造と大気、表層環境 | 太陽系の構成要素、太陽系惑星の特徴 |
第13回 | 太陽系形成論 | 太陽系の形成シナリオ |
第14回 | 隕石年代学:地球・惑星の物質 | 隕石、放射性同位体を用いた年代学 |
第15回 | 太陽系外惑星系 | 太陽系外惑星の観測法と性質 |
特になし
参考文献、参考資料は授業で適宜紹介する。
現代宇宙観の考え方と、天体に関する基本的な法則についての理解度を評価する。授業内容に沿った演習問題(50%)と期末テスト(50%)で評価する。
特になし