宇宙の探求｛遠隔授業｝

授業コード

510265

オムニバス

科目名

宇宙の探求

科目名（英語）

Introduction to Cosmology

配当学年

2年

単位数

2単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

水曜1限

対象学科

基_機械,基_電電,基_電情,基_応用,基_環生,先_ロボ,先_情報,先_データ,建_建築_Aコース,建_建築_Lコース

コース

科目区分

共通教育科目

必選の別

選択科目

担当者

服部　邦彦

教室

実務家教員担当授業

授業の目的と進め方

この講義ではさまざまな物理現象の基礎を、宇宙でのトピックをテーマに学びます。また、宇宙の中ではちっぽけな、しかし貴重な人間や地球について科学的に認識し、考えるための基礎知識を修得することを目的とします。講義中心ですが、授業時間内外に課題を出し自ら調べたり考えたりしてもらいます。今期は、遠隔授業のため、講義映像配信と課題提出で授業を進めます。

達成目標１

宇宙のスケール、階層構造、天体について理解し、説明できる。【25%】

達成目標２

宇宙の観測方法、宇宙に行く方法について理解し、説明できる。【25%】

達成目標３

宇宙や天体についての物理現象および法則を理解し、説明できる。【25%】

達成目標４

宇宙の天体と物質、人間との関わりを理解し、説明できる。【25%】

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

天文の基礎。人類と宇宙観

自分の考える宇宙とはどのようなものか整理しておくこと。宇宙のスケール、指数・対数・科学的記法について復習または調べておくこと（予習１時間）。授業で扱ったキーワードをさらに言及しておくこと（復習１時間）。　

第２回

宇宙を支配する運動の法則

ケプラーの法則およびニュートンの運動の法則を調べ予習し（予習１時間）、ニュートンの運動法則が利用できるようにしておくこと（復習１時間）。

第３回

天体の距離と質量

天体の距離や質量の求め方について調べておくこと（予習１時間）。これらの方法を利用し実際に計算できるようにすること（復習１時間）。　　

第４回

星の温度とスペクトル

黒体放射や発光の物理メカニズムを調べておくこと（予習１時間）。このことを利用し、実際に温度を求めることができるようにすること（復習１時間）。　　　

第５回

恒星のエネルギー

核融合について調べておくこと（予習１時間）。このことを利用し星のエネルギーの大きさを求めることができるようにすること（復習１時間）。

第６回

恒星の進化と元素生成

恒星の生成から死までの進化の過程を調べておくこと（予習１時間）これらから元素生成についてのプロセスが理解できるようにすること（復習１時間）。

第７回

太陽系と惑星

太陽系の惑星ついて調べておくこと。（予習１時間）このことを踏まえ、惑星探査の方法を考えること（復習１時間）。

第８回

銀河と宇宙の階層構造

宇宙の大規模構造について調べておくこと（予習１時間）。銀河形成について復習しておくこと（復習１時間）。

第９回

宇宙論

宇宙の進化について調べておくこと（予習１時間）。宇宙論と量子力学の関係について復習すること（復習１時間）。

第10回

宇宙と生命

惑星の形成と生命発生に関することを調べておくこと（予習１時間）。生命探査方法について復習すること（復習１時間）。

第11回

可視光による天体観測方法

レンズや鏡による光学の基礎を調べておくこと（予習１時間）。望遠鏡の役割や種類を復習すること（復習１時間）。

第12回

電磁波等による天体観測方法

電波やＸ線などを利用した天体観測法を調べておくこと（予習１時間）。電波望遠鏡などの原理を復習すること（復習１時間）。

第13回

宇宙輸送工学（化学推進）

ロケットの原理を調べておくこと（予習１時間）。化学推進を用いたロケット技術を復習すること（復習１時間）。

第14回

宇宙輸送工学（非化学推進）

電気推進機に代表される非化学推進について調べること（予習１時間）。工学的技術について復習すること（復習１時間）。

課題等に対するフィードバック

課題で解答に間違いがある、理解が不十分の項目は授業内もしくは、補助資料で解説の時間を設ける。

評価方法と基準

毎回課される課題に取り組み、各回の課題を得点とし総合点を求める。それらを集計し100点満点中の60点以上を合格とする。

テキスト

特に指定したテキストはないが、必要に応じてプリント、資料を配布する。

参考図書

福江　純『完全独習　現代の宇宙物理学』講談社（2015) [ISBN978-4-06-153291-5]
天文宇宙検定委員会『天文宇宙検定公式テキスト　２級銀河博士2019』恒星社厚生閣（2019）[ISBN978-4-76-991636-9] など

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

宇宙について知りたい、宇宙の中での人間の存在意義を確かめたい、宇宙に行きたい、このような欲求は物理学を筆頭とする科学・工学の進歩の原動力となってきました。単なるあこがれではなく、正しい科学知識と物理法則をおさえながら宇宙の姿を概観することにより、宇宙の中での地球や自分について総合的で大きな目で考えていける素養を養う科目です。　

履修登録前の準備

この講義では定性的な内容だけでなく、高校物理や大学初等物理、数学を使用し定量的に扱う。そこで、これまで習ってきた物理および数学を復習しておくこと。

シラバス情報