宇宙科学

平成28年度以降入学者	宇宙科学
平成27年度以前入学者	宇宙科学
教員名	中嶋　浩一
単位数	2	学年	1～4	開講区分	文理学部
科目群	総合教育科目
学期	前期	履修区分	選択

授業テーマ	宇宙の重要な構成要素である「恒星」について、科学的に解説する。恒星をどのように研究するか、その研究からどのようなことがわかるか、恒星とは宇宙の中でどのような存在であるか、さらに星はどのようにして生まれ、成長し、成人して活躍した後、老化して、最期はどうなるか、について説明する。また、恒星との関連で、「星雲」や「星団」についても解説する。
授業のねらい・到達目標	生物学や地質学と異なって宇宙科学は、人間の手の届かない対象を間接的に研究する学問であることに注目する。そしてそのような科学研究の方法の特徴についてまず理解する。すなわち、「星の内部構造が解明された」ということがどのような意味でそうなのか、を理解する。そしてその上で、恒星研究の基礎データの意味、恒星界の多様な姿、研究の手掛かりになる恒星界の法則性、恒星内部構造の研究の物理学的手法、恒星の誕生・成長・老化・最期などの「星の一生」の姿、およびそれらと星雲や星団との関係、などが自分の言葉で的確に説明できるようになる。また特に文科系の学生は、自然科学系のものの考え方が理解できるようになる。
授業の方法	授業の目的が知識の学習中心であるので、一方的な講義形式が主体となる。ただし、後述の「解答票」にいろいろな質問事項や感想を記入してもらうことによって、受講者との意思の疎通を図ることを考える。またインターネットを活用、あるいは課題レポートを課すことによって、自学自習を推進する。
履修条件	なし
事前学修・事後学修，授業計画コメント	教科書と、それに関連した web ページがあるので、そこに指定された部分を事前に予習すること。予習の成果は簡単なレポートに作成し、授業開始前に提出すること。また疑問点については毎回「解答票」に記入し、web ページなどでの回答に目を通しておくこと。

授業計画
1	講義の概略、目的、進め方、成績評価法について解説。また、最近の星空の話題について説明。 [準備] web ページ http://nk-kaken.jp/nichidai/ に目を通しておくこと．
2	天体の基礎知識について。具体的には、理科年表の星座の表の説明、天体位置の表現方法、天球の概念、天の赤道、黄道、など。 [準備] 教科書第１章３節までを予習する．
3	天体の運動について。黄道上の太陽の運動、月・惑星の運動、星占いの星座、歳差運動、分点年、など。 [準備] 教科書第１章４節以降を予習する．
4	理科年表のおもな恒星の表の説明、またそれに付随する天体物理の基礎知識の説明。具体的には、「光」の物理、温度と色、スペクトル、ドップラー効果、恒星の呼称、恒星の等級、スペクトル型、固有運動、視線速度、など。 [準備] 教科書第２章４節までを予習する．
5	主な恒星の表（続き）。恒星の距離とその測定方法、絶対等級、など。および、理科年表の近距離の恒星の表の説明。絶対等級からわかる宇宙の姿、連星、不可視伴星、白色矮星。 [準備] 教科書第２章５節以降を予習する．
6	恒星界の多様性。具体的には、いろいろな連星、変光星、明るい星暗い星、高温の星低温の星、巨大な星小さい星、理科年表の恒星の物理的諸量の表の説明。 [準備] 教科書第３章全体を予習する．
7	恒星界の規則性。脈動変光星の周期光度関係、HR図、HR図の意味と恒星の分類、星団のHR図。 [準備] 教科書第４章全体を予習する．
8	星雲・星団・銀河などの「非恒星状天体」について。非恒星状天体のリスト「メシエカタログ」を見る。 [準備] 教科書第５章全体を予習する．
9	恒星とは何か、恒星の内部構造理論の説明。レーン・エムデンの理論、エディントンの理論、ベーテ・ワイゼッカーの核融合反応理論。恒星の質量光度関係。 [準備] 教科書第６章全体を予習する．
10	恒星の誕生と成長の理論。暗黒星雲からの恒星の誕生、恒星の誕生に際し乗り越えねばならない諸問題。 [準備] 教科書第７章１節までを予習する．
11	星の成長の林理論、太陽系形成の林理論、冥王星問題と、最近の太陽系研究、星形成と電波天文学。 [準備] 教科書第７章２節以降を予習する．
12	主系列星の特徴と恒星の老化の理論。ヘリウム中心核、殻燃焼、ヘリウムの核反応、超新星爆発、白色矮星。 [準備] 教科書第８章５節までを予習する．
13	恒星の最期の理論。超新星爆発とニュートリノ、小柴先生とカミオカンデ、元素の起源。 [準備] 教科書第８章６節を予習する．
14	到達度の確認のため授業内試験を行う。 [準備] 教科書全体に目を通し、各章の要点を整理しておく。
15	講義内容の整理、授業内試験の解答解説。 [準備] 授業内試験の各問題に、自分の考える解答を用意しておく。

その他
教科書	中嶋浩一『天文学入門 -- 星とは何か』丸善 2009年第1版教科書参考ホームページ： http://nk-kaken.jp/hoshitohananika/
参考書	国立天文台編集『理科年表』丸善 2014年（『理科年表』は、部分的に参照、必要な部分はプリントで配布）授業ホームページ　http://nk-kaken.jp/nichidai/
成績評価の方法及び基準	試験(80%)、レポート(10%)、授業内テスト(10%) 授業内テストは、小規模のものを毎回実施し、解答を所定の「解答票」に記入して提出する。また宿題レポートを課し、レポート点として採点する。授業内テストおよびレポートは、それぞれ10%満点として採点し、10％を超える超過分は試験の不足分の補填に利用する。詳しくは講義の中で説明。
オフィスアワー	授業終了時教室，あるいは e-mail にて．