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宇宙を理解する
| 令和２年度入学者 | 宇宙を理解する | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 令和元年度以前入学者 | 数と宇宙１ | ||||
| 教員名 | 柳澤正久 | ||||
| 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 | ||
| 授業の形態 | オンデマンド授業（PowerPointによるスライド資料配信） |
|---|---|
| 授業概要 | 宇宙全般につき、最も近い天体である月から、100億光年以上離れた銀河まで、時間的には宇宙誕生時にまでさかのぼって、主な最新の研究成果を紹介する。 |
| 授業のねらい・到達目標 | （１）授業のねらい 宇宙に関する最新の研究にはどのようなものがあるのか、また、これらの研究に至るまでの歴史、更には未解決の問題は何かについて理解する。 （２）到達目標 ・宇宙の研究が、仮説を立ててはそれを観測や実験で実証するということの繰り返しで進んできたことを説明することができる（Ａ－３－１）。 ・最新の研究成果といえども、まだ解決すべき問題があることを説明することができる（Ａ－４－１）。 この科目は文理学部（学士（理学））のDP1,3及びCP2,9に対応している。 なお、新カリキュラム（令和２年度以降の入学者）では、この科目は文理学部のディプロマポリシーDP3,4およびカリキュラムポリシーCP3,4に対応している。 ・仮説に基づく課題や問題を提示し，客観的な情報を基に，論理的・批判的に考察することの重要性を説明できる。(A-3-1) ・事象を注意深く観察して，解決すべき問題を認識できる。(A-4-1) |
| 授業の方法 | オンデマンド授業（PowerPointによるスライド資料配信）である。ほぼ教科書に従って授業を進める。ただし、教科書がまだ手に入っていない可能性のある第1回と2回は教科書以外のテーマである。 5月14日（木）のある週（月曜から日曜まで）を第1回として、1週間ごとに教材を追加する。小テストが受けられるのはその週だけなので注意すること。 ただし、第1回から3回までの小テストは、第3回の週の最後（日曜）まで受けられる。また、7月23日（木）の第11回以降については、教材と小テストを早めに追加し、試験期間最終日または8月末日まで小テストを受けられるようにする予定である。 |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
月：巨大衝突で誕生し、その後も衝突で進化してきたことを学ぶ（A-4-1）。 初回講義開始までにBlackBoardのコース登録をすること。受講者への連絡はBlackBoardの“連絡事項”欄に掲示するので随時確認すること。 【事前学習】月の起源について調べる。 （3時間） 【事後学習】月を眼視観測する。 （1時間） |
| 2 |
天体衝突：地球や惑星への小天体の衝突でどのような現象が起こるのかを学ぶ（A-3-1）。
【事前学習】恐竜の絶滅の原因について調べる。 （3時間） 【事後学習】スペースガードについて調べる。 （1時間） |
| 3 |
宇宙と物質の誕生：インフレーション理論とビッグバンについて学ぶ（Ａ－４－１）。
【事前学習】ガモフのビッグバン仮説とはどんなものか調べる。 （2時間） 【事後学習】インフレーション理論とは何かを調べる。 （2時間） |
| 4 |
宇宙の晴れ上がりと背景放射：ビッグバンの40万年後までは宇宙は霧の中のような状態だったことを学ぶ（Ａ－３－１）。
【事前学習】電磁波が、その波長によりどのような名前で呼ばれているか(例えば紫外線)を調べる。 （2時間） 【事後学習】電離について調べる。 （2時間） |
| 5 |
宇宙の膨張：宇宙が膨張していること、さらに膨張速度が加速していることを学ぶ（Ａ－３－１）。
【事前学習】音のドップラー効果について調べる。 （3時間） 【事後学習】宇宙の膨張についてまとめる。 （1時間） |
| 6 |
ダークマターとダークエネルギー：銀河の観測からダークマターの存在が予言されることを学ぶ。更にダークエネルギーについても学ぶ（Ａ－４－１）。
【事前学習】ドップラー効果についてまとめる。 （2時間） 【事後学習】渦巻銀河、楕円銀河とは何かを調べる。 （2時間） |
| 7 |
様々な星：星の性質と寿命が質量で決まることを学ぶ（Ａ－３－１）。
【事前学習】核融合反応について調べる。 （2時間） 【事後学習】どれか星を一つ選んで、それがどんな星で寿命はどれぐらいなのかを調べる。 （2時間） |
| 8 |
超新星爆発とブラックホール：星はどのように爆発するのか、また、どのような場合にブラックホールになるのかを学ぶ（Ａ－３ー１）。
【事前学習】ヘルツシュプルング・ラッセル図(HR図)とは何かを調べる。 （2時間） 【事後学習】ベテルギウスの現状についてインターネットなどで調べる。 （2時間） |
| 9 |
重力波と重力レンズ：存在の予測と観測による発見について学ぶ（Ａ－３－１）。
【事前学習】重力波が検出されたというニュースについて調べる。 （1時間） 【事後学習】相対性理論について調べる。 （3時間） |
| 10 |
天の川銀河と太陽系：宇宙の中での地球の位置について学ぶ（Ａ－４－１）。
【事前学習】隣の恒星までの距離と銀河系の直径を調べる。 （2時間） 【事後学習】天文学で使う距離の単位についてまとめる。 （2時間） |
| 11 |
宇宙生物学：生命の発生について学ぶ（Ａ－４－１）。
【事前学習】生命の定義について調べる。 （3時間） 【事後学習】他の星にはどんな生物がいるか考察する。 （1時間） |
| 12 |
知的生命体：宇宙人について考察する（Ａ－４－１）。
【事前学習】ドレイクの式について調べる。 （2時間） 【事後学習】銀河系内の文明の数を推定する。 （2時間） |
| 13 |
太陽系外惑星と惑星形成：どのような方法でどのような惑星が見つかっているか、惑星はどのように誕生するかについて学ぶ（Ａ－４－１）。
【事前学習】水について調べる。 （2時間） 【事後学習】太陽系外縁天体について調べる。 （2時間） |
| 14 |
宇宙探査と宇宙旅行：日本と世界の探査機や有人宇宙計画について学ぶ（Ａ－４－１）。
【事前学習】探査機「はやぶさ２」について調べる。 （3時間） 【事後学習】恒星間飛行の方法について検討する。 （1時間） |
| 15 |
宇宙の未来：今後 宇宙はどうなっていくのか、他の宇宙はあるのかについて考察する（Ａ－４－１）。
【事前学習】宇宙の泡構造について調べる。 （2時間） 【事後学習】宇宙の研究と素粒子の研究の関係についてまとめる。 （2時間） |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | 縣 秀彦 『図説 一冊でわかる！ 最新宇宙論』 Gakken 2019年 教科書を使って授業を進めます。オンデマンド授業を視聴する時には必ず用意しておいて下さい。ただし、教科書がまだ手に入っていない可能性のある第1回と2回は教科書以外のテーマをやります。 |
| 参考書 | 使用しない |
| 成績評価の方法及び基準 | 授業内テスト:毎回のオンデマンド授業でBlackboardにより出題します。毎回ではありませんが課題を出すかも知れません。(60%)、授業参画度:毎回のオンデマンド授業で、Blackboardによる出題に回答したことを確認します。(40%) |
| オフィスアワー | 本来の授業時間、木曜３限１３：００~１４：３０に、Blackboardの掲示板を見ます。 これ以外の時間帯にも掲示板を見ると思いますが、確実ではありません。 期間は５月１４日（木）から８月２０日（木）です。 |