「宇宙科学 I」内容紹介


「宇宙科学 I」 と 「宇宙科学 II」 は同時に取れます。「宇宙科学 I」と 「宇宙科学 II」の違いは、「I」 が基礎的なことを広くやるのに比べて、 「II」 の方は少し程度が高く、宇宙の現象の中で、ある程度トッピクス的な ものを主にしています。この他に「宇宙科学演習 I」および「宇宙科学演習 II」が あります。これら演習は夏学期のみ開講されます。詳しい内容はガイダンスにて 聞いてください。


「宇宙科学 I (蜂巣)」 は理系向けです。もちろん、文系の学生がとっても 構いませんが、若干ハードルが高いです。


成績は期末試験で判定しますので、単位が欲しい人は必ず期末試験を受けて下さい。 これは必須です。受けなければ、単位は出しません。 また、授業時間中にまとめて2度、レポートを提出してもらう予定です。 レポートは必須ではありませんが、レポートの点を最大10点程度加味して 最終的な点数を出します。 その割合などについては、レポート課題を出す時に言います。


 なお、「宇宙科学 I」講義ノートがあります。 生協の教科書販売にて 500-700 円程度で購入できます。また、私(蜂巣)の WWW ページに講義ノートがポストスクリプトファイルでありますので、 それをプリントして手に入れて下さっても構いません。 この講義をとる人は、前もって講義ノートを用意しておいて下さい。 教科書がわりに授業で使います。

http://lyman.c.u-tokyo.ac.jp/~hachisu/lecture/astronomy/astronomy.shtml

にあります。なお、「講義ノート」のおおまかな内容は以下の様なものです。

1. 宇宙の階層構造 (講義のガイダンス)
   宇宙の種々の天体の構造を支配する主要な力は重力である。
     ○宇宙全体  100億光年(10^26 m)  重力
     ○宇宙の大規模構造  1億光年(10^24 m) 重力  
     ○銀河団  1千万光年(10^23 m)  重力
     ○銀河  10万光年(10^21 m)  重力
     ○星団  1光年--1千光年(10^16 -- 10^19 m)  重力
     ○星    10^8 -- 10^11 m   重力
     ○惑星・惑星系    重力
     ○人間   1 m   分子間力(電磁気力)
     ○分子   1/10^9 m  量子力学的力(電磁気力)
     ○原子   1/10^10 m  量子力学的力(電磁気力)
     ○原子核   1/10^14 m   強い力
     ○素粒子   1/10^15 m   強い力(クオーク)
2. 宇宙の距離を測る --- 星の明るさと距離
     ○近くの星までの距離の決定、パーセクの定義など
     ○星の色と温度の関係など
3. 天体からの情報
     ○星などの天体からの情報は電磁波で受け取る
     ○電磁波の種類とそれらからどうして情報を引き出すか
4. 星の構造とエネルギー源
     ○星の構造の式、重力と圧力勾配の釣り合い
     ○圧力の元になる熱源(核融合反応と重力収縮)
5. 主系列星の構造
     ○軽い星 --- 輻射平衡核と対流平衡外層
     ○重い星 --- 対流平衡核と輻射平衡外層
6. 電子の縮退圧
     ○高密度で現れる量子力学的力圧力 --- 縮退圧
     ○白色矮星とチャンドラセカール限界質量 --- 電子の縮退圧
     ○中性子星を支える力 --- 中性子の縮退圧
7. 太陽程度の質量を持つ星の進化と最後
8. 太陽の7倍の質量を持つ星の進化と最後
9. 太陽の20倍の質量を持つ星の進化と最後
10. 恒星の進化のまとめ
11. 超新星爆発
     ○重い星の進化の最終段階で起こる「鉄の光分解」型超新星爆発
     ○連星系中で起きる「炭素爆燃」型超新星爆発
     ○元素の起源としての超新星爆発の持つ意味
12. 中性子星の構造とX線バースト
     ○パルサー・連星パルサー
     ○X線源としての中性子星
13. ブラックホール天体の性質
     ○ブラックホールの力学的性質
     ○ブラックホールの蒸発(熱力学的性質)
     ○ブラックホール候補天体
14. 銀河・星団の構造と進化
     ○散開星団の進化と年齢
     ○球状星団の形成・進化・年齢
     ○銀河の形成
     ○特異銀河としてのクエーサー
     ○巨大ブラックホールと銀河中心核
15. 膨張宇宙と銀河の形成
     ○ハッブルの宇宙膨張則
     ○3K宇宙背景放射
     ○原始銀河の形成
16. 惑星系の形成と生命の誕生
     ○原始太陽系星雲
     ○地球型惑星の形成
     ○木星型惑星の形成
     ○生命の誕生について
17. 宇宙生命について
     ○宇宙文明の存在数
     ○宇宙文明のタイプ
     ○宇宙人へのメッセージ
18. Q&Aについて
19. 筆記試験について

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