Introduction to Astrophyics
| Numbering Code | U-SCI00 44226 LJ57 | Year/Term | 2022 ・ First semester |
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| Number of Credits | 2 | Course Type | Lecture |
| Target Year | 4th year students or above | Target Student | |
| Language | Japanese | Day/Period | Fri.2 |
| Instructor name |
TSURU TAKESHI (Institute for Liberal Arts and Sciences Professor) TAJIMA OSAMU (Graduate School of Science Associate Professor) |
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| Outline and Purpose of the Course | 宇宙は素粒子から一般相対論に至るあらゆる階層で物理の研究対象となっている．宇宙創成を記述する物理学と，高エネルギー過程を中心に多様な宇宙現象を記述する物理学に焦点をあてて講義を行う．前半は田島が担当し，後半は鶴が担当する．最先端技術を駆使した観測･実験で、どのように宇宙像を明らかにしていくのか？その現状についても触れる． | ||
| Course Goals | 宇宙を舞台に様々な物理がどのように展開されているかを理解する．また，基本的な物理でどのように宇宙を理解することが出来るかを学ぶ． | ||
| Schedule and Contents |
第１回．宇宙膨張とビッグバン 第２回 宇宙の構成要素の変遷 第３回 初期宇宙の熱史と宇宙背景放射 (CMB) 第４回 ビッグバン宇宙論の課題とインフレーション宇宙 第５回 インフレーション宇宙とCMBの偏光パターン 第６回 CMB偏光の観測実験 第７回 ダークマターの検出実験 第８回 ビリアル定理と自己重力系 第９回 輻射の物理 第１０回 縮退した星と質量降着 第１１回 銀河団の高温プラズマ 第１２回 超新星残骸の衝撃波と宇宙線の加速 第１３回 X線の観測実験 第１４回 ガンマ線・宇宙線の観測実験 第１５回以降 試験・フィードバック ＃進行状況に応じて前後することがある。 |
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| Course Requirements | 教養課程の基礎物理一般をよく履修しておくこと．宇宙の専門知識は不要であるが，量子力学，熱・統計力学等の基礎知識を履修していることが望ましい． | ||
| Study outside of Class (preparation and review) | 講義を元に，登場する基礎物理学を復習する． | ||
| References, etc. |
現代宇宙論, 松原隆彦, (東京大学出版会), ISBN:978-4-13-062612-5 C3042, 前半部（ビッグバン、元素合成、インフレーション）は平易で読みやすい。 Modern Cosmology, Scott Dodelson, (Academic Press), ISBN:13-978-0-12-219141-1, しっかりした教科書。宇宙背景放射に関しても詳しく書かれている。日本語訳はない。 宇宙マイクロ波背景放射, 小松英一郎, (日本評論社), ISBN:978-4-535-60745-3, 宇宙背景放射（CMB)に特化した日本語の教科書。式導出の行間を理解するには苦労するが、導出された式が意味する大枠を理解することに注力した教科書。 宇宙物理学, 佐藤文隆，原哲也, (朝倉書店), ISBN:4-254-13573-4, 基礎物理学から宇宙物理を紐解いた教科書．古典力学をはじめ，量子力学，熱統計力学，素粒子・原子核，一般相対論など宇宙がバライティに富む物理学の宝庫だと理解できる良書． 新版 宇宙物理学: 星・銀河・宇宙論, 高原文郎, (朝倉書店), ISBN:978-4254131178, 上記の本に近いスタイルだが，2015年出版なので情報が新しいことが魅力の教科書．こちらもお勧め． シリーズ現代の天文学, , (日本評論社), 日本天文学会が創立100周年記念として出版したシリーズ．その名の通り，現代の天文学を概観できる．18巻のシリーズの専門書なので，興味のあるところをピックアップして読むと良い． ※講義録をPandAにて公開するので，そちらも参考にしてほしい． |
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