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1.
天文学概論(第1回) 天文学概論 神奈川大学理学部
2010年度後期 担当:佐々木ほか
2.
本講義で扱うトピック ・私たちが住む太陽系 ・惑星系の起源とその進化 ・多様な太陽系外惑星 ・銀河系と近傍銀河 ・超新星と距離の梯子 ・最新の宇宙論モデル ・初期宇宙と宇宙の構造形成
3.
スケジュール 9/22 佐々木 ガイダンス 9/29 佐々木 太陽系(1) 10/6 佐々木 太陽系(2) 10/13 佐々木 星惑星形成(1) 10/20 佐々木 星惑星形成(2) 10/27 佐々木 系外惑星(1) 11/3 佐々木 系外惑星(2)
4.
スケジュール 11/10 馬場 銀河系・近傍銀河(1) 11/17 馬場 銀河系・近傍銀河(2) 11/24 高梨 超新星・宇宙論(1) 12/1 高梨 超新星・宇宙論(2) 12/8 富田 初期宇宙と構造形成(1) 12/15 富田 初期宇宙と構造形成(2) 1/12 佐々木 全体のまとめ
5.
成績評価 ・出席:50% 出席管理システムを使用 出席回数が7回に満たない場合は評価外 ・レポート:50% ミニレポート(2回に1回程度) 最終レポート(内容は最終講義で連絡)
6.
その他 ・教科書: 特に指定しない 各講師が参考書を紹介する予定 ・連絡先: 講義に関する質問・要望・相談等は 佐々木貴教 takanori@geo.titech.ac.jp へお願いします
7.
自己紹介 ❖
佐々木 貴教(ささき たかのり) ❖ 東京工業大学 大学院理工学研究科 地球惑星科学専攻 学術振興会特別研究員(PD) ❖ 2008年3月に東京大学で学位を取得 ❖ 専門は 惑星の形成と進化 の理論研究 惑星系はどのようにして作られるのか 惑星系はどのように進化していくのか 我々は何処から来て何処へ行くのか? 生命を宿す 第二の地球 は存在するか?
8.
連絡先 ❖
Sasaki Takanori Online:http://sasakitakanori.com 佐々木貴教 で検索してもすぐ見つかります 講義資料や参考図書の情報などを掲載します ❖ メール:takanori@geo.titech.ac.jp 本講義全体の代表メールアドレス 講義の感想, 質問, 要望, 相談 惑星科学全般についての質問 研究や研究者についての質問
9.
「天文学」とは?
10.
天文学とはどんな学問か? 私たちの頭上にある月や惑星や恒星から遠くの銀河に いたるまでのさまざまな天体や天体の集団の、運動や形、 物理状態や物質の組成、時間変化(進化)や相互作用など を研究するのが天文学の目標である。 [シリーズ現代の天文学1 人類の住む宇宙]
11.
天文学の特徴 天体の歴史性(進化)を研究する学問である 天体には常に重力が働き、エネルギー放出を伴う → 全ての天体は「進化」する 観測は天体の進化の一段階を映すスナップショット 同じ種類の天体の異なった進化段階を観測 → 天体の進化を読み解くことができる 様々な進化のタイムスケールが存在する 太陽:10億年を超える時間スケールで進化 超新星のニュートリノ反応:1秒以下で進行
12.
天文学の歴史1:古代人の宇宙観 古代インドの宇宙観
古代エジプトの宇宙観 ・神話の主題としての宇宙の起源 ・神により宇宙や生命の誕生や死が決定されている → 「科学」や「天文学」ではない
13.
天文学の歴史2:天動説 アリストテレスの宇宙体系
地球の周りを惑星や太陽が回る ・複雑な円運動の組み合わせにより惑星の動きを説明 → 惑星の逆行運動も説明可、ただし極めて複雑になる 宇宙はもっと単純で美しい体系であるはず(あるべき)
14.
天文学の歴史3:地動説 ニコラウス・コペルニクス(1473-1543) ・地動説(太陽の周りを地球が回っている)
を最初に提唱した ・地動説の集大成「天球の回転について」 ・コペルニクス的転回 ヨハネス・ケプラー(1571-1630) ・観測データ →「ケプラーの法則」 惑星は太陽を焦点とする楕円運動をとる 惑星は面積速度一定の速度で動く 公転周期の2乗が長半径の3乗に比例
15.
天文学の歴史3:地動説 ガリレオ・ガリレイ(1564-1642) ・自作の望遠鏡による天体の観測
(木星のガリレオ衛星・金星・太陽黒点) → 地動説が正しいことを確信 ・宗教裁判「それでも地球は動いている」 アイザック・ニュートン(1642-1727) ・近代物理学・微積分法の祖 ・万有引力の法則「プリンキピア」 ・ケプラーの法則を理論的に説明 ・地動説が正しいことを決定づけた
16.
天文学の歴史4:銀河宇宙の発見 太陽 ハーシェルの観測(天の川銀河) 恒星は限られた空間に円盤状に分布している
変光星セファイド を用いた距離の測定 銀河が宇宙空間に散らばっている 「銀河宇宙」の発見
17.
天文学の歴史5:膨張宇宙の発見 ハッブルの法則 v = HR(H:ハッブル定数) ほとんどの銀河は私たちから遠ざかっており その遠ざかる早さ
v は距離 R に比例している → 宇宙が一様に膨張しているとすると説明がつく 宇宙は一点から始まり急激に膨張(ビッグバン)
18.
天文学の歴史6:現代の天文学 宇宙図
http://www.nao.ac.jp/study/uchuzu
19.
天文学が扱う「宇宙」
20.
「宇宙」とは?
往古来今謂之宙 (往古来今、これを宙と謂う) 「宙」=時間の概念 四方上下謂之宇 (四方上下、これを宇と謂う) 「宇」=空間の概念 宇宙の研究 = 空間や時間の始まりや果てを考える
21.
多様な宇宙の姿
多様な天体を扱う 多様な現象を扱う
22.
多様な宇宙の姿 様々な望遠鏡を用いて、様々な波長で天体を観測
23.
多様な宇宙の姿 様々な望遠鏡を用いて、様々な波長で天体を観測
24.
宇宙の空間的拡がり(宇宙の階層構造)
恒星(惑星系) 銀河群・銀河団 惑星 銀河 宇宙の大規模構造 サイズ小 サイズ大
25.
ウロボロスの図 巨視的世界(宇宙)と微視的世界(素粒子)は 宇宙の進化を通じて結びついている
26.
宇宙の時間的拡がり(宇宙論)
27.
宇宙の歴史を1年で表すと
28.
遠方の宇宙=過去の宇宙
8分前の太陽の光 約8分 130億年前の宇宙の姿 太陽 約130億年 観測されている最遠の宇宙 遠方の宇宙を見ることで、過去の宇宙の進化を知る
29.
天文学の中の「惑星科学」
30.
我々の住む太陽系 水
金 地 火 木 土 天 海 地球型惑星(岩石惑星):水星・金星・地球・火星 木星型惑星(巨大ガス惑星):木星・土星 天王星型惑星(巨大氷惑星):天王星・海王星
31.
惑星形成論:惑星はいかにして誕生したのか
H,H ©Newton Press
32.
太陽系外惑星系 多種多様な太陽系外惑星系が発見されている 生命を宿す「第二の地球」は存在するのか?
33.
われわれはどこから来たのか われわれは何者か われわれはどこへ行くのか
-Paul Gauguin
34.
参考図書
35.
連絡先 ❖
Sasaki Takanori Online:http://sasakitakanori.com トップページに講義資料へのリンクを載せておきます 今日の講義の資料も明日中には載せる予定 ❖ メール:takanori@geo.titech.ac.jp 講義の感想, 質問, 要望, 相談 惑星科学全般についての質問 研究や研究者についての質問
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