現代の物理学は、２０世紀初頭に発見、確立した相対性理論、量子力学に基礎を置く。これらは、素粒子や原子核など極微の世界とともに広大な宇宙の成り立ち・進化を理解する上で必要であるのみならず、現代の日常生活を支える様々な技術などにも広く応用されており、現代を生きる我々にとってこれらを理解することは必須である。

　本講義では、２０世紀の物理学を概観し現代物理学の視点からの物質観、宇宙観を紹介する。物理学が物質や宇宙の構造をどのように解き明かしてきたのかを、原子、原子核の発見、物質構造の認識、ビッグバン以降１３８億年の宇宙の歴史の中での物質進化や物質循環、などを通じてわかりやすく説明する。地球に存在する元素を利用して生命が維持されていることや私達が日常生活で利用している様々なエネルギー源が、宇宙での元素合成過程やその歴史と深く関連していることにも触れる。また元素合成過程で作られた放射性同位元素が、地球で起きている地震や火山（温泉も含めて）のエネルギー源になっていることを学ぶ。

この講義を履修した学生は、物理学の時代と呼ばれた２０世紀に人類が獲得した新しい物質観、宇宙観を理解し、それらが現代社会にどのように応用されているかを理解し説明できることを目標とする。加えて、現在どのような問題が未解決の問題として残り、どのように世界中の物理学者がその解明に向けて取り組んでいるのかを理解する。【知識・理解】

素粒子、原子核、宇宙、相対論、量子力学

A-1．ミニッツペーパー、リフレクションペーパー等によって、自分の考えや意見をまとめ、文章を記述し提出する機会がある。：26～50％
A-2．小レポート等により、事前学習（下調べ、調査等含む）が必要な知識の上に思考力を問う形での文章を記述する機会がある。：1～25％

この授業は、２０世紀の物理学を概観し現代物理学の視点から物質観、宇宙観を理解することで、物理学に関する幅広い知識を習得するとともに、専門分野の枠を超えて共通に求められる知識や思考法の習得を目的とするものである。

04.質の高い教育をみんなに

授業はWebClassに掲載する講義資料を使って行います。

主要なテーマと順序は次のとおりです。
第１回　ガイダンス（オンライン授業）
第２回　物質の成り立ち（１)　原子核などの極微の世界から宇宙まで（スケール、測る）
第３回　物質の成り立ち（２)　物質の構造
第４回　物質の成り立ち（３)　電子、原子核の発見
第５回　物質の成り立ち（４)　素粒子発見の歴史　
第６回　宇宙と私達の関係（１）宇宙の構造
第７回　宇宙と私達の関係（２）様々な元素と私達の関係
第８回　宇宙と私達の関係（３）宇宙での元素合成の歴史
第９回　宇宙と私達の関係（４）太陽、地球の構造
第１０回　宇宙と私達の関係（５）太陽と私達
第１１回　宇宙と私達の関係（６）エネルギー源（太陽、放射性同位体）
第１２回　現代物理学入門（１)　量子力学　
第１３回　現代物理学入門（２)　相対性理論
第１４回　現代物理学入門（３)　現代物理学が取り組んでいる問題
第１５回　私達の生活と現代物理学
理解度等に応じて授業内容を変更する場合があります。

講義資料等を参考に、講義内容をノートに筆記する等して内容の理解につとめてください。またわからないことがあれば積極的に質問してほしいと思います。

本授業科目では，以下の課題等を課します。単位制度の実質化のため，授業外における以
下の予習・復習等の自主的な学修に取り組んでください。
１）準備学修等に必要な学修時間の目安は４時間／週です。
２）各回の授業でミニッツペーパーの提出を課す予定です。
３）レポート課題（１回）を予定しています。授業で扱う内容に関連する事等、図書館やインターネット等で自ら調べ、理解を深める努力が必要です。

以下の事項について適切な説明ができる事を合格の基準とします。
・　量子から宇宙にいたる様々な物理現象に関する基礎的知識
・　元素に関する基礎的知識
・　現代物理学に関する基礎的知識

ミニッツペーパー（１４回×５点：合計７０点）、レポート課題（３０点）により評価します。

参考書
元素１１８の新知識　櫻井　弘　講談社
僕らは星のかけら　マーカス・チャウン　ソフトバンク文庫
電子と原子核の発見 　スティーブン・ワインバーグ 　ちくま学芸文庫
宇宙創成　はじめの３分間　スティーブン・ワインバーグ　ダイヤモンド社
また、必要に応じて資料や論文を提示します

この授業では、物質の階層性や宇宙構造など現代物理学が明らかにしてきた自然の姿を紹介し現代的な視点を持つこと、また現代社会を生きる私たちにとって現代物理学を代表する相対性理論や量子力学は決して無関係ではないことなどを、数式などをできる限り使用せずわかりやすく説明する予定です。現代物理学に関心のある文系の学生諸君も大歓迎。

授業に関する学生からの質問は，各回の授業終了後または開始前に受け付けます。