物理学 (通年) 「現代物理の世界」
19世期末に数々の矛盾に直面した物理学は,20世紀に入ると物質,空間,
宇宙,などに対する考え方を根本より変えることによって問題を解決し,
大きな発展を遂げた.
本講義ではそのうち以下のようなトピックを取り上げる:
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基礎物理: 原子,分子に基づいた現代の物質像.エネルギー,
温度, 波の干渉,といった根本的な物理概念.
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量子力学の不思議な世界:
19世紀の物理とどこが違うのか?
原子はなぜ特定の大きさを持つのか? なぜ安定なのか?
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特殊相対性理論:
時間と空間が統一できるとはどういうことか?
動いているものの長さが縮むのはなぜか?
宇宙旅行中は年をとらないというのは本当なのか?
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宇宙物理と一般相対性理論:
宇宙の ``始まり'' とは?
星はなぜ光るのか? 星の一生とは?
ブラックホールとはどんなものか?
それは我々の宇宙に存在するのか?
現代物理は結果のみを聞くと直観に反したり,不思議な面も多い.しか
し,種を明かせば物理現象は自然なものばかりである.本講義では
いろいろな物理現象がなぜ起こるのかというメカニズムを
理解する.
現在の理解の根拠となる実験/観測の結果,また現在の考え方に至るま
での歴史的な紆余曲折,ブレークスルーなども説明する.トンネル顕微
鏡による原子の写真,加速器実験,宇宙望遠鏡による観測といったの最
新の結果も適宜紹介する.
20 世紀の物理の難しさはいかに先入観にとらわれずに新しい概
念を受け入れられるかという点に主にあり,文化系の学生であるから理解でき
ないということは決して無い.高校で物理を学んでいることは前提とし
ないし,使う数学は中学程度の初等的なものである.
%ので,頭を使えば必ず理解できる.
学生諸君には若い想像力と新しい概念を理解しようとする姿勢を期待す
る.
物理で学ぶ理論的な考え方,大雑把にスケールを把握する能力,といっ
たものは物理以外でも大いに役立つ.例えば物理を研究していた人で経
済界など全く異なる分野で活躍している人は多い.
隔週ごとに,講義と実験を行なう.
実験は2人1組で行ない,簡単なものなので恐れることはない.
実験はインフォーマルな参加型授業なのでむしろ楽しいであろう.
講義で課すレポート,実験レポート,そして講義と実験の出席状況を評
価の材料とする.試験はしない.1クラス60人くらいの人数制限があ
る.
実験の教科書: 「物理の実験」 慶應義塾大学日吉物理学教室編
講義の教科書: 特になし
講義の参考書:
他の本に混じり面白い物理の本もいくつか紹介してある.
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Last modified: Sat Mar 1 14:58:27 JST 1997