市ヶ谷リベラルアーツセンター（ILAC）ILAC Course

現代でも希少価値が高く富の象徴でもある金は、古くから人類を魅了し続けてきた。錬金術は金を人工的に作り出そうとする試みであったが、金を他の物質から作り出すことはできず、失敗に終わった。しかし、そうした試みは、「物質は何からできているのか？」という根源的な問いに繋がるものであり、錬金術の発展(失敗)によって科学・技術が大いに進展したこともまた事実である。本講義では、科学の発展により、物質の究極の構成要素がどのように探究・理解されてきたのかを解説する。さらに、古代・近世の錬金術の代わりに、どのような方法であれば金(元素)を人工的に作り出すことができるのか、現代物理学に基づく答えを探る。
本講義を通して、学生は、物質の究極的な構成要素が何かを学ぶと同時に、それに基づき、宇宙において物質がどのように誕生し、進化してきたのかを学ぶ。

・自然現象や我々の生活を支えている科学技術を理解するための基礎知識を身につける。
・我々を構成している物質やその成り立ちについて科学的に理解することができる。特に、物質の最小単位が何で、それによって身の回りの物質がどのように構成されているのか、それらは宇宙の中でどのように形成されたのかを理解することができる。

各学部のディプロマ・ポリシーのうち、以下に関連している。法学部・法律学科：DP3・DP4、法学部・政治学科：DP1、法学部・国際政治学科：DP1、文学部：DP1、経営学部：DP1、国際文化学部：DP2、人間環境学部：DP2、キャリアデザイン学部：DP1

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本授業は資料配布型オンデマンド授業として実施し、資料は学習支援システムにより配布する。配布資料では、高校で物理や化学を履修しなくても理解できるよう、平易に説明する。毎回、授業内容に関する選択式問題による小テストを、学習支援システム上で実施する。最終授業で、13回までの講義内容のまとめや復習だけでなく、小テストに対する講評や解説も行う。

なし / No

なし / No

※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。

第1回：序章

20世紀初頭に進展した原子論や量子論を説明し、本講義の内容について概観する

第2回：核力

原子核を結び付けている力（核力）とそのしくみについて

第3回：原子核の構造

原子核の構造について、原子や分子の構造と比較しながら解説する

第4回：原子核の反応

原子核の崩壊を含め核反応や質量エネルギーについて解説する

第5回：ニュートリノの発見

ニュートリノの予言と発見、最近の成果について

第6回：宇宙線がつくる粒子

宇宙線と宇宙線により生成された奇妙な粒子について

第7回：クォーク模型

クォーク模型とその歴史、現在の理解について説明する

第8回：標準模型

第７回までの内容を踏まえ、素粒子物理学の標準模型について解説する

第9回：加速器

加速器について紹介し、素粒子・原子核物理学における加速器実験を解説するとともに、加速器のそれ以外の分野での利用例を紹介する

第10回：宇宙における元素合成（１）

元素の起源についての現代の理解について。また、宇宙の始まり（ビッグバン）と元素合成についても解説する。

第11回：宇宙における元素合成（２）

恒星の一生と恒星内部での元素合成について

第12回：宇宙における元素合成（３）

恒星の最期と超新星爆発に伴う元素合成過程について

第13回：現代の錬金術

これまでの授業内容を踏まえ、人工的に元素を生成・変換する方法について解説する

第14回：まとめ

秋学期授業のまとめを行う。第１３回までに実施した小テストの講評や解説を行う

・次回以降の授業内容の理解を助けるためにも、配布資料などをもとに、各回の学習内容の復習を行うこと。
・身の回りの自然現象や科学ニュースに関心を持つこと。
・授業内容が深く関連する自然現象や科学技術などの具体例が何か考えること。
・本授業の準備・復習時間は、各2時間を標準とする。

テキストは使用しない。

必要に応じて授業中に紹介する。

期末レポート(約50％)と小テスト(約50％)により評価する。毎回の授業内容に関する小テストを学習支援システム上で実施する。期末レポートは、授業内容に関する課題を出題する。期末試験は実施しない。

わかりやすい説明と資料作りを心がけます。