学部・大学院区分学部
時間割コード0024202
科目区分理系基礎科目
科目名 【日本語】物理学入門
科目名 【英語】Introduction to Physics
主担当教員 【日本語】杉山 雄規
主担当教員 【英語】
単位数2
開講期・開講時間帯Ⅱ 木曜日 2時限


本授業の目的およびねらい
本授業科目は,自然科学系分野の学問体系を認識するとともに,自主的判断能力を培うことが目的である。
現代の科学文明はその基礎を物理学に負うところが大きい。哲学や思想にまで大きな認識の変革を迫ってきた。同時に、人類の生存に関わる深刻な課題も引き起こした。
それらの問題・課題を理解するためにも、この講義では、現代物理理が認識している世界とその状況を紹介していきたい。
授業の構成
以下の項目について、できるだけ数式を用いないで
主にpptやコンピュータシミュレーション等により分かり易く説明したい。

1. 我々の世界(宇宙の歴史と存在するもの) 
  1-1エネルギーとエントロピー
  1-2ビッグバン理論
2. 情報とコンピュータ
  2-1ハードとソフト 2-2アナログとデジタル
3. 決定論的力学とカオス
  3-1ニュートン力学 3-2二重振り子 3-3生物の増殖モデル
4. カオスとフラクタル
5. 古典力学と量子力学(マクロな世界とミクロな世界)
   5-1なぜ量子力学が必要か? 5-2量子コンピュータとテレポーテーション
6. 観測と存在(観測によって存在が変わる!)
7.  宇宙と素粒子 7-1 運動の相対性 7-2 相対性理論 7-3 時間と空間 
          7-4 空間の次元と形体
8. 集団の現象  8-1 平衡と非平衡または静的と動的 8-2 相転移現象
9.  複雑性と生命現象 9-1 多自由度とエントロピー 9-2 ライフゲーム
10.地球システムの物理的理解
履修条件・関連する科目
履修条件は特にないが、日常の科学、物理学に関する情報や報道について注視してほしい。
過去の物理学に関する授業等の知識は特に前提としない。
成績評価の方法と基準
最終的に試験時間内に、講義で取り上げた事柄について選択して、レポートを書いてもらう。その際持ち込みは不可とするので、書く内容をよく吟味しておくこと。また、講義の過程で、内容的に区切りのところで小レポートを貸すことがある。
教科書・テキスト
教科書は特に指定しない。
参考書
物理法則はいかにして発見されたか R.P.ファインマン ダイヤモンド社
ホーキング宇宙を語る S.W.ホーキング 早川書房
物理学とは何だろうか? 朝永振一郎 岩波新書
注意事項
本授業に関する参照Webページ
担当教員からのメッセージ
授業に関するWebページは、講義中に紹介する。

現代的な物理に関する話題を物理的本質を失わなように、できるだけ平易に紹介したい。
数式は基本的に使わないが、法則を表す基礎方程式の考え方・内容はできるだけ説明したい。
不慣れな語句や一見わかりにくい論理が出てくると思うが、多少誇張して表現するので、それに怯まないで、ついてきてほしい。質問は話してる途中でもいつでも受け付ける。もちろん講義の後でも構わない。

The lectures are presented kindly without loss of important essences.
The mathematical folmuras would not be used, instead some technical terms and logics are used. Questions are O.K. at any time duling the lectures.

Goals and objectives of this course
are understandings of the recent results in physics and
helps for solving the recent problems appeared in science