【講義概要】
本科目は「自然と環境コース」が提供する物理系４科目（下記「関連する科目名」参照）への導入としての役割を果たす。対象として自然科学に関心を持つすべての学生を念頭に置き、「物理法則に基づいて自然現象を記述する」見方、考え方を伝える。第１回で物理的自然観を概観し、第２〜４回で物理学の基盤である力学の論理と方法、第５〜７回で環境問題を含む熱学的自然観、第８〜９回では波動現象と場の考え方を扱う。第10〜13回は、電気と磁気、電磁波そして相対性理論の初歩を扱う。さらに第14、15回で物質の原子・分子からの成り立ちや、さらにミクロな世界を理解するのに必要な量子の世界の法則を垣間見る。
【授業の目標】
物理法則に基づいて自然現象を把握するための発想法と方法論に親しむ。それによってより進んだ学習への動機を高める。また、原子力や環境問題など人類と自然の共生に関わる問題を物理学の視点で理解する力を身に着ける。
【履修上の留意点】
物理の学習に一歩を踏み出そうとするすべての方を念頭において、物理の見方・考え方を解説する。物理の学習にある程度の数学の使用は避けられないが、本科目では高校程度以上の数学の使用は避ける。本科目と「物理の世界」をともに受講することで物理という学問の全体像をつかむことができるようになっている。これらの科目を学んだ後、さらに本格的に物理学の学習を深めたい方には、「力と運動の物理」「場と時間空間の物理」「量子と統計の物理」という３つの専門科目が用意されている。
第13回 電磁波とアインシュタイン
電磁波が真空中で伝わる速度は常に一定の普遍定数である。このことは私たちが経験で培って来た素朴な時間と空間の考え方が正しくないことを示している。アインシュタインがこの問題にどう取り組み、新しい時間と空間の概念を提唱したか考え方を学ぶ。
アインシュタイン自伝 (*)
担当講師：米谷 民明(東京大学名誉教授)
