神戸大学 大学院理学研究科・理学部

模擬授業

2018年度模擬授業・講義タイトル

* 2018年度 模擬授業の受付は終了いたしました。
数学科  物理学科  化学科  生物学科  惑星学科

数学科
M1. 方程式の地図を作ろう
 二次方程式の解の個数は2個、1個、0個の3種類があります。では二次方程式全部が住んでいる国を考えましょう。解の個数が2個、1個、0個の3種類の二次方程式たちはそれぞれどのようなところに住んでいるのでしょうか。同じ事を三次方程式で考えるとどうなるでしょうか。
講師 佐治 健太郎(数学専攻・准教授)
備考 講義、三次関数のグラフを書いたことがあることが望ましい。
M2. 音楽の数理 
 この授業では、楽器が持っている「倍音」の仕組みを分析して、次のような問いに答えていこうと思います。クラリネットとフルートはだいたい同じ大きさ(長さ)なのに、クラリネットの方がずっと音程が低いのはどうしてでしょうか?スマートフォンのスピーカーは、男性の声の音程を出すには小さすぎるのに、私たちはどうして電話越しに男性と女性の声を聞き分けられるのでしょうか?
講師 ラスマン・ウェイン(数学専攻・教授)
備考 講義
M3. 解の公式の見つめ方 * この授業の受付は終了しました
 2次方程式の解の公式は、数学だけでなく物理でもいろいろな場面で使われる基本的なものですが、3次以上の方程式はどうなっているでしょうか?実は3次方程式と4次方程式には解の公式があります。そしてしかも、5次以上の方程式には解の公式がありません(!)
 数学者がこのような答えにたどり着くには何百年もの時がかかりましたが、解の公式の仕組みが明らかになったことで、人類はこれまでになかった『数学の理解の形』を手にすることになりました。波及範囲は広く、たとえば、図形を扱う幾何学にも発想の転換がもたらされています。
 この授業では、3次方程式と4次方程式を解いて、その仕組みを見つめてみたいと思います。
講師 谷口 隆(数学専攻・准教授)
備考 講義
M4. むすんで・ほどいて(結び目の数学)
 結び目といえば、文化人類学の対象となるくらいに、古来から現在まで我々の暮らしには欠かせないものです。 この素朴な対象には驚くほどに豊かな構造が隠されており、現代の数学をもってしてもその豊かな構造のすべてを描き出すまでには至っていません。近年では、数学にとどまらず、統計物理学・高分子化学・生物学などでも幅広く研究されるものになっています。 この講義では、どのようにして、数学として結び目を取り扱い、何を考えるのかを伝えたいと思っています。
講師 中西 康剛(数学専攻・教授)
備考 講義
物理学科
P1. 光と色の科学  * この授業の受付は終了しました
 私たちの身の回りには様々な形で色が現れます。もし色を取去ったら、この世の中は実に味気ないものになるでしょう。空や海は青い。夕焼けは赤い。虹は七色。蜃気楼がみえる。電灯や発光ダイオード(LED)が光る。花火が輝く。では、色はなぜ生じるのでしょうか?光は波としての性質をもちますが、異なる波長の光は異なる色として人間の眼に認知されます。物理学の言葉で言うと、異なる色に見えるものは異なる光の波長分布(光スペクトル)をもちます。また光は波であるために、屈折、回折、干渉、散乱など、単なる光線としては扱えない波の性質をもっています。高速インターネットを支える光通信やCD・ブルーレイプレーヤーにも深く関係しています。この授業ではレーザーや光学素子を用いた簡単な実験を交えながら、「光と色の科学」について図や写真を使って易しく解説します。
講師 河本 敏郎(物理学専攻・教授)
備考 講義と実演
P2. 液体窒素を使って極低温の世界で遊んでみよう
 身の回りにある空気は窒素と酸素で出来ています。普段の生活では気体の窒素も77K(摂氏マイナス196度)では液体です。物を極端に冷やすと日常とは違った世界が広がっています。高温超伝導体を知っていますか?液体窒素につけると電気抵抗ゼロの超伝導状態になり,磁石がその上に浮きます。マイスナー効果という現象です。手品ではありません。その他、身近の物を液体窒素につけて遊んでみましょう。普段の生活では見られない未知の体験が待っています。
講師 大久保 晋(物理学専攻、分子フォトサイエンス研究センター・准教授)、
藤 秀樹(物理学専攻・教授)、菅原 仁(物理学専攻・教授)
備考 講義と実演 (1クラス最大で50名まで)
P3. 超伝導
 金属などを低温まで冷やすと電気抵抗が突然ゼロになってしまうことがあります。これが超伝導とよばれる現象で、超伝導を引き起こすメカニズムは素粒子の性質とも関連した興味深いものです。応用面では室温で超伝導を示す物質の発見が待たれており、その探索の状況についてもお話します。
講師 久保木 一浩(物理学専攻・准教授)
備考 講義
P4. 素粒子と宇宙
 科学技術の発展とともに、我々は少しずつ極微の世界、また遙か彼方の宇宙の様子を見ることができるようになりましたが、「物質の根源は何だろうか」、「我々の住む宇宙はどうなっているのか」という2千年以上も昔から問われ続けられている人類共通の素朴な疑問に、我々は未だに明確な解答を見つけることができません。これにチャレンジしているのが素粒子物理です。素粒子と宇宙というのは、一見両極端であるように感じられるかもしれませんが、実は、宇宙の始まりを理解するためには、素粒子のことをもっともっと知る必要があるのです。皆さんも自然の神秘についての素朴な疑問を発してみませんか。この授業では、神戸大学の素粒子実験グループが進めている研究、「大型加速器を使った素粒子実験」、「初期宇宙の痕跡を探るための宇宙線観測」を中心に、我々がどんな謎に迫ろうとしているのか紹介します。
講師 藏重 久弥(物理学専攻・教授)、山崎 祐司(物理学専攻・教授)、
竹内 康雄(物理学専攻・教授)、身内 賢太朗(物理学専攻・准教授)、
越智 敦彦(物理学専攻・准教授)、前田 順平(物理学専攻・講師)、
鈴木 州(物理学専攻・助教)
備考 講義
P5. 相対論の不思議な世界 * この授業の受付は終了しました
 私達は相対論の世界に住んでいます。この理論は、速さが光速に近づいた場合や重力が極端に強くなった状況では、私達の常識はもはや通用しないことを教えてくれます。私達は誰もが同じ時間を共有し、長さは誰が測っても同じであると思っていました。しかし、人によって時間の進み方や長さは異り、重力によって時間や空間は歪むというのが、我々が住んでいる宇宙の本当の姿だったのです。私の講演では時間の遅れや、長さの収縮、空間の歪みなど相対論の不思議な世界へ皆さんをお連れしたいと思っています。
講師 坂本 眞人(物理学専攻・准教授)
備考 講義
化学科
C1. 光を利用して分子を知る * この授業の受付は終了しました
 私たちの身の回りの物質は様々な分子から構成されています。個々の分子の形や変化はどのように知ることができるのでしょうか?その一つの方法に光を道具として分子を観測する分子分光学があります。分子に光を当てると光の吸収・散乱・放出など様々な現象が起こります。この現象から思いもよらないような多くの情報を手に入れることができます。本授業では分子の構造や化学反応をミクロな視点から解説します。
講師 笠原 俊二(化学専攻・准教授)
備考 講義
C2. 機能性イオン液体の物質科学
 食塩のように陽イオンと陰イオンがイオン結合してできた物質は、ふつう高融点です。ところが、分子でできた陽イオンや陰イオンをうまく組み合わせると室温で液体になります。これらがイオン液体とよばれる物質群で、電気を通す・蒸発しない・引火性がない、などの特性を持ちます。これらは分子設計によって機能性を自在に設計できる面白い液体です。この講義では、イオン液体の特徴・分子設計・用途について触れたのち、最近の物質開発について紹介します。
講師 持田 智行(化学専攻・教授)
備考 講義
C3. 結晶とガラス:構造の規則性と透明性について
 私たちの身の回りにある固体物質は、結晶とガラスに大別できます。結晶中の原子の配列は碁盤の目のように規則正しく、また、ガラス中の原子の配列は、碁盤の上に碁石をバラバラとまいたように不規則になっていると考えられています。固体を構成している元素は同じでも、あるときは結晶、あるときはガラスになる物質もあります。講義では、なぜ、原子が規則正しく配列する場合(結晶)とそうでない場合(ガラス)があるのか、また、その結果、物質の性質はどう変化するのかについて、物質の透明性という観点から解説します。
講師 内野 隆司(化学専攻・教授)
備考 講義
C4. タンパク質の構造と機能 
 私たち生物が生きていく上では「機能」する分子が必要です。機能には、例えば、食物の消化を助ける、運動する、酸素を運ぶ、細胞への情報伝達、などがあり、これらを担っているのがタンパク質です。そして、機能を発揮するために、タンパク質分子は特定の「構造」を取ります。この授業では、タンパク質はどのように立体構造を取るのか、そしてなぜ機能につながるのか、についてお話しします。
講師 田村 厚夫(化学専攻・准教授)
備考 講義
生物学科
B1. 遺伝情報の安定性の維持に寄与する機構  * この授業の受付は終了しました
 私たちヒトの体は、様々な役割を担う数十兆個の細胞からなり、それぞれの細胞にはヒトの「設計図」といえる遺伝情報が備わっています。ところが、遺伝情報の本体であるDNAを取り巻く環境は決して平穏ではなく、DNAは常に傷ついているのです。では、DNAが傷ついたら、細胞はどのように対処するのでしょうか。これまでの研究から、傷ついたDNAに働きかける様々なタンパク質が、細胞の生存あるいは正常な増殖に重要であることが明らかになってきました。本講義では、DNAに傷をつける身近な脅威である紫外線を例にとり、遺伝情報の安定性の維持に寄与する分子機構とその破綻によって生じる病気について紹介します。
講師 横井 雅幸(生物学専攻,バイオシグナル総合研究センター・准教授)
備考 講義
B2. 陸上植物の成り立ちと進化
 私たちの身の回りには、緑の植物があふれています。46億年の地球の歴史の中で、植物が陸上に進出したのは約5億年前、それより岩石に覆われただの荒れ地でしかなかった地上は少しずつ緑で覆われ、続いて昆虫や脊椎動物が陸上に進出することになりました。本講義では、地球の環境と生態系を大きく変えた陸上植物の成り立ちと進化について、様々な研究成果を交えながら概説するとともに、今後の研究の方向性についてもいくつか紹介したいと思います。
講師 石崎 公庸(生物学専攻・准教授)
備考 講義
B3. DNAが語る生物の進化 * この授業の受付は終了しました
 DNAにおける塩基の並びのことをDNA塩基配列(あるいは単に塩基配列)と呼びます。この塩基配列には、遺伝情報が保持されていると共に、突然変異による塩基配列の変化という形で生物の進化の歴史が蓄積されており、それらを比較することにより生物の進化の道筋(真核生物の起源といった高次レベルから種の分化、分布の変遷といった低次レベルまで)を現代に生きる我々に教えてくれます。講義では、クジラやマリモ、高山植物などの研究例をあげながら、実際の研究の方法などについても紹介します。
講師 羽生田 岳昭 (生物学専攻,内海域環境教育研究センター・助教)
備考 講義
惑星学科
W1. 南海トラフで発生する海溝型巨大地震について
 今世紀前半にも駿河~南海トラフで発生することが懸念されている海溝型巨大地震である東海・東南海・南海地震がもたらす災害は計りしれない。本講義では、多方面からのアプローチによって明らかになってきた過去の東海・東南海・南海地震について紹介する。今後、発生することが懸念されているこれらの地震についても最近の研究成果を踏まえて、その実像に迫る。
講師 吉岡 祥一(惑星学専攻、都市安全研究センター、惑星科学研究センター・教授)
備考 講義
W2. ダイアモンドで地球内部をのぞく -超高温・高圧の世界-
 我々のすむ地面の下にはどのような世界が広がっているのでしょうか。人類が掘ったもっとも深い穴の深さは12km (地球の直径のわずか0.1%)に過ぎません。高温と高圧の世界である地球内部は人類最後の秘境であるといえます。本授業では、ダイアモンドを利用して地球内部を「のぞく」ことができる高圧発生装置の紹介をはじめ、高温高圧の下で物質がどのように振舞うのか、そして地球の中はどのような構造をしていると考えられているのかについて説明します。
講師 瀬戸 雄介(惑星学専攻、惑星科学研究センター・講師)
備考 講義
W3. 火山の噴火と災害
 日本は110の活火山を有し,数年に一度の割合で,日本の何処かで噴火が起きています。火山は美しい景観を持ち,人々を引きつけますが,一度噴火が起これば,人命や資産を失うなどの災害も引き起きします。火山の源となるマグマの多様性を反映して,火山噴火現象やその結果生ずる火山噴出物・火山体は様々です。火山国日本に生活する者として,知っておくといずれ役に立つかも知れないこうした火山現象について,噴火現象・火山災害・噴火予知をキーワードとして分かり易く解説します。
講師 鈴木 桂子(惑星学専攻、海洋底探査センター、惑星科学研究センター・教授)
備考 講義
W4. 惑星探査から明らかにされる小惑星の起源 
 惑星探査により太陽系の様々な天体の姿が明らかになってきています。その中で小惑星は惑星が成長する様々な段階を凍結したタイムカプセルと言えます。この小惑星の起源を天体衝突をキーワードに最近の小惑星探査の話を交えながら講義します。
講師 荒川 政彦(惑星学専攻、惑星科学研究センター・教授)
備考 講義

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