Kutner目次

画像提供の説明で使われている略称のリスト

まえがき

1. はじめに

1. 宇宙を理解する
2. 宇宙のスケール?

 パート１ ふつうの星の性質

2. 星からの連続光

1. 星の明るさ
2. 電磁波のスペクトル
3. 星の色
   1. 色を測る
   2. 黒体輻射
4. プランクの法則と光子
   1. プランクの法則
   2. 光子
5. 星の色
6. 星の距離
7. 絶対等級

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

3. 星の線スペクトル

1. 線スペクトル
2. スペクトル型
3. 線スペクトルの起源
   1. ボーアの原子模型
   2. 量子力学
4. 線スペクトルの形成
   1. 励起
   2. 電離
   3. 線スペクトルの強度
5. ヘルツシュプルングーラッセル図

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問題

課題

コンピュータで解く課題

4. 望遠鏡?

1. 望遠鏡は何のため？
   1. 光を集める
   2. 角分解能
   3. カメラの中にイメージを結ぶ
2. 屈折望遠鏡
3. 反射望遠鏡
4. 観測
   1. 地上からの観測
   2. 宇宙空間からの観測
5. データの扱い
   1. 検出
   2. 分光
6. 紫外線での観測?
7. 赤外線での観測?
8. 電波天文学
9. 高エネルギー天文学?

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

5. 連星と星の重さ

1. 連星
2. ドップラーシフト
   1. 動いている光源と観測者
   2. 円軌道
3. 連星と円軌道
4. 楕円軌道
   1. 楕円の形
   2. 楕円軌道での角運動量
   3. 楕円軌道でのエネルギー
   4. 楕円軌道を観測する
5. 星の重さ
6. 星の大きさ

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

6. 太陽：ふつうの星

1. 基本的な構造
2. はじめての輻射輸送理論
3. 光球
   1. 光球の見かけ
   2. 温度分布
   3. 線スペクトルのドップラー効果による広がり
4. 彩層
5. コロナ
   1. コロナは何からできているか
   2. コロナの温度
6. 太陽の活動
   1. 黒点
   2. その他の活動

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

 パート２ 相対論

7. 特殊相対論

1. 特殊相対論の基礎
   1. 電磁放射の問題
   2. 同時とはいつのことか
2. 時間が伸びる
3. 長さが縮む
4. ドップラーシフト
   1. 動いている光源
   2. 動いている観測者
   3. 一般的な結果
5. 時空
   1. ４次元ベクトルとローレンツ変換
   2. エネルギーと運動量

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

8. 一般相対論

1. 曲がった時空
2. 等価原理
3. 一般相対論のテスト
   1. 軌道上を動く物体
   2. 電磁放射が曲がる
   3. 重力による赤方偏位
   4. 重力波
   5. 一般相対論のライバルたち
4. ブラックホール
   1. シュバルツシルト半径
   2. ブラックホールへ近づく
   3. 星の重さぐらいのブラックホール
   4. 星以外のブラックホール

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

  パート３ 星の進化

9. 主系列星

1. 星のエネルギー源
   1. 球状のものが作り出す重力ポテンシャルエネルギー
   2. 星は重力エネルギーでどれぐらい光っていられるか
   3. その他のエネルギー源
2. 核物理
   1. 核を作るもの
   2. 結合エネルギー
   3. 核反応
   4. 核融合を妨げるものをいかに乗り越えるか
3. 星の核エネルギー
4. 星の構造
   1. 静水力学的平衡
   2. エネルギー輸送
5. 星のモデル
6. 太陽ニュートリノ

この章のまとめ

問題

課題

この章の問題

10. 古い星

1. 主系列星の進化
   1. 小質量の星の場合
   2. 大質量の星の場合
2. セファイド変光星
   1. 変光星
   2. セファイドはなぜ脈動するのか
   3. 周期光度関係
3. 惑星状星雲
4. 白色矮星
   1. 電子の縮退
   2. 白色矮星の性質
   3. 相対論的効果

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

11. 大質量星の最後

1. 超新星
   1. 大質量星の中心部分の進化
   2. 超新星の残骸
2. 中性子星
   1. 中性子の縮退圧
   2. 中性子星の回転
   3. 中性子星の磁場
3. パルサー
   1. 発見
   2. パルサーって何？
   3. 周期の変化
4. パルサーで星間空間を探る
5. 星ぐらいの重さのブラックホール

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く問題

12. 近接連星の進化

1. 近接連星
2. 白色矮星を含む近接連星系
3. 中性子星を含む近接連星系
4. ブラックホールを含む近接連星系
5. 特殊な天体：SS433

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

13. 星団

1. 星団の種類
2. 運動星団の距離
3. 星団の力学
   1. ビリアル定理
   2. エネルギー
   3. 緩和時間
   4. 星団のビリアル質量
4. 星団のHR図
5. 種族というもの

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

 パート４ 天の川銀河?

14. 星間物質の中身?

1. 概観?
2. 星間減光?
   1. 減光の効果?
   2. スターカウント?
   3. 赤化?
   4. 減光曲線?
   5. 偏光?
   6. 散乱と吸収?
3. ダスト粒子の物理学?
   1. サイズと形?
   2. 成分?
   3. 電気を帯びているかどうか?
   4. 温度?
   5. 進化?
4. 星間ガス?
   1. 可視光と紫外での研究?
   2. 電波での研究と原子状の水素?
5. 星間分子?
   1. 発見?
   2. 星間物質の中での化学反応?
   3. 星間分子を観測する?
6. 星間物質の熱力学?

この章のまとめ?

問題?

課題?

コンピュータで解く課題?

15. 星の形成?

1. 重力による結びつき
2. 星の形成の問題
3. 分子雲と星の形成
4. 磁場の効果と星の形成
5. 原始星
   1. 収縮するガスの明るさ
   2. 原始星の進化の道筋
6. 最近に星形成が起こった場所
   1. 電離水素領域

• メーザ
• 勢いのある流れ

1. おうし座T型星と関連した天体
1. 星形成領域の横顔：オリオン座周辺

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

16. 天の川銀河?

1. 概観
2. 天の川の微分回転
   1. 回転と質量分布
   2. 回転曲線とドップラーシフト
3. 回転曲線を求める
4. ガスの分布をならしてみると
5. 天の川銀河の渦巻き構造
   1. 渦巻き構造を可視光でたどる
   2. 渦巻き構造を電波でたどる
6. 天の川の中心部分
   1. 中心付近の物質分布
   2. 大質量のブラックホール？

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

 パート５ 広大な宇宙

17. ふつうの銀河

1. 銀河のタイプ
   1. 楕円銀河
   2. 円盤銀河
   3. その他のタイプ
2. 銀河での星の形成
   1. 大マゼラン銀河での星の形成
   2. 円盤銀河での星の形成
3. 渦巻き構造の説明
4. 銀河の中のダークマター

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

18. 銀河の集団

1. 銀河の分布
2. 銀河団の力学
3. 膨張する宇宙
   1. ハッブルの法則
   2. ハッブル定数を求める
4. 超銀河団とボイド
5. なぜさまざまな構造ができたのか？
6. ハッブルディープフィールド

この章のまとめ

問題

課題

19. 活動銀河

1. スターバースト銀河
2. 電波銀河
   1. 電波銀河の性質
   2. 電波銀河のモデル
   3. 超光速膨張の問題
3. セイファート銀河
4. クエーサ
   1. クエーサの発見
   2. クエーサの性質
   3. エネルギーと赤方偏位の問題
5. クエーサの重力レンズ
6. 活動銀河を統一して考える
   1. 共通した考え方
   2. 銀河の中心にはブラックホールがある？

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

20. 宇宙論

1. 宇宙のスケール
2. 宇宙の膨張
   1. オルバースのパラドックス
   2. 膨張のなごりを探す
3. ニュートン重力と宇宙論
4. 一般相対論と宇宙論
   1. 宇宙の幾何学
   2. 宇宙論的赤方偏位
   3. 宇宙のモデル
5. 宇宙は開いているか閉じているか？

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

21. ビッグバン

1. 宇宙背景放射
   1. 宇宙背景放射の起源
   2. 宇宙背景放射の観測
   3. 宇宙背景放射の等方性
2. ビッグバンによる元素合成
3. 基本的な粒子と力
   1. 基本的な粒子
   2. 基本的な力
   3. 対象性の役割
   4. 色
   5. 力の統一
4. 大きなものの物理と小さなものの物理の統一
   1. 宇宙の始まりへさかのぼる
   2. インフレーション
   3. 銀河の形成
   4. 宇宙論のパラメータの評価

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

 パート４ 太陽系

22. 太陽系の概観

1. 惑星の動き
2. 月の動き
3. 太陽系について研究する
4. 太陽系を旅行する

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

23. 地球と月

1. 地球の歴史
   1. 初期の歴史
   2. 放射性元素による年代測定
   3. プレート・テクトニクス
2. 惑星の温度
3. 大気
   1. 圧力の分布
   2. 温度の分布
   3. 大気の維持
   4. 一般的循環
4. 磁気圏
5. 潮の満ち引き
6. 月
   1. 月の表面
   2. 月の内部
   3. 月の起源

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

24. 太陽に近い惑星

1. 基本的な特徴
   1. 水星
   2. 金星
   3. 火星
   4. レーダによる惑星の地形図
2. 表面
3. 内部
   1. 基本的な考察
   2. 結果
4. 大気
5. 衛星

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

25. 太陽から離れている惑星

1. 基本的な特徴
2. 大気
3. 内部
4. 環
   1. 基本的な性質
   2. 環の力学
5. 月

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

26. 太陽系内の小さな天体

1. 冥王星
2. 彗星
3. 流星の元となる物質
4. 小惑星

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

27. 生命の起源

1. 太陽系の起源
2. 初期の地球上での化学反応
3. 地球での生命の起源
4. 他の太陽系天体に生命はあるだろうか？
5. 他の惑星系では？
6. 地球以外の星での知能のある生命の探索

この章のまとめ

問題

課題

コンピュータで解く課題

関連情報１ 記号のまとめ

関連情報２ 物理と天文で使われる定数

関連情報３ 単位系とその変換

関連情報４ 惑星と衛星の性質

関連情報５ 主系列星の性質

関連情報６ 天文の座標系と正確な時刻の保持

関連情報７ 元素の存在量

索引