- 岡村 定矩 [さだのり]、芝井 広 監修、縣 [あがた] 秀彦 編著, 2022: すべての人の天文学。日本評論社, 257 pp. ISBN 978-4-535-78946-3.
2022年3月の新刊、A5判横書きのペーパーバック。大学初級ぐらいの天文学の教科書として書かれた本である。日本天文学会の出版物ではないが、天文学会の活動からでてきたものである。監修者ふたりは名誉教授、縣さんは国立天文台でおもに天文知識普及を担当している教員、そのほかの執筆者8人はいずれも現役の大学教員である。
日本の政府 (文部科学省) が「大学教育の分野別の質保証」を求め、日本学術会議が分野別に「参照基準」をまとめた。その報告は PDF ファイルの形で日本学術会議ウェブサイトの [報告] のページからリンクされて置かれている。そのうち「物理学・天文学」の「参照基準」は2016年に出ている。それを作成した委員のうちに岡村さんと芝井さんがはいっていた。その報告であつかわれたのはおもに天文学を専攻する学生が何を学ぶべきかだった。それにつづいて日本天文学会では、天文学を専門としない学生への天文学教育についても検討し、『大学で学ぶ天文学』という報告をPDFファイルの形で、日本天文学会のサイトの [天文学のすすめ] のページからリンクされた形で発表した。そこでは天文学を学ぶ学生を4つの類型にわけているが、そのうち「I. 文系を含めた全学生」むけの内容が本書第1部、「IV. 理科教員・科学コミュニケータ等を目指す学生」むけの内容が本書第2部第1・2章として具体化されたとみることができる。第2部第3章は、だれが読んでもよいのだが、どちらかというと「II. 関連理系分野を専攻する学生」むけかもしれない。
第1部の10個の章は、宇宙や天体に関する知見のうちみんなに知ってほしいことで、『大学で学ぶ天文学』の「天文学の教育内容」のカテゴリー A から I に対応している。
- 第1章 天体の種類と宇宙の階層構造 … A. 宇宙の空間的および時間的広がり、B. 天体の種類と宇宙の階層構造
- 第2章 太陽、第3章 太陽系の多様な世界 … H. 太陽と太陽系
- 第4章 恒星の世界、第5章 恒星と惑星系の誕生 … G. 恒星と星形成
- 第6章 太陽系外惑星 … I
- 第7章 銀河と宇宙の大規模構造 … D
- 第8章 宇宙の起源と歴史 … C
- 第9章 宇宙の極限環境・状態とその物理 … E
- 第10章 物質の起源と進化 … F
天文学入門としておさえるべきところをおさえながら、既存の教科書にくらべて新しい材料を多くもりこんでいると思う。
第2部第1・2章は、カテゴリー K 「天文学と社会」に対応している。
- 第1章第1節 天文学の歴史と世界観 … K2 文明と世界観
- 第1章第2節 天文学と科学リテラシー … K3 科学リテラシー
- 第2章 学び直しの天文学 … K1 日常生活と天文学
第2部第2章は、天体の日周運動・年周運動や月のみちかけなどを、地球の自転・公転や月の運動についての理解と関連づける。松森 靖夫 (2007) 『学びなおしの天文学』[読書メモ] の題名と同じ表題で主題もかさなっているが、松森さんの本ほどその主題に特化しておらず、わりあい常識的な話だ。また、しろうとでもできる観測とコンピュータソフトウェアの利用について簡単にふれている。
第2部第3章は、天文学の専門家がつかっている技法について、観測技術を中心に紹介し、データベースやシミュレーションにもふれている。『大学で学ぶ天文学』のカテゴリー J 「観測とデータ解析」に対応する。ただし望遠鏡の具体的なことは付録の A6 にまわされている。数量どうしを関連づける考えかたも、おもに付録にある。
折りかえしのあとにくわしい目次をつける。部分ごとに執筆者名をあげた。ただし、同じ部分の執筆者名のならべかたは「執筆者一覧」に出てきた順である。
== 目次 ==
まえがき /岡村
執筆者一覧
第1部 宇宙を知りたい人に
第1章 天体の種類と宇宙の階層構造 /縣
– 1.1 「宇宙劇場」の登場人物
– 1.2 天体までの距離を歩く
– 1.3 地球から宇宙の果てへ
– [トピック] どうやって星までの距離を測るのか — 年周視差
第2章 太陽 /大山 真満
– 2.1 太陽のエネルギー
– – 2.1.1 太陽中心での核融合
– – 2.1.2 なぜ核融合でエネルギーが生まれるのか
– – [トピック] 熱の伝わり方 — 放射、伝導、対流
– 2.2 太陽表面 (光球)
– – 2.2.1 物質の状態
– – 2.2.2 粒状斑
– – [発展] 可視光画像から光球の温度構造が分かる
– 2.3 黒点
– – 2.3.1 黒点とは何か
– – [トピック] 磁力線と磁場
– – 2.3.2 黒点はなぜ黒く見えるのか
– – 2.3.3 増減を繰り返す黒点
– – 2.3.4 黒点の形成と消滅
– 2.4 彩層とコロナ
– – 2.4.1 彩層とプロミネンス
– – 2.4.2 コロナ
– – 2.4.3 フレア
– – 2.4.4 コロナ質量放出現象 (CME)
– – 2.4.5 太陽風と太陽圏
– 2.5 太陽が地球に与える影響
– – 2.5.1 短期的な影響
– – 2.5.2 長期的な影響
第3章 太陽系の多様な世界 /縣
– 3.1 地球と月
– – 3.1.1 地球の衛星・月の基本情報
– – 3.1.2 月探査の目的と科学
– 3.2 太陽系のさまざまな天体
– – 3.2.1 ケプラーの法則と天体の軌道
– – 3.2.2 比較惑星学の勧め
– – 3.2.3 太陽系小天体の世界
– 3.3 火星探査の現状と未来
– [トピック] はやぶさ2のリュウグウ探査
第4章 恒星の世界 /大朝 由美子、工藤 哲洋
– 4.1 恒星
– – 4.1.1 恒星とは
– – 4.1.2 恒星と褐色矮星と惑星・惑星質量天体
– – 4.1.3 星団
– – [トピック] すばる
– 4.2 星の基本的な観測量
– – 4.2.1 星の明るさと絶対等級
– – 4.2.2 星の表面温度と色
– – 4.2.3 星のスペクトル分類
– – 4.2.4 星のHR図
– – [トピック] 星のスペクトル分類
– 4.3 星の一生
– – 4.3.1 太陽の一生
– – 4.3.2 太陽よりも質量の大きい星の一生
– – 4.3.3 星の寿命
– [トピック] 「星」と「宇宙」の語源
第5章 恒星と惑星系の誕生 /大朝、工藤
– 5.1 星間物質と分子雲: 星の誕生の現場
– [トピック] 分子雲の観測
– 5.2 原始星から主系列星へ
– – 5.2.1 原始星と前主系列星
– – 5.2.2 分子雲の磁場や回転
– – [トピック] 双極分子流
– 5.3 原始惑星系円盤: 惑星のゆりかご
– [トピック] ALMAがとらえる惑星形成の現場
– 5.4 塵から惑星へ
– – 5.4.1 惑星形成の標準モデル
– – 5.4.2 多様な惑星系の形成
第6章 太陽系外惑星 /佐藤 文衛
– 6.1 系外惑星の観測
– – 6.1.1 直接撮像法
– – 6.1.2 視線速度法 (ドップラー法)
– – 6.1.3 トランジット法
– 6.2 系外惑星の性質
– – 6.2.1 惑星の種類と頻度
– – 6.2.2 軌道
– – 6.2.3 組成、大気
– – 6.2.4 中心星の違い
– 6.3 ハビタブル惑星と地球外生命探査
– [トピック] バイオシグナチャー (生命存在指標)
– 6.4 ドレイクの式
第7章 銀河と宇宙の大規模構造 /谷口 義明
– 7.1 銀河の世界
– – 7.1.1 銀河系と銀河の階層構造
– – 7.1.2 銀河のハッブル分類
– – [トピック] 新たな楕円銀河: 箱型と円盤型
– 7.2 銀河宇宙の誕生と進化
– – 7.2.1 ハッブル分類は138億歳の宇宙でのスナップショット
– – 7.2.2 宇宙の誕生と進化
– – 7.2.3 銀河の誕生と進化
– 7.3 集団化する銀河の行方
– – 7.3.1 宇宙膨張と重力のせめぎ合い
– – 7.3.2 銀河の環境
– – 7.3.3 宇宙の大規模構造
– [トピック] 銀河のハッブル分類の遺産 (早期型銀河と晩期型銀河)
第8章 宇宙の起源と歴史 /真貝 寿明
– 8.1 相対性理論とその予言
– – 8.1.1 特殊相対性理論
– – [トピック] もっとも有名な公式 E = m c2
– – 8.1.2 一般相対性理論
– 8.2 ビッグバン宇宙モデル
– – 8.2.1 宇宙膨張の発見
– – 8.2.2 地球は宇宙の中心か?
– – 8.2.3 フリードマン解
– – 8.2.4 火の玉モデルと宇宙背景放射の発見
– – [トピック] ビッグバンの名づけ親
– 8.3 インフレーション宇宙モデルと宇宙のはじまり
– – 8.3.1 ビッグバン宇宙論の原理的な問題
– – 8.3.2 インフレーション宇宙モデル
– – 8.3.3 宇宙のはじまり
– – [やってみよう] 宇宙図
– 8.4 現代宇宙論の未解決問題: ダークマターと加速膨張
– – 8.4.1 ダークマターの存在
– – [やってみよう] 人工衛星の動きから地球の質量がわかる
– – 8.4.2 加速膨張の発見
– – 8.4.3 宇宙のおわり
– – 8.4.4 現在得られている宇宙パラメータ
第9章 宇宙の極端環境・状態とその物理 /鴈野 重之
– 9.1 極限天体
– – 9.1.1 白色矮星
– – 9.1.2 中性子星
– – 9.1.3 ブラックホール
– – [トピック] ブラックホールは毛が三本
– 9.2 高エネルギー現象
– – 9.2.1 超新星爆発
– – 9.2.2 降着円盤と宇宙ジェット
– – 9.2.3 ガンマ線バースト
– – 9.2.4 コンパクト天体同士の合体
– 9.3 宇宙は究極の実験室
– – 9.3.1 極限物理の理解
– – 9.3.2 宇宙環境を用いた実験
– [トピック] 極限天体とノーベル賞
第10章 物質の起源と進化 /鴈野
– 10.1 ビッグバン元素合成
– 10.2 星の中での元素合成
– – 10.2.1 星の中心部での核融合反応
– – 10.2.2 星の最期と元素合成
– – [トピック] 超新星爆発
– 10.3 鉄より重い元素の合成
– 10.4 星間空間における物質の化学進化
– 10.5 宇宙における元素の輪廻
– [トピック] 巨大ブラックホールの謎
第2部 宇宙を伝えたい人に
第1章 天文学と社会 /縣
– 1.1 天文学の歴史と世界観
– – 1.1.1 天文学のはじまり — 信仰・政として、実学として
– – 1.1.2 天動説と地動説 — パラダイムシフトの一例として
– – 1.1.3 天体望遠鏡が拡げた世界
– – 1.1.4 科学と技術の発展と天文学
– – 1.1.5 基礎科学研究成果の100年後
– 1.2 天文学と科学リテラシー
– – 1.2.1 みんなの天文学
– – 1.2.2 日常生活の中の天文学
– – 1.2.3 天文学で見る社会の未来
– – 1.2.4 天文学が育むユニバーサルな視座
– [トピック] 国際天文学連合 (IAU)
第2章 学び直しの天文学 /縣
– 2.1 地球の自転と公転
– – 2.1.1 自転と日周運動
– – 2.1.2 公転と年周運動・季節の変化
– [やってみよう] 簡単な角度の測り方
– 2.2 月の満ち欠け
– 2.3 日食と月食
– 2.4 金星の満ち欠け
– 2.5 実践例
– – 2.5.1 組み立て式天体望遠鏡キットで惑星を観察
– – 2.5.2 4次元デジタル宇宙ビュア Mitaka を使ってみよう!
第3章 天文学の手法とその発展 /大朝、西浦 慎悟
– 3.1 天文学で用いられる望遠鏡
– – 3.1.1 集光力と空間分解能
– – 3.1.2 可視光・赤外線の地上望遠鏡
– – 3.1.3 赤外線の宇宙望遠鏡
– – 3.1.4 電波の望遠鏡
– – 3.1.5 X線の望遠鏡
– – 3.1.6 空間分解能の向上
– 3.2 観測装置とデータ処理
– 3.3 多波長による観測
– [トピック] カラー画像は得られない!
– 3.4 21世紀の天文学
– – 3.4.1 マルチメッセンジャー天文学
– – 3.4.2 データベース天文学
– – 3.4.3 シミュレーション天文学 (理論と観測の融合)
– – 3.4.4 これからの観測天文学
– [発展] 観測実習
付録 天文学アラカルト /岡村、縣、大朝、工藤、真貝、西浦
– A1 角度の測り方と単位
– A2 天体の位置の表し方
– – A2.1 地平座標
– – A2.2 赤道座標
– A3 時と暦
– – A3.1 日本標準時と世界時
– – A3.2 時角と恒星時
– – A3.3 太陽暦・太陰太陽暦・太陰暦
– A4 宇宙を測る距離の単位
– A5 見かけの量と真の量
– – A5.1 見かけの大きさと真の大きさ
– – A5.2 見かけの明るさ: 等級
– – A5.3 真の明るさ (絶対等級) と距離指数
– A6 宇宙の大きさを測る: 標準光源と宇宙の距離はしご
– A7 電磁波とスペクトル
– – A7.1 電磁波とはなにか
– – A7.2 大気の窓と観測サイト
– – A7.3 スペクトル
– – A7.4 連続スペクトルと線スペクトル
– A8 黒体放射
– A9 ドップラー効果
– A10 天体望遠鏡
– – A10.1 屈折望遠鏡と反射望遠鏡
– – A10.2 望遠鏡架台の種類
– – A10.3 反射望遠鏡の大口径化の歴史
あとがき /芝井
参考文献・参考webサイト
章末問題の解答
索引