学部前期課程
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最終更新日：2024年4月22日
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学術フロンティア講義 (ノーベル物理学賞と地球の未来)
ノーベル物理学賞と地球の未来
理学系研究科Youtube上にて公開中の「ほのぼの物理キーワード辞典」で紹介した物理学（物性物理、宇宙物理、素粒子物理、量子情報、生物物理など）における最先端トピックスを通して、全13回のオムニバス形式でわかりやすく説明する。テーマは、近年のノーベル物理学賞の対象分野を中心に、まだ研究として若く教科書にも掲載されていない分野から、ビッグサイエンス、地球温暖化に関わる分野等、幅広く俯瞰的な内容となっている。
講義内容は、物理学進学希望者はもちろん、社会で科学技術を用いた職業を志す者、科学技術を対象として計画立案する者、理学系の教職を目指す者も、物理学の最先端を把握し、将来の糧として身につけるべき内容となっている。本講義を通して、物性物理から南部博士が素粒子の対称性の破れを導き、逆に素粒子として考えられたワイル粒子が物性物理で発見されるなど、各分野が相互に、そしてダイナミックに影響しあいながら発展していく学問が「物理学」であると捉えてほしい。
さらに、理学の区分を超えて、金融系への応用*1はよく知られているところだが、最近では生成AIへの貢献も始まっている*2。気候変化*3/地球温暖化の対策やマネジメントを志す者には言うまでもなく、真鍋博士のノーベル賞受賞で広く知られる通り、その基礎は物理学である。また、現代社会を駆動する情報技術は、量子物理学から生まれた量子１.０（トランジスタ、レーザー、核磁気共鳴等）と呼ばれる技術だが、近年は量子２.０と呼ばれる量子コンピュータ、量子センサ、量子通信等の研究開発に各国政府*4の後押しで莫大な投資がなされ、数百のスタートアップが起業され、大手企業も参入し、コンソーシアムが続々立ち上がっている。
物理学×AI、物理学×金融、物理学×情報、物理学×地球温暖化、物理学×政経、物理学×医療
全く異なる分野が物理学をベースにあるいはツールにして新たな領域を築きつつある。我々はここでも歴史的転換点を目撃しつつある。特に、国の政策立案を志す者の場合、諸外国の政策担当者は研究者出身であることも多いことから、そのカウンターパートとして対等に渡り合うには、物理学に対する一通りの理解が求められるだろう。
講師陣は第一線で活躍する研究者で駒場での交流を非常に楽しみにしており、講義中は、研究はもちろん、研究生活からキャリア形成まで積極的に質問を受け付ける。本講義を受講することで、物理学分野の最先端動向を俯瞰的にとらえることができるとともに、自身の将来のキャリアパス形成の参考情報を得ることができるため、是非このチャンスを逃さないでほしい。
*1: 高安美佐子,“経済に物理学は役立つか？”, 日本物理学会誌, 2016 年 71 巻 11 号 p. 732.
*2: Steve Nadis, “The Physical Process That Powers a New Type of Generative AI”, Quanta Magazine, Sept 19, 2023.
講義内容は、物理学進学希望者はもちろん、社会で科学技術を用いた職業を志す者、科学技術を対象として計画立案する者、理学系の教職を目指す者も、物理学の最先端を把握し、将来の糧として身につけるべき内容となっている。本講義を通して、物性物理から南部博士が素粒子の対称性の破れを導き、逆に素粒子として考えられたワイル粒子が物性物理で発見されるなど、各分野が相互に、そしてダイナミックに影響しあいながら発展していく学問が「物理学」であると捉えてほしい。
さらに、理学の区分を超えて、金融系への応用*1はよく知られているところだが、最近では生成AIへの貢献も始まっている*2。気候変化*3/地球温暖化の対策やマネジメントを志す者には言うまでもなく、真鍋博士のノーベル賞受賞で広く知られる通り、その基礎は物理学である。また、現代社会を駆動する情報技術は、量子物理学から生まれた量子１.０（トランジスタ、レーザー、核磁気共鳴等）と呼ばれる技術だが、近年は量子２.０と呼ばれる量子コンピュータ、量子センサ、量子通信等の研究開発に各国政府*4の後押しで莫大な投資がなされ、数百のスタートアップが起業され、大手企業も参入し、コンソーシアムが続々立ち上がっている。
物理学×AI、物理学×金融、物理学×情報、物理学×地球温暖化、物理学×政経、物理学×医療
全く異なる分野が物理学をベースにあるいはツールにして新たな領域を築きつつある。我々はここでも歴史的転換点を目撃しつつある。特に、国の政策立案を志す者の場合、諸外国の政策担当者は研究者出身であることも多いことから、そのカウンターパートとして対等に渡り合うには、物理学に対する一通りの理解が求められるだろう。
講師陣は第一線で活躍する研究者で駒場での交流を非常に楽しみにしており、講義中は、研究はもちろん、研究生活からキャリア形成まで積極的に質問を受け付ける。本講義を受講することで、物理学分野の最先端動向を俯瞰的にとらえることができるとともに、自身の将来のキャリアパス形成の参考情報を得ることができるため、是非このチャンスを逃さないでほしい。
*1: 高安美佐子,“経済に物理学は役立つか？”, 日本物理学会誌, 2016 年 71 巻 11 号 p. 732.
*2: Steve Nadis, “The Physical Process That Powers a New Type of Generative AI”, Quanta Magazine, Sept 19, 2023.
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
31713
CAS-TC1100L1
学術フロンティア講義 (ノーベル物理学賞と地球の未来)
酒井 明人
金曜5限
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講義使用言語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部（前期課程）
授業計画
1. 「ガイダンス」（酒井明人先生）＆「2023年 アト秒レーザー」（板谷治郎先生：附属極限コヒーレント光科学研究センター）
2. 「2011年 宇宙の加速膨張」(吉田直紀先生：理学系研究科物理学専攻)
3. 「2021年 気候変動・変化」（升本順夫先生：理学系研究科地球惑星科学専攻）
4. 「2020年 ブラックホール」 （仏坂健太先生：附属ビッグバン宇宙国際研究センター）
5. 「2018年 光ピンセット」（小西邦昭先生：理学系研究科フォトンサイエンス研究機構）
6. 「2016年 トポロジカル相」（肥後友也先生：理学系研究科物理学専攻）
7. 「2015年 ニュートリノ振動」（横山将志先生：理学系研究科物理学専攻）
8. 「2010年 グラフェン」（桂法称先生：理学系研究科物理学専攻）
9. 「2005年 レーザー分光」（相川清隆先生：TBD）
10. 「2008年 対称性の破れ」（濱口幸一先生：理学系研究科物理学専攻）
11. 「2006年 宇宙マイクロ波背景輻射」（松村知岳先生：カブリ数物連携宇宙研究機構）
12. 「2022年 量子情報科学」（村尾美緒先生：理学系研究科物理学専攻）
13. 「2004年 強い相互作用」（Liang Haozhao先生：理学系研究科物理学専攻）
1. Guidance (Lecturer Akito Sakai) & "Ultrashort-pulse lasers" of the Nobel Prize 2023 （Assoc. prof. Jiro Itatani）
2. "Accerelating expantion of the Universe" of the Novel Prize 2011 (Prof. Naoki Yoshida)
3. "Physical modelling of Earth's climate" of the Nobel Prize 2021 （Prof. Yukio Masumoto）
4. ”Black Hole formation" of the Novel Prize 2020 （Assoc. prof. Kenta Hotokezaka）
5. "Optical tweezers" of the Nobel Prize 2018 （Assoc. prof. Kuniaki Konishi）
6. "Topological phase transitions and topological phase of matter" of the Nobel Prize 2016 （Project assoc. prof. Tomoya Higo）
7. "Neutrino oscillations" of the Nobel Prize 2015 （Prof. Masashi Yokoyama）
8. "Two-dimensional material graphene" of the Nobel Prize 2010 （Assoc. prof. Hosho Katsura）
9. "Laser-based precision spectroscopy" of the Nobel Prize 2005: （Dr. Kiyotaka Aikawa）
10. "Mechanism of spontaneous broken symmetry in subatomic physics" of the Nobel Prize 2008 （Assoc. prof. Koichi Hamaguchi）
11. "Blackbody form and anisotrophy of the cosmic microwabe background radiation" of the Nobel Prize 2006 （Assoc. prof. Tomotake Matsumura）
12. "Quantum information science" of the Nobel Prize 2022 （Prof. Mio Murao）
13. "Asymptotic freedom in the theory of the strong interaction" of the Nobel Prize 2004 （Assoc. prof. Liang Haozhao）
授業の方法
基本としてパワーポイントを使用するが、適宜資料を用いたり、板書を行う。
成績評価方法
出席とレポート
履修上の注意
Youtube動画「ほのぼの物理キーワード辞典」（理学系研究科チャンネルで公開中 https://www.youtube.com/*****）の概要欄に参考文献を随時掲載するので、受講前あるいは受講後にチェックしてみてほしい。
