天体素粒子物理学の最重要課題である宇宙線、ガンマ線、ニュートリノ、暗黒物質、重力波をオムニバス形式で学習し、各課題の目的、最新の観測的・実験的成果、将来の展望の概観を理解できるようになる。この講義の基礎的な物理に関しては「宇宙素粒子物理学」にて解説されるので、そちらも受講することが望ましい。 Students will learn important topics in astroparticle physics: cosmic rays, gamma rays, neutrinos, dark matter, and gravitational waves in an omnibus format, and will be able to understand the purpose of each topic, the latest observational and experimental results, and an overview of future prospects. The besic physics of this lecture will be explained in "Astroparticle Physics," and it is recommended that students take that course as well.

持続可能な開発目標（SDGs）は、ミレニアム開発目標（MDGs）の後継として2015年の国連総会で採択され、17の目標が定められている。MDGsが途上国の貧困削減や社会開発に焦点を当てていたのに対し、SDGsは世界中の国々の経済・社会・環境といったより広い問題を扱うものである。その広さゆえ総花的であるという批判もある一方、多くのアクターを巻き込めるという利点も指摘されている。 この授業では、このようなSDGsについて高校生が効果的に学べる授業を設計してみることで、SDGsについての自分自身の学びを深めることを目指す。他者に教えることそのものや、授業を設計する過程での調査や議論は、本人にとって最も身につく学びとなる。また、この授業では「効果的に学べる」ためにアクティブラーニングという手法を用いた授業を設計することを目指す。 具体的な到達目標は、以下の通りである。 ①SDGsが作成された背景について説明することができる ②SDGsの意義について説明することができる ③SDGsの課題について説明することができる ④SDGsの17の目標について説明することができる ⑤学習者の学びを深める授業の方法について説明できる ⑥SDGsについて学習者の学びを深める50分間の授業を設計することができる

宇宙から飛来する宇宙線、ガンマ線、ニュートリノなどを観測し、宇宙における高エネルギー天体現象や、暗黒物質などの素粒子物理を研究する分野を宇宙素粒子物理学（Astroparticle Physics）と呼ぶ。この分野の歴史的な成果として、CP対称性を破るK中間子などの新粒子の発見、最高エネルギー宇宙線の発見、ガンマ線バーストやブレーザーなどのブラックホール起源ガンマ線の検出、ニュートリノ振動の発見などが挙げられる。近年の観測技術の向上により、複数の観測手段を組み合わせて議論するマルチメッセンジャー天文学の時代となり、著しい発展を見せている分野である。この講義では、宇宙における高エネルギー粒子の起源や、それらの物理的性質、観測原理について基礎的なところから学ぶことを目標とする。講義内容については以下の英語版を参照。大きく3つに分かれている。 Astroparticle physics is a research field that studies high-energy astronomical phenomena and particle physics including dark matter via observations of cosmic rays, gamma-rays, neutrinos and so on. Some of representative discoveries done in this field are new particles such as kaon, which shows CP violation, ultra-high-energy cosmic rays, gamma-rays from black holes like gamma-ray bursts and blazars, and neutrino oscillation. Recent progress in the detector technology leads us to the era of multi-messenger astronomy, which is astronomy via collaborative observations of different species of particles. So this research field has been greatly developed in this decade. The purpose of this lecture is learning basics of origins of high-energy particles, physical properties of particles, and detection technique. The contents are divided into three parts as follows. １．Origin of High-energy Particles High-energy particles are accelerated somewhere in the universe, and produce secondary particles via interacting with other particles. Sources and the production mechanisms of such particles are not yet revealed, so numerous models have been proposed. In this lecture, we learn Fermi acceleration at shock waves as a promising particle acceleration mechanism, cosmic ray propagation in the interstellar medium, and emission mechanisms of gamma-rays and neutrinos. We also learn high-energy astrophysical phenomena as particle production sites. ２．Neutrino Physics Neutrinos have long been assumed to be massless, and the Standard Model of particle physics, based on this assumption, has been established as the paradigm that explains the results of many experiments to a high degree of accuracy. In 1998, however, it was discovered that neutrinos have finite mass and come in different flavors. The assumptions of the Standard Model turned out to be wrong, and this had a major impact on our understanding of particle physics and the nature. In this lecture, we will discuss the fundamental properties of neutrinos, their experimental verification mainly by neutrino oscillations, and the remaining unknowns and future experiments. ３．Dark Matter 　The mystery of dark matter is one of the most critical issues in cosmology and particle physics because it plays a leading role in shaping the universe and its potential to interrelate with various problems in particle physics. There are three main approaches to the experimental verification of dark matter: accelerator generation, indirect detection by observing signals from the decay and the annihilation of dark matter in space, and direct detection by capturing events in which dark matter around us collides with detectors. Research to elucidate the nature of dark matter is being actively pursued using all of these approaches. In this lecture, we will discuss various dark matter candidates and the principles and current status of direct and indirect search experiments for them.

2011年3月の東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力発電所事故により、多くの放射性物質が環境中に放出された。環境をたくみに利用し生産を行う農業にとって、放射能による環境汚染は、外部被ばくの懸念のみならず、食の安全の観点からも大きな脅威であった。そんな中、農業関係者はどのように危機と対峙し、どのような解決を模索したのだろうか。本講義は、農学を志す学生にとって農業・環境・食の安全といった重要分野の基礎を放射能汚染を通して学ぶことを目的としている。

実験や観測の具体的な例を取り上げ、また適宜計算を行いながら、場の理論のコンセプトや素粒子の相互作用の基礎を学び、素粒子実験で取り扱う現象の理解に必要な概念の真髄を習得する。また、標準模型の確立に貢献した重要な実験や、標準模型を超える新たな物理を探索する実験・観測的アプローチについて、具体例をもとに学び、その目指すところを理解する。 Through specific examples of experiments and observations and by performing calculations, students will learn the concepts of field theory and the fundamentals of elementary particle interactions and acquire the essence of the concepts necessary for understanding the phenomena treated in elementary particle experiments. Students will also learn about important experiments that contributed to the establishment of the Standard Model, as well as experimental and observational approaches that search for new physics beyond the Standard Model, based on specific examples to understand their goals.

We all live and die in capitalist society. Capitalism seems like such an inescapable part of reality that we cannot imagine any other society. It weighs on us as if it were fate itself. Study hard, get into a good school, and land a decent job. Work hard. Make a lot of money. Even if you can't make a lot, at least make enough to buy things and support your family like the average Joe. If you can't, you are a loser. You’re responsible for your conditions. If you can't take responsibility, you deserve to be eliminated from society. Such dog-eat-dog worldview has been ingrained in us from an early age through media, education, and family. We may hear fine-sounding sentiments like “don't pick on the weak," “helping others is important," and “all people are equal.” But it is obvious from the daily news that these are nothing but lies. If you have money, you are treated well and given a free pass; if you don't, you are ridiculed and exploited. This is what Shakespeare said about the power of money: Thus much of this will make black white, foul fair, Wrong right, base noble, old young, coward valiant. Capitalist society is driven by money, which has the overwhelming power to turn reality upside down. In this class, we will trace the origins, structure, and future of this strange society through various movies and readings. Why do economic crashes and depressions, which shake the world economy, occur? How do poor children and elderly live? What does the value of labor-power mean and what is class struggle? By discussing such concrete social issues in depth, we will explore the possibility of society that can replace capitalism.

物理学とは、実験によって確立された一般法則や概念からなる、統一的な知識の体系である。しかしながら、文系、理系にかかわらず、多くの人々にとっては、物理学とはバラバラな知識の集合体で、入試問題のように非常に特殊な状況設定においては適用できても、現実の世界とは無関係であると思われている。このような誤解を解消したい。 この授業では、現代の物理学の体系を俯瞰的に紹介していくような一方的な講義は行わない。その代わりに、物理学上の、特に基本的な概念、法則、および手法を、実際に手を動かして実験し、体感することによって学んでいく。多くは教室や自宅でできる手軽な実験だが、放射線に関するものは物理実験室（KOMCEE East地下１階）で実施する。

2011年3月の東日本大震災に伴う福島第一原子力発電所事故では多くの放射性物質が環境中に放出されました。放射性物質が降下した場の多くは農林水畜産業の場であり、事故直後から農学者により多くの調査研究がなされました。本講義では、食の安全と農業環境に焦点を当て、農業の場における放射能汚染の実態とその対策のための試験研究で得られた知見を学びます。加えて、当該問題を市民とどのように解決してきたのか、科学者、行政、市民といったさまざまな人たち間でのコミュニケーションやその結果としてどのような解決がなされてきたのかについて、ゲストスピーカーを招いてともに学んでいきます。受講者は、本講義を通じて、農業環境における放射能汚染の実態把握と放射能汚染からみた食の安全確保への取り組みを理解することが期待されています。さらに、当該事故と同時代を生き、今後世界を舞台に活躍が期待される受講者諸君にとって、本講義が、当該事故を体験とともに語れる人材となる最初のステップとなることを期待します。

introducing modern cosmology for students, connecting to other courses in particle physics, field theory and gravity, reaching state-of-the-art of current research in cosmology original lectures, no textbook

S2ターム終了後の夏休み期間に２日間で行われるオンライン短期集中講義。 偏微分方程式の高精度高効率数値計算アルゴリズム、粒子法による数値計算の基礎、スーパーコンピュータを用いた数値計算、数値計算で得られた大規模データの後処理、機械学習的手法の数値計算への応用、などについて解説する。 Online short course in 2 days just after the summer semester(S2) ends. Numerical schemes for solving the partial differential equations with high efficiency and high accuracy, fundamentals of numerical methods using particles, data post-processing, application of methods in machine learning to numerical analysis and so on are explained.