筑波大学大学院数理物質科学研究科
文部科学省特別教育研究経費（教育改革）

宇宙史一貫教育プログラム

平成19年度から新設された「宇宙史一貫教育コース」は、素粒子・原子核・宇宙観測の３分野から選抜された大学院生を対象に「ビッグバン」から始まる宇宙の歴史を幅広く教えるコースです。米フェルミ国立加速器研究所、欧州合同原子核研究機関（CERN）など、世界トップクラスの研究所と連携し、海外に複数の教育拠点を設置して現地の研究者からの講義が受けられるという試みは初めてのことです。バラバ
ラになりがちな３分野を総合的に学び、宇宙史の全体像に迫りましょう。

ビッグバン宇宙論◆宇宙は、約140億年前に起こった大爆発（ビッグバン）から発生したと考えられています。想像もつかない高温・高密度状態から出発し、温度の低下と共に状態が変化していきました。宇宙史一貫教育プログラムも、ビッグバンからの歴史を辿ることから始まります。

300,000 Years◆素粒子物理学、原子核物理学、宇宙物理学は、現代物理学の基盤を形成する分野です。ヒッグス粒子による質量の起源の問題（素粒子）、クォーク・グルオン

Modern Universe1 SecondFirst Galaxies

Big Freeze Out

0 10-32Sec

BigBang

Parting CompanyInflation
Quark Soup

Radius of the Visible Universe

素粒子物理学、原子核物理学、宇宙物理学と宇宙史
1 Billion Years

プラズマ相転移並びに宇宙初期の元素合成過程の研究（原子核）、銀河の進化とブラックホールの探索（宇宙観測）は、それぞれが宇宙史において重要なエポック

12-15 Billion YearsAge of the Universe
素粒子の拠点
分室＠フェルミ研究所

原子核の拠点
分室＠欧州共同原始核研究機構

宇宙観測の拠点
豪国立天体望遠鏡研究所

ＣＤＦ国際共同研究チーム

ＡＬＩＣＥ国際共同研究チーム

ＶＬＢＩ国際共同研究チームを形成しています。これらは宇宙を探る上で深く連携しており、統一的視点から理解されるべき分野であることが認識されるようになりました。
◆これらの研究分野では、欧州原子核研究機構（CERN）の大型加速器（LHC）、アトラス実験、アリス実験などが稼働・計画され、大型国際共同研究が数千人規模で実施される予定です。また、日米欧によってアンデス山脈高地のアタカマ大型ミリ波サブミリ波電波干渉計（アルマ）が建設中であり、これらの学問分野では巨大研究チーム編成のための研究者需要が大きく見込まれます。

宇宙史一貫教育の重要性◆素粒子物理学、原子核物理学、宇宙物理学の目指す研究課題はお互いに重なり合っています。物理学研究は時間と共に発展し、現在の学問領域のはざま（学際領域）が10年後、20年後の中心学問領域に発展してい教育研究経費（教育改革））」に基づき、物理学専攻から選抜した大学院生に対して「ビッグバン」に始まる宇宙の歴史に関わる教育・研究を実施し、将来リーダーシップを取ることの出来るような分野横断型の研究者育成を行います。

超弦理論・超重力理論
大統一理論

ビッグバン
ダーク・マターダーク・エネルギー

質量の期限・ヒッグス粒子探索

宇宙大規模構造

クォーク・グルオン・プラズマ

原子核
物理学

元素合成
不安定原子核宇宙史一貫教育

物質創成・進化

銀河形成
銀河中心ブラックホール
星間物質
惑星形成

宇宙物理学

くものです。物理学においては中心課題が何十年も普遍であることは寧ろ例外的です。10年後、20年後の研究者の育成には現在の中心課題だけでなく、近隣領域や学際領域についても十分理解しておくことが必須なのです。
◆数理物質科学研究科・物理学専攻では、平成19年度発足の「宇宙史一貫教育プログラム（文部科学省特別素粒子物理学

宇宙史一貫教育のメカニズム

原子核実験
技術講義

宇宙史・
素粒子セミナー

宇宙史・
原子核セミナー

宇宙史を一貫した新しい視点・自然観の醸成

若手研究者

素粒子実験
技術講義

筑波大キャンパス

学位論文提出

原子核実験
実習

ラムを宇宙史一貫教育という観点から統合し、数理物質

宇宙観測教育・研究拠点＠
ＶＬＢＩ研究チーム

論文作成指導素粒子実験
実習が各分野の役割を補完し、統合した宇宙史一貫教育を実施します。これらの分野に存在する国際共同研究プログ

宇宙研究実施原子核教育・研究拠点＠
ＣＥＲＮ研究所

先端かつ高度な研究設備を活用し、各国第一級の研究者

例）宇宙物理で学位を取得する場合

宇宙研究計画策定

大学院 生

素粒子教育・研究拠点＠
フェルミ研究所◆宇宙史一貫教育プログラムでは、国際的研究拠点の最宇宙史・宇宙物理セミナー

関連分野基礎科目プレゼンテーション技術・専門英語

宇宙史一貫教育コース（宇宙史コース）の対象者

科学研究科・物理学専攻の1コースとして実施するものです。
◆本学大学院生は、前期課程において、素粒子、原子核、宇宙の教育・研究拠点において当該大学院の所属する研究分野とは異なった分野の実習（宇宙史拠点実習Ⅰ、Ⅱ、宇宙観測実習；各１単位、各２〜３週間程度）を受けます。
さらに、各拠点で用意された講義・セミナー等の宇宙史特講Ⅰ、Ⅱを受講することも可能です。後期課程においては、学位論文作成に向けた研究活動を世界の大学院生とともに世界一流の研究者から英語で指導を受け、互いに議論し、切磋琢磨する環境の中で高度な研究を遂行し、学位論文作成を目指します。海外拠点への渡航費や滞在費は支給されます。また、本コースで海外研究拠点に長期滞在する後期課程の学生に対する海外滞在中のRA雇用も検討中です。

◆本コースは素粒子実験・原子核実験・宇宙観測の分野で宇宙史研究に携わり、博士前期課程及び博士後期課程を通じて５年間で博士号の取得を目指します。本コースは平成19年度は、前期課程・後期課程の１年生が対象となります。

素粒子実験

原子核実験

宇宙観測

米国シカゴ郊外の国立フェルミ研究所

欧州共同原子核研究機構(CERN)のALICE実
験装置
高エネルギーの原子核・原子核衝突によって究極の物質の存在形態であるクォークグルオンプラズマの解明を進める。

電波望遠鏡を用いて、ブラックホールや銀河の謎にせまるのCDF実験装置。トップクォークの物理、質量の起源となるヒッグス粒子を探索している。

前期課程

履修ガイドライン
基礎科目（Ａ１）

専門科目（Ｄ１）

宇宙史セミナーⅠ

１単位

１年次

不定期

宇宙史セミナーⅡ

１単位

２年次

不定期

宇宙史拠点実習Ⅰ

１単位

１・２年次

集中

宇宙史拠点実習Ⅱ

１単位

１・２年次

集中

宇宙観測実習

１単位

１・２年次

集中

宇宙史特講Ⅰ

１単位

１・２年次

集中

宇宙史特講Ⅱ

１単位

１・２年次

集中

宇宙史特別研究Ⅰ

６単位

１年次

週５日

宇宙史特別研究Ⅱ

６単位

２年次

週５日

（１）宇宙史セミナーⅠ（通年１単位）、同Ⅱ（通年１単位）：基礎科目
宇宙史教育の一環として、異なるグループが共同して、分野横断で修士論文中間報告を中心とした宇宙史教育を行う。
（２）宇宙史拠点実習Ⅰ（１単位）、同Ⅱ（１単位）：専門科目
前期課程１，２年次にそれぞれ１ヶ月程度、海外拠点へ派遣し、関連分野の研究実習を行う。事前事後の筑波キャンパスにおける指導・報告および現地での研究指導状況により単位を認定する。今年度は７月から８月にかけて、宇宙史拠点実習Ⅰを米国フェルミ研究所において、宇宙史拠点実習Ⅱを欧州原子核研究機構において、実施する。
（３）宇宙観測実習（１単位）：専門科目
前期課程１，２年次のいづれかに、１週間程度、宇宙観測拠点において研究実習を行う。事前事後の筑波キャンパスにおける指導・報告および現地での研究指導状況により単位を認定する。
（４）宇宙史特講Ⅰ（１単位）、同Ⅱ（１単位）：専門科目
宇宙史研究についての非常勤講師による集中講義。
（５）宇宙史特別研究Ⅰ（６単位）、同Ⅱ（６単位）：専門科目
Ⅰでは宇宙史研究の基礎となる実験観測の技術、データ処理、物理解析を習得し修士論文のための研究を行い、ⅡではⅠに引き続き、同研究を発展させて修士論文としてまとめる。

後期課程

前期課程では、物理学専攻の履修方法に基づき、合計30単位以上の単位取得が必要です。

専門科目（Ｄ１）

宇宙史拠点実習Ⅲ

１単位

１年次

集中

宇宙史特講Ⅲ

１単位

１〜３年次

集中

宇宙史特別研究Ⅲ

６単位

１年次

週５日

宇宙史特別研究Ⅳ

６単位

２年次

週５日

宇宙史特別研究Ⅴ

６単位

３年次

週５日

（６）宇宙史拠点実習Ⅲ（１単位）：専門科目
後期課程１年次に「国際研究計画検討集会」へ派遣し、博士論文構想を策定する。博士論文構想作成は口頭発表させ、これを宇宙史特別研究Ⅲの認定要件とする。
（７）宇宙史特講Ⅲ（１単位）：専門科目
宇宙史研究についての非常勤講師による集中講義。
（８）宇宙史特別研究Ⅲ（６単位）、同Ⅳ（６単位）、同Ⅴ（６単位）：専門科目
Ⅲでは博士論文の研究計画作成と立案を行う。Ⅳでは約６ヶ月程度の拠点滞在によって研究展開・実施を行い、Ⅴでは約６ヶ月程度の拠点滞在によって論文作成を修了する。

問い合わせ先：素粒子実験 金信弘（教授）029-853-4270
e-mail skim@hep.px.tsukuba.ac.jp
URL
http://hep.px.tsukuba.ac.jp/˜skim/