| |
| 回数 | 授業スケジュール | 授業時間外学習・時間(分) |
|
| 1 | イントロ
本講義の概要を説明します。また、本講義で扱う学問体系を構築してきた物理学者達を紹介します。 | 【予習】シラバスにより扱う内容の確認をする。(20)
【復習】ノートを復習する。極力，数式を用いずに概要を説明します。大切な部分を強調するので，そこから理解に努める。(20) |
|
| 2 | 物理的時間と時の矢
伝統的な物理学で用いられる時間にはどのような性質があるでしょう。そして、私たちの感じる時間との違いはどのような点なのでしょうか？散逸構造論を提唱したプリゴジンは生涯にわたって時間について深く考察しました。その概要をまとめてみます。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】ノートをよく復習しましょう。(20) |
|
| 3 | 時の矢を理解するために
私たちが感じる時間を理解するために，一度基礎的な内容を表にして整理します。ここでは数式は使いません。身の回りの出来事を例に挙げながら理解を深めます。いずれも素朴な事例ばかりです。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】ここで示す表は本講義全般にかかわる大切な基礎です。よく復習しましょう。(20) |
|
| 4 | 未来は決定論的か確率論的か
宇宙は約137億年前のビッグバンによって誕生したと言われています。そして膨大な時間を経て今があります。毎日のように起こる「思いがけない出来事」は137億年も前から予定されていたのでしょうか？あるいはそうではないのでしょうか？考えてみましょう。 | 【予習】シラバス，前回講義時の予告により内容確認をする。(20)
【復習】ノートの復習をする。プリゴジンは，伝統的な物理学がかかえる問題点を鋭く指摘しています。その問題点を理解する。(20) |
|
| 5 | 物理学的に見た「生と死」－孤立系の場合－
外界とモノやエネルギーの交換をしない場合，ほったらかしにしておくとどんなことが起きるのか、考えてみましょう。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】ノートの復習をしましょう。エネルギー論だけでは自然現象を説明できないことを理解しましょう。(20) |
|
| 6 | 物理学的に見た「生と死」－開放系の場合－
外界とモノやエネルギーを交換する場合は，どんなことが起きるでしょうか。まとめてみましょう。 | 【予習】シラバス，前回講義の予告より内容確認をする。(20)
【復習】「流れ」が大切になります。ここは「生きているもの」「生きているかのようにふるまうもの」を扱っていることを理解する。(20) |
|
| 7 | 乱雑さを増す中でこそ形成される秩序 －散逸構造－
乱雑さを増すという動的な流れのある状況でなければ出現しない秩序があります。例を挙げるときりがないほどです。雲，ロウソクの炎，お椀の中での味噌汁の運動，そして何よりも多種多様な生命体など。いずれも流れが途絶えると消えてしまうものばかりです。 | 【予習】シラバス，前回講義時の予告より内容確認をする。(20)
【復習】「流れ」の中でこそ出現する秩序があることを理解する。この秩序は流れがなくなると消失する存在です。(20) |
|
| 8 | 準安定状態と熱的死
かつてボルツマンはその尖鋭な洞察力をもって乱雑さを物理量として表現し，宇宙の熱的死を指摘しました。ボルツマンの遺した功績は極めて大きいのですが，当時，残念ながらその重要性を理解されませんでした。ボルツマンの偉業を紹介するとともに，本講義内容の理解を深めていきます。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】ボルツマンの業績について復習しましょう。(20) |
|
| 9 | 生命体を環境から切り離すことは可能か？
前回の内容の理解を深めるためのトピックです。私たち生命体は一個体で独立に存在していないことは明らかです。ここで一度，生命体を散逸構造の一種であることを確認します。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】環境がいかに大切であるか，再認識しましょう。(20) |
|
| 10 | 生命体が捕食し、排泄をする意味
前回の内容の続きです。生命体は，捕食や排泄を通して外界と関わっていることはもちろんのこと，涙を流す，汗をかくなどにより外界と密接に関わっています。その物理学的意味を解釈します。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】エネルギーと粒子の流れを具体的な例を通じて確認します。(20) |
|
| 11 | ホメオスタシスとホメオレシス
散逸構造は流れの中で生まれ、また消えていく存在です。また外界の変化に順応するように「進化のフィードバック」という機構を持っています。恒常性維持と進化のいずれのためにもミクロゆらぎが重要です。かつて，ゆらぎの増幅はすなわち崩壊を意味すると捉えられていましたが，今ではその解釈が大幅に変わり，環境変化に順応するためにゆらぎやその増幅が大切だと解釈されています。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】進化のフィードバックについて復習しましょう。(20) |
|
| 12 | 「可能性」を物理学的に解釈する
前回の話の続きです。今では，ゆらぎは可能性である，との理解がされるようになってきました。本来，環境は時々刻々変化し，その環境の変化に順応するものとそうでないものとがあることは納得できるはずです。ゆらぎは，環境変化に対応して自らを順応させるために必要な可能性であることを説明します。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】ノートの復習をしましょう。(20) |
|
| 13 | 生命状態を考える
生命状態とは一体どんな状態をさしているのでしょうか。かつて，ベルタランフィは一般システム論を唱え，生命体を緊密な相互関連性を保つ一つの有機体として捉えました。個々の構成要素のはたらき以上に構成要素間の結びつきが大切であると指摘しました。伝統的な物理学的手法では見えない，生き生きとした生命の姿が浮かび上がってきます。 | 【予習】シラバス，前回講義時の予告より扱う内容確認をする。(20)
【復習】伝統的な物理学と比較する。ニュートン，フック，ホイヘンスの論争が物理学の発展に与えた影響の大きさを理解する。(30) |
|
| 14 | 生命体とはなんぞや？
個体行動と集団行動～アリの行列形成と合理的形態変化、粘菌による鉄道網の形成を例として～
アリの個体は生命体です。その行列は生命体と言えるでしょうか？ある種のアリは集団行動により，合理的な行列形成をします。つまり，集団行動により初期条件に依らない合理的な結論を見出すことが出来るのです。粘菌にも同様の性質が認められます。生命体に対する私たちの固定観念を打ち破ります。 | 【予習】シラバス，前回講義時の予告より内容確認をする。(20)
【復習】そろそろ本講義全体を振り返って，整理するとよいでしょう。(30) |
|
| 15 | 生命体とはなんぞや？
～心臓の鼓動、神経回路網の形成を例として～
前回の内容を深めます。 | 【予習】シラバス，前回講義終了時の次回予告により扱う内容の確認をする。(20)
【復習】そろそろ本講義全体を振り返って，整理するとよいでしょう。（20） |
|