メタバース工学部ジュニア講座「解析力学入門」

東京大学メタバース工学部ジュニア講座では、下記の講座を開講いたします。
 
【講座名】
解析力学入門
 
【概要】
高校物理の知識を前提に、力学を統一的にとらえる「解析力学」を体験的に学びます。「最速降下線」などの具体例から変分法の考え方にふれ、なぜ運動方程式を“最適化”の観点で導けるのかを紹介します。また、対称性と保存則のつながりを理解するため、ネーターの定理のエッセンスにも触れ、物理の奥深さを感じてもらいます。高校生にも扱える具体例を通して、自然を「最適化」と「対称性」で見る新鮮な視点を伝えます。
 
【担当教員】
渡辺 悠樹先生（東京大学 大学院工学系研究科 准教授）
 
【開講日時】
2025年9月27日（土）14:00～16:10
 
・第1部：変分法による物理の定式化（14:00-15:00）
・第2部：対称性とネーターの定理（15:10-16:10）

この講座では、高校物理で学ぶ運動の法則を一歩掘り下げ、自然界が「最適化の仕組み」で動いていることを体験的に学びます。
たとえば「シャボン玉の膜の形」や「最速降下線」の例を入口に、変分法の考え方を使ってやさしく探究していきます。
また、力学を“最適化”という統一的な視点で見直すと、これまで別々に見えていた物理現象が一つの原理から導かれることを実感できるでしょう。
さらに、本講義では対称性が生む不思議な力として「ネーターの定理」にも触れます。「運動量やエネルギーが保存される背景に並進対称性があること」など、教科書でおなじみの保存則の背景にある、美しい数学と物理の結びつきを知るチャンスです。
難しい計算よりも“アイデア”や“シミュレーション動画”などを活用し、なるべく直感的に理解できるように進める予定です。
 
「解析力学」や「変分法」と聞くと難しそうに感じるかもしれませんが、数学や物理が好きな人はもちろん、「なんで自然はこんなにも秩序立っているんだろう？」と不思議に思ったことがある人にもおすすめです。
高校生の皆さんが次のステップへ進むための大きなヒントになるはずです。
ぜひ一緒に、“最適化”と“対称性”という新しい視点から、物理の奥深さと面白さを発見してみませんか？
 
【対象】
理系の高校生
（高校生以外の方にもお申込いただくことができますが、講座のレベル感として理系の高校生を対象といたします。）
 
【受講可能人数】
制限なし
 
【必要な事前知識やスキル】
数学：微分、積分、簡単な微分方程式、物理：ニュートンの運動方程式
について、ある程度知っていることがのぞましい
 
【受講形式】
オンライン
 
【申込方法】
下記の受講申込フォームよりお申し込みくだい。
https://77bd2461.form.kintoneapp.com/public/25sam
 
申込締切：2025年9月21日（日）
 
受講者へのご連絡：2025年9月22日（月）頃の予定
講座の詳細は下記のページからご確認ください。
 
https://www.meta-school.t.u-tokyo.ac.jp/junior/25sam/
 
多くの方々の受講を心よりお待ちしております。