宇宙物理・天体シミュレータ
深宇宙の数理を操る実験室
ブラックホールの事象の地平面、星々が引き合うカオスな三体問題、時空が光を曲げるアインシュタインリング、そして138億年の宇宙膨張。教科書の静止画では分からない宇宙のダイナミクスを、ブラウザ上でリアルタイムに計算・体験できます。
天体力学・軌道計算
三体問題のカオス、ケプラー楕円軌道、スイングバイ加速
極限時空・ブラックホール
シュワルツシルト半径、アインシュタインリング、ロシュ限界
宇宙論・ビッグバン
ハッブルの宇宙膨張則、ダークマター銀河回転曲線
生命探査・パラドックス
ドレイクの方程式、フェルミのパラドックス、特殊相対論
実験できる宇宙物理単元一覧 (10単元)
全シミュレータ動作確認済三体問題とカオス軌道・ラグランジュ点
3つの星が引き合うだけで解けない宇宙の謎 — ポアンカレの発見と現代天文学
万有引力連立微分方程式のモデリング能力、Velocity Verlet法などシンプレクティック数値計算アルゴリズムの理解、カオスと安定性の直感
ブラックホールとシュワルツシルト半径の数学
光さえ脱出できない事象の地平面 — 脱出速度とアインシュタイン方程式の厳密解
脱出速度のエネルギー積分、事象の地平面の物理的直感、極限時空のスケール感の把握
重力レンズ効果とアインシュタインリングの幾何学
時空の歪みが巨大な天然の宇宙望遠鏡になる — 光の測地線と幾何光学
曲率テンソル・光の偏向角の幾何学的解釈、ヤコビアン行列による像の増幅率(Magnification)計算、ダークマター間接探査の思考法
ケプラーの法則と惑星楕円軌道の数理
真円のドグマを打ち破った楕円幾何学 — 面積速度一定と調和の法則
楕円の方程式(焦点・離心率)の物理的意味、角運動量保存則の幾何学的表現、力学的直感の向上
ハッブルの法則と宇宙膨張・ビッグバンの数理
銀河の後退速度と空間の膨張 — 赤方偏移・ハッブル時間・宇宙の年齢逆算
比例式・単位換算(メガパーセクから光年・キロメートルへの変換)の直感、ドップラー効果と宇宙論的赤方偏移の違いの理解、スケール因子の概念
ロシュ限界と天体潮汐破壊の数学
衛星が惑星に近づきすぎたとき — 潮汐力と自重引力の破壊限界と土星の環
微分(引力関数の勾配)を用いた潮汐力導出の直感理解、自重平衡と流体静力学平衡の理解、天体崩壊シミュレーションの基礎力
ダークマターと銀河回転曲線問題の数学
外側の星が遅くならない謎 — ニュートン力学の破綻と未知の暗黒物質ハロー
球対称質量分布の積分(ガウスの法則・ニュートンの球殻定理)の直感理解、質量プロファイル $M(r) \propto r$ のモデリング力、科学的データ検証の思考法
ドレイクの方程式とフェルミのパラドックスの数理
宇宙に知性は何文明存在するか? — フェルミ推定・確率の積・大いなる沈黙の謎
フェルミ推定の論理的ブレークダウン力、確率の独立事象の積の理解、不確実性下でのパラメータ感度分析(Sensitivity Analysis)
スイングバイ宇宙航法(惑星重力アシストと運動量保存)
燃料を一切使わずに、惑星の公転運動量を盗んで探査機を超加速させる天体力学の幾何学
天体の公転運動量保存則を味方につけ、「燃料消費ゼロ」で機体を脱出速度まで一気に加速・方向転換させるダイナミックなベクトル幾何学が手に入る。
特殊相対性理論とローレンツ変換の幾何学
光速不変が生むウラシマ効果 — ミンコフスキー時空と時間の遅れ・空間の縮み
4次元時空(ミンコフスキー幾何)の幾何学的センス、ローレンツ因子 $\gamma$ の数式直感、不変量(時空インターバル)の概念理解
宇宙物理マスター検定に挑戦してみませんか?
三体問題からブラックホール、ハッブル則、ダークマターまで、全5問のクイズであなたの宇宙理解度ランクを判定。結果はX(旧Twitter)にシェアできます。