シリーズ現代の天文学 シミュレーション天文学 （第２版）

富阪 幸治/花輪 知幸/牧野 淳一郎【編】

日本評論社（2026/08発売）

• サイズ A5判／ページ数 340p／高さ 22cm
• 商品コード 9784535607644
• NDC分類 441
• Cコード C3344

出版社内容情報

観測とともに天文学研究の両輪をなす数値シミュレーション。基礎から応用までを網羅し、代表的な手法を辞書的に使えるよう配慮。


【目次】

第I部　基礎編
第1章　シミュレーション基礎論
1.1 シミュレーションとは
1.2 方程式の分類
1.3 数の内部表現，誤差，計算量
1.4 計算機の状況


第2章　常微分方程式の数値解法
2.1 はじめに
2.2 基本的な積分公式とその振る舞い
2.3 線形多段階法
2.4 ルンゲ?クッタ法
2.5 外挿法
2.6 ハミルトン系向けの方法
2.7 硬い微分方程式
2.8 境界値問題と固有値問題


第3章　偏微分方程式の数値解法（1）
3.1 差分法の基礎
3.2 線形波動方程式
3.3 数値不安定性
3.4 非線形波動方程式
3.5 流体力学方程式の風上差分法
3.6 高次精度
3.7 多次元問題への拡張
3.8 円筒座標・球座標への拡張
3.9 境界条件
3.10 その他の数値解法


第4章　偏微分方程式の数値解法（2）
4.1 楕円型方程式の反復解法
4.2 共役勾配法
4.3 多重格子反復法
4.4 高速フーリエ変換（FFT）による楕円型方程式の直接解法
4.5 放物型方程式: 陽解法と陰解法
4.6 非線形拡散問題
4.7 デカルト座標以外の差分解法


第5章　天文シミュレーションの基礎方程式とその数値解法
5.1 多体シミュレーション
5.2 流体力学と磁気流体力学
5.3 重力場をともなう流体力学シミュレーション
5.4 相対論的効果
5.5 放射の効果
5.6 天体物理学で取り扱うその他の物理過程
5.7 恒星進化論


第II部　応用編
第6章　多体系シミュレーション
6.1 無衝突系の重力多体シミュレーション
6.2 衝突系の重力多体シミュレーション
6.3 プラズマ粒子シミュレーション


第7章　SPH法
7.1 はじめに
7.2 標準SPH法について
7.3 SPH法の発展
7.4 計算例218


第8章　磁気流体力学数値シミュレーション
8.1 磁場の重要性
8.2 磁気流体力学の特徴: 磁気張力と角運動量輸送
8.3 磁気流体力学数値シミュレーションの特徴と注意点
8.4 磁気流体力学数値シミュレーションの実際
8.5 まとめ


第9章　数値相対論
9.1 3+1分解
9.2 拡張された3+1形式
9.3 ゲージ条件（座標条件）
9.4 一般相対論的流体方程式
9.5 数値相対論の応用


第10章　複合系のシミュレーション
10.1 複合した物理過程のシミュレーション
10.2 銀河の多相シミュレーション
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内容説明

コンピューターの中に天体を再現し、その実相に迫る。天文シミュレーションの全体をカバーしつつ、基礎の数理から最新の成果までを一貫して記述。

目次

第１部　基礎編（シミュレーション基礎論；常微分方程式の数値解法；偏微分方程式の数値解法（１）―流体力学／双曲型
偏微分方程式の数値解法（２）―楕円形と放物型の偏微分方程式
天文シミュレーションの基礎方程式とその数値解法）
第２部　応用編（多体系シミュレーション；ＳＰＨ法；磁気流体力学数値シミュレーション；数値相対論；複合系のシミュレーション；放射輸送計算）
第３部　発展編（適合格子細分化法；専用計算機によるシミュレーション）

著者等紹介

富阪幸治［トミサカコウジ］
国立天文台名誉教授（責任者）

花輪知幸［ハナワトモユキ］
千葉大学先進科学センター

牧野淳一郎［マキノジュンイチロウ］
神戸大学／株式会社Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）
※書籍に掲載されている著者及び編者、訳者、監修者、イラストレーターなどの紹介情報です。