物理学のアウトリーチ

物理学アウトリーチには、科学アウトリーチと物理教育の側面、および物理学の聴衆と認識と理解を広げることを目的とした学校、研究機関、大学、クラブ、科学博物館などの機関によるさまざまな活動が含まれます。一般大衆がそのような活動の焦点となる場合もありますが、物理学アウトリーチは多くの場合、リソースの開発と提供、学生、他の分野の教育者、場合によっては物理学の異なる分野の研究者へのプレゼンテーションに重点が置かれます。^{[1] [2] [3]}

19 世紀初頭以来、物理学の理解をより広い聴衆に広めるための継続的な取り組みが、個人や機関によって行われてきました。ガリレオ・ガリレイの『天体対話』や『二つの新科学』などの歴史的な著作は、天文学、基準系、運動学における革命的な知識を、一般の聴衆が効果的に理解できる方法で提示することを目指していました。

1800年代半ば、イギリスの物理学者で化学者のマイケル・ファラデー^[4]は、若者に科学現象を伝えることを目的に、19回の連続講義を行った。彼の意図は、若者の意識を高め、刺激を与え、王立研究所の収益を生み出すことだった。この連続講義はクリスマス講義として知られ、現在も続いている。20世紀初頭までに、アルバート・アインシュタインやマリー・キュリーなどの物理学者の名声や、ラジオなどの発明により、物理学への関心が高まった。1921年、米国では大学にシグマ・パイ・シグマ物理学名誉協会が設立され、物理学の発表数の増加に役立ち、すべての学生が参加できる物理学クラブの創設につながった。^[5]

博物館はアウトリーチの重要な形態であったが、初期の科学博物館のほとんどは一般的に自然史に焦点を当てていた。ケンブリッジ大学のキャベンディッシュ博物館などの一部の専門博物館には、マクスウェル、トムソン、ラザフォードなどの主要な発見に貢献した歴史的に重要な装置の多くが収蔵されていた。^{[6]しかし、そのような施設では}実践的な学習やデモンストレーションを行う機会はほとんど提供されていなかった。

1969 年 8 月、フランク・オッペンハイマーはサンフランシスコに新設したエクスプロラトリアムを、主に物理学の原理を実証するインタラクティブな科学展示に捧げた。エクスプロラトリアムは、展示の詳細を「クックブック」にまとめ、世界中の他の多くの博物館にインスピレーションを与え、それ以来、多くのアウトリーチ プログラムに多様化してきた。オッペンハイマーは、 1965 年にグッゲンハイム フェローシップに参加した際に、ヨーロッパの科学博物館を調査した。彼は、エクスプロラトリアムに重要な影響を与えた 3 つの博物館について言及している。1 つは、科学的概念を教えるために模型を展示し、学生をデモンストレーターとして雇用したパレ・ド・ラ・デクヴェルト(エクスプロラトリアムの高く評価されている高校説明プログラムに直接影響を与えた実践)、もう 1 つは、オッペンハイマーと妻が頻繁に訪れたサウス ケンジントン科学美術館、そして世界最大の科学博物館であるミュンヘンのドイツ博物館で、オッペンハイマー夫妻を感銘させたインタラクティブな展示が数多くあった。^[7]

その後数年間、物理学の普及活動、そしてより一般的には科学の普及活動は拡大を続け、1980年に初めて放送された 『コスモス：個人の旅』などの大成功を収めたテレビ番組を含む、新たな人気形態を獲得しました。

物理教育コミュニティ内で教師と生徒へのアウトリーチの一環として、1997年に米国立科学財団（NSF）とエネルギー省（USDOE）は、専門的な教師育成プログラムであるQuarkNet ^[8]を設立しました。2012年、ノートルダム大学はQuarknetプログラムの全国展開を支援するために5年間で610万ドルの助成金を受け取りました。また、1997年には、欧州原子核研究機構（CERN ）の所長でFRSのクリストファー・ルウェリン・スミスが率いる欧州素粒子物理学アウトリーチグループが結成され、素粒子物理学の科学教育と一般へのアウトリーチに携わる科学者、科学教育者、コミュニケーション専門家のコミュニティが作られました。このグループは、 LHCの稼働開始後の2011年に国際素粒子物理学アウトリーチグループ（IPPOG）になりました。^[9]

物理学の普及活動における多くの現代的な取り組みは、焦点をシフトし始めており、伝統的な分野の境界を越えて、美的デザインと大衆文化の要素を統合することで学生や一般の人々の関心を引こうとしています。その目標は、物理学を厳密な科学教育の枠組みから押し出すだけでなく、他の分野の専門家や学生を引き込み、物理現象に対する彼らの視点を持ち込むことです。そのような取り組みには、強磁性流体を使用して彫刻を制作するアーティストや、高速および超高速写真を使用した芸術写真が含まれます。

ケンブリッジ大学の「Physics at Work」プログラム^[10]などの他の取り組みでは、中学生に日常生活での物理学の用途を示す年次イベントやシニア物理学チャレンジ[11]が創設されました。これらの取り組みの重要性を認識し、ケンブリッジはフルタイムの物理学アウトリーチ組織、教育アウトリーチオフィス^{[12]を設立し、物理学センターと産業パートナーシップの拡大を目指しています。これには「}物理学が身近で関連性のある科目であることを示すために、物理学の実際の応用を実証することに専念するアウトリーチ担当者の十分に装備されたコアチームを含む」ものが含まれます。^[13]

フランスの研究グループ、固体物理学研究所^{[15]のLa Physique Autrement（物理学の再考） [14]は、現代の}固体物理学を提示し、一般大衆の関心を引くための新しい方法についての研究に取り組んでいます。2013年にPhysics Todayは「すべての人のための量子物理学」と題した記事でこのグループを取り上げ、デザイナーの助けと型破りなデモンストレーションにより、このプロジェクトがどのようにして科学に興味があるとは思ってもいなかった人々を探し出し、関心を引くことに成功したかについて論じました。^[16]

サイエンス＆エンターテイメント・エクスチェンジは、テレビ、映画、その他のメディアでの表現を通じて、科学と先端科学技術に対する一般の認識、知識、理解を高めるために、米国科学アカデミー（NAS）によって開発されました。 ^{[17] NASとハリウッドのパートナーシップとして2008年に正式に開始されました。エクスチェンジはカリフォルニア州}ロサンゼルスに拠点を置いています。

• モントリオール科学センター(ケベック州モントリオール) では、さまざまな物理現象を体験できるアクティビティが数多く展示されています。

• ヘウレカ（ヘルシンキ）は、フィンランド科学センター財団が運営するNPOの科学センターで、物理学に関する幅広い展示を行っています。

• パリの科学産業都市はフランス最大の科学博物館で、常設展示や体験型実験が行われています。
• パレ・ド・ラ・デクヴェルト（パリ）には常設展示と、講師による解説付きのインタラクティブな実験があります。高さ15 メートルのドームを備えたツァイス製 プラネタリウムも備えています。1937 年にフランスのノーベル物理学者ジャン・バティスト・ペランによって創設されました。
• Musée des Arts et Métiers (パリ) は、科学機器や発明の保存に重点を置いています。
• 科学技術産業文化センター（CCSTI）に属する他の科学博物館はフランス全土に存在し、Espace des Sciences（レンヌ）、La Casemate（グルノーブル）、^[18] Cité de l'espace（トゥールーズ）などがある。

• ドイツ博物館（ミュンヘン）は世界最大の科学博物館です。最も人気のあるイベントの 1 つは、電力に関するシリーズの一環として行われるファラデーケージの高電圧デモンストレーションです。

• イラン科学技術博物館 (テヘラン) は、イラン最大の科学博物館です。この博物館は、さまざまな科学および教育プログラムを開催することで、社会における科学的思考の創造と普及に必要な環境を提供しています。これらのプログラムの 1 つが「物理学ショー」です。

• NEMO（アムステルダム）は、体験型の科学展示を備えたオランダ最大の科学センターです。

• エクスプロラトリアム（サンフランシスコ）^[19]は、世界の仕組みを探求することに特化した米国有数のインタラクティブ科学美術館の一つであり、インタラクティブな展示、体験、好奇心を刺激する探索で構成されています。エクスプロラトリアムは1969年にオープンし、現在では年間100万人を超える来場者を集めています。^[20]
• ニューヨーク市にあるアメリカ自然史博物館は、博物館であると同時に天体物理学部門を備えた研究施設でもあります。自然史博物館として、人類の文化、自然界、宇宙について一般の人々を教育することに重点を置いており、年間を通じて多くのインタラクティブなプログラムや講演会を開催しています。
• フィラデルフィアのフランクリン研究所は、米国で最も古い科学教育および研究センターの 1 つです。

• ペリメーター理論物理学研究所は1999年にカナダのオンタリオ州ウォータールーに設立され、理論物理学における科学的研究、訓練、教育普及の中心地となっている。^[21]
• TRIUMFは、カナダのブリティッシュコロンビア州バンクーバーに位置し、素粒子・原子核物理学と加速器科学を研究する国立研究所です。科学的な使命に加えて、研究所は物理学の普及活動にも力を入れており、施設の一般公開ツアー、公開講演、アーティスト・イン・レジデンス・プログラム、^[22]学生フェローシップ、その他の機会を提供しています。^[23]
• カナダ物理学会（CAP）、フランス語ではAssociation canadienne des physiciens et physiciennes（ACP）は、カナダ人やカナダの立法者の間で物理学の問題に対する意識を高めることに重点を置いたカナダの専門家団体であり、物理学関連のイベントを後援し、[物理学のアウトリーチ]を行い、『Physics in Canada』を発行しています。^[24]

• フランス物理学会には、科学の普及と啓蒙を目的とした特別セクションがあります。
• 欧州物理学会(EPS) はフランスに拠点を置いていますが、ヨーロッパにおける物理学と物理学者の振興に取り組んでいます。

• ドイツ物理学会（DPG）は、世界最大の物理学者組織です。DPGは、いくつかの人気科学出版物や「物理学のハイライト」^{[25]などのイベントを通じて、物理学と一般大衆とのコミュニケーションに積極的に参加しています。「物理学のハイライト」[25]は、DPGと}連邦教育研究省が共同で毎年開催する物理学フェスティバルです。このフェスティバルはドイツ最大のもので、毎年約3万人の来場者を集めています。^[26]

• 物理学研究所は物理学の教育、研究、応用の発展を目的とした国際的な慈善団体です。^[27]

• アメリカ科学振興協会
• アメリカ物理教師協会
• アメリカ物理学協会(AIP) は、米国議会と一般大衆に対して科学政策を提唱することに重点を置いたアウトリーチ プログラムを実施しています。
• アメリカ物理学会（APS）には「物理学の面白さと重要性をすべての人に伝える」ことを目的としたプログラムがある。^[28]
• レオナルド、国際芸術科学技術協会(Leonardo/ISAST) は、著名な学者、芸術家、科学者、研究者、思想家の世界的ネットワークに奉仕する非営利団体です。この団体は、学際的な研究、創造的な成果、革新に重点を置いています。その機関誌Leonardo は、 MIT Pressによって発行されています。

• ビッグバン・セオリーは2007年に制作されたアメリカのコメディで、カリフォルニア工科大学の科学者たちの生活を中心に展開する。この番組は科学を普及させたことで広く知られており、ニューヨークタイムズ紙は「物理学とフィクションの衝突を助けた」と評した。 ^[29] 2014年、この番組は平均視聴者数2000万人で、アメリカのテレビで最も人気のあるコメディであり、スポーツ以外の番組の中で最も人気のある番組であった。しかし、この番組は科学界を不正確に描写していることがあるとして批判されてきた。 ^[30]
• セ・パ・ソルシエは、 1994年11月5日から現在まで放送されているフランスの教育テレビ番組です。20の番組が天文学と宇宙をテーマにしており、13の番組が物理学について取り上げています。 ^[31]
• パーティクル フィーバーは、2013 年のドキュメンタリー映画で、実験を運営するCERNの実験物理学者と、LHC の結果の概念的枠組みを提供しようと試みる理論物理学者の視点から、大型ハドロン衝突型加速器での最初の実験を親密かつ分かりやすく紹介しています。批評家は、この映画が理論的議論を分かりやすくし、科学実験をスリリングにし、素粒子物理学者を人間らしく見せていると称賛しました。
• 『スルー・ザ・ワームホール』は、アメリカの俳優モーガン・フリーマンがナレーションと司会を務め、ミチオ・カクやブライアン・コックス（物理学者）などの物理学者を特集したアメリカの科学ドキュメンタリーテレビシリーズです。

• MinutePhysicsはヘンリー・ライヒが制作し、YouTubeチャンネルを通じて配信されている教育ビデオシリーズです。 ^[32]さまざまな物理現象や理論に関する一連の教育用短編ビデオを視聴できます。
• 物理学研究所が運営する出版物「Physics World」^{は、YouTubeチャンネルを通じて科学的概念の説明を開始しました。 [33]}
• パリのPalais de la Découverteでは、物理学を含む科学に関する様々なインタビューをオンラインビデオで公開しています。^[34]
• フランスのオンライン大学であるユニシエルは、YouTubeチャンネルを通じて教育ビデオを配信している。^[35]
• Veritasiumはデレク・ミュラーが制作し、YouTubeチャンネルを通じて配信されている教育ビデオシリーズです。 ^[36]物理学を含む科学に関する一連の教育用短編ビデオを視聴できます。
• セントメアリーズ物理学デモンストレーションは、物理学の授業のデモンストレーションをオンラインで公開しているサイトです。^[37] 教師が授業で行える実験を紹介するとともに、その実験のビデオも公開しています。
• Periodic Videos は、各元素の特性や核反応などの関連トピックを説明する教育ビデオのポータルです。このプロジェクトはノッティンガム大学が後援し、マーティン・ポリアコフ教授が主催しています。

• フリッツォフ・カプラはオーストリア生まれのアメリカの物理学者で、^[38]ウィーン大学に進学し、1966年に理論物理学の博士号を取得しました。カリフォルニア州バークレーのエコリテラシーセンターの創設ディレクターであり、シューマッハーカレッジの教員でもあります。カプラは『物理学の道』 （1975年）など数冊の著書を執筆しており、パリとロンドンでも研究を行っています。

• カミーユ・フラマリオンはフランスの天文学者であり、多くの科学一般向けの書籍を執筆した。
• エティエンヌ・クラインは、素粒子物理学と量子物理学に関する普及活動に携わるフランスの物理学者および科学哲学者です。
• ローラン・ルウックは、特にフィクションや SF に関連した啓蒙活動で知られるフランスの天体物理学者です。
• ヒューバート・リーブスは、フランス系カナダ人の天体物理学者であり、科学の普及活動家です。

• ブライアン・コックス (物理学者)は、イギリスの物理学者であり、音楽家であり、 BBCの数々の科学番組の司会者として最もよく知られています。
• ウェンディ・J・サドラーは、カーディフ大学からスピンオフした教育会社「サイエンス・メイド・シンプル」^[39]を通じて、科学と工学を大衆文化の一部として推進し、ライブプレゼンテーションを通じて学生に情報を伝えています。また、科学者やエンジニアのコミュニケーションスキルを向上させ、研究をより幅広い聴衆に広められるようトレーニングも行っています。サドラーは2005年にIoPの若手物理学者オブ・ザ・イヤーを受賞しました。^[40]
• ロバート・マシューズは、王立統計協会会員、公認物理学者、物理学会会員、王立天文学会会員です。マシューズは著名な科学ジャーナリストです。現在は科学雑誌BBC Focusのアンカーマン、およびFinancial Timesのフリーランスコラムニストを務めています。過去にはSunday Telegraphの科学特派員を務めていました。

• リチャード・ファインマンはノーベル賞を受賞した理論物理学者であり、物理学の話題（量子物理学、ナノ物理学など）から自伝的エッセイに至るまで、著書や講演を通じて科学の普及者としても知られています。
• ジョージ・ガモフは理論物理学者であり宇宙学者でもあり、科学に関する一般向けの本も執筆しており、そのうちのいくつかは初版から半世紀以上経った今でも印刷されています。
• ブライアン・グリーンは、さまざまなアウトリーチ活動（書籍、テレビ番組）に携わる理論物理学者です。2008年にワールド サイエンス フェスティバルを共同設立しました。
• クリフォード・ビクター・ジョンソンは、さまざまなアウトリーチ活動（ブログ、テレビ番組など）に携わる理論物理学者です。
• ミチオ・カクは、物理学の未来学者、コミュニケーター、そして普及者でもある理論物理学者です。彼は、物理学に関するニューヨークタイムズのベストセラー3冊、『不可能の物理学』（2008年）、『未来の物理学』（2011年）、『心の未来』（2014年）で最もよく知られています。
• ローレンス・M・クラウスは、アリゾナ州立大学地球宇宙探査学部の創立教授であり、アメリカの理論物理学者および宇宙学者です。科学に対する一般の理解、健全な経験的データに基づく公共政策、科学的懐疑主義、科学教育の提唱者として知られ、ポップカルチャーにおける迷信や宗教的教義の影響を軽減するために活動しています。^[41]
• ドン・リンカーンはフェルミ国立加速器研究所の物理学者です。彼の研究は大型ハドロン衝突型加速器に焦点を当てていますが、物理学と宇宙論に対する一般の認識を広める活動で知られています。彼はフェルミ国立加速器研究所のYouTubeチャンネルの顔であり、^[42]そこで150本以上の動画を制作しています。また、CNN、フォーブス、その他多くのオンラインジャーナルに頻繁に寄稿しています。^{[43]彼はまた、}ワールドサイエンティフィック 社から出版された「Understanding the Universe」や、ジョンズホプキンス大学出版局から出版された「The Large Hadron Collider: The Extraordinary Story of the Higgs Boson and Other Things That Will Blow Your Mind」など、いくつかの本の著者でもあります。
• ジェニファー・ウエレットは、米国科学アカデミー（NAS）のイニシアチブであるサイエンス＆エンターテインメント・エクスチェンジの元ディレクターであり、エンターテインメント業界の専門家とトップクラスの科学者やエンジニアを結び付け、テレビ番組、映画、ビデオゲーム、その他の制作者が科学を作品に取り入れるのを支援することを目的としています。^{[44]彼女は現在、フリーランスのライターとして、} Physics World、Discover誌、New Scientist、Physics Today、The Wall Street Journalなど、さまざまな出版物に記事を寄稿し、物理学のアウトリーチ対話に貢献しています。
• カール・セーガンは天体物理学者であり科学の普及者で、彼の重要な貢献の一つは1980年のテレビシリーズ「コスモス：個人的な航海」である。
• ニール・ドグラース・タイソンは、テレビやラジオ番組に出演し、さまざまな啓蒙書を執筆した天体物理学者であり科学コミュニケーターです。
• ジェール・ウォーカーはクリーブランド州立大学の物理学教授です。1978年から1988年にかけて、サイエンティフィック・アメリカン誌の「アマチュア科学者」コラムを執筆し、科学大衆書『The Flying Circus of Physics』の著者でもあります。

• アメリカ物理学会は、 APS 会員が新しい物理学のアウトリーチ活動を展開できるよう、最大 10,000 ドルの助成金を授与します。
• 複雑適応物質研究所(ICAM) は、物理学の普及活動のために助成金とフェローシップを提供しています。
• ウェルカム トラストは主に生物科学に焦点を当てていますが、物理学にも触れており、物理学の普及活動も奨励しています。英国における生物学、化学、物理学の A レベルの向上を目指しています。
• 物理学研究所（IoP） IoPは、魅力的で楽しい活動やイベントを通じて、一般の人々に物理学のポジティブで魅力的な体験を提供することを目指しています。この公共参加助成金制度は、英国とアイルランドで物理学に基づいたイベントや活動を運営する個人や組織に最大1500ポンドの財政支援を提供するように設計されています。^[45]

• カリンガ科学普及賞は、科学的なアイデアを一般の人々に紹介する優れた技能に対してユネスコから贈られる賞である。
• クロプステグ記念賞は、アメリカ物理教師協会が物理学者ポール・E・クロプステグを記念して授与する賞です。
• ケルビン賞は、物理学の一般理解に対する顕著な貢献を称えるために物理学協会によって授与されます。
• 英国の聴衆に科学を伝えた功績に対してマイケル・ファラデー賞が王立協会から授与されます。
• 物理学の普及に対してフランス物理学会よりジャン・ペラン賞が授与される。