天体現象を支配する基礎過程や基礎方程式を示す。力学・熱過程・統計力学・特殊相対論等の基礎理論及び「物質」「流体」を扱う。 第1章　基礎理論 1.1　力学と天文学 1.2　熱過程・統計力学 1.3　ボルツマン方程式 1.4　特殊相対論 第2章　物質 2.1　状態方程式 2.2　核反応元素合成の基礎論と課題 2.3　場の理論・相互作用 2.4　星間化学 第3章　流体 3.1　流体力学 3.2　流体の不安定性と乱流 3.3　重力系の平衡状態と不安定性 3.4　重力収縮