物理学

物理学の学問分野で学べるカリキュラムや将来活躍できる場などを調べて、物理学に関する興味を広げよう。

自然界を支配する法則を解き明かす

何が学べるのか

物理学は、宇宙をはじめとして地球、身の周りの物質、さらには素粒子の世界に至るまで、自然界のすべての現象を理解しようとする学問である。

17世紀にニュートンが力学を大成し、熱力学や電磁気学など、古典物理学と呼ばれる分野は19世紀までに確立された。20世紀に入ると、アインシュタインによる相対性理論が時間と空間の概念を一変させ、続いて微視的な世界を支配する量子力学が生まれた。これら20世紀に発展した分野は現代物理学の根幹となっている。

大学で学ぶ物理は高校で学んだ物理とどう違うのだろうか。高校では、既知のものとして公式や法則を与えられ、それらを用いて物理現象の大筋を理解してきた。一方、大学では自然界に存在すると考えられる根本的な原理から出発して、物理法則が導かれるまでの過程を理論的に厳密に学ぶ。そのような学習を積み重ねることで、物理学的な感覚と思考力が養われていく。

物理学の研究分野には以下のようなものがある。

原子・素粒子物理学では、物質を構成する原子や素粒子などの世界を対象に研究。素粒子物理学では、最後の素粒子「ヒッグス粒子」が近年発見され、その性質の解明など今後の研究も期待される。物性物理学では、電子や原子などの運動から物質の性質を明らかにする。科学技術と密接に結びつき、半導体や超伝導などに応用される。宇宙・天体物理学では、物理学を用いて、宇宙の誕生やブラックホールなど多様な現象を研究する。

物理学の研究手法は 2 つに分けられる。実験系では、未知の物理現象の発見や理論的に予測されている現象の実験的検証を目的として、様々な手法を用いた実験、観測を行い、自然界で生じている現象を解明する。一方、理論系では数学を言語として用いる。数学を言語とした理論の構築、あるいはコンピュータを用いたシミュレーション計算などを行い、実験で得られた結果について理論的な解釈を与えたり、モデルを仮定しその結果として生じる物理現象についての理論を数学的に構築したりする。

21世紀の物理学は、科学技術への応用がさらに多様化するだろう。そうしたなか、基礎的研究の積み重ねから新しい革命的な技術や理論が生まれ、それらが発展していくことも大きく期待される。

学べる学科

  • 物理学科
  • 物理科学科
  • 数物科学科
  • 物質科学科 他

気になる授業

京都大学 理学部 理学科

物性物理学2a

物性物理学の立場から、様々なソフトマターの物質群の特徴や物性を学ぶとともに、それらを物理的に理解し、考えるために必要な物理学の基礎と物性にも取り組む。新しい物質内部の構造とダイナミクスを研究するための様々な物性測定法も修得する。

物理実験学1

単位と次元解析、データの統計的意義とその処理法など、基礎から簡単な実用レベルまでを系統的に学び、物理および科学のデータを理解し、正しく扱うための基本的な単位、次元の概念を理解する。実験には放射線計測を用い、基礎的な原理や測定方法を身につける。

将来のフィールド

主な活躍の場

製造 情報関連分野 銀行・証券など金融関係 研究職 公務員 中学校・高校の教員 など

めざす資格・受験資格など

放射線取扱主任者 中学校・高校教諭1種免許 環境計量士 技術士(補)

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