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2019年12月6日 | ブログ記事

物理学のススメ【AdC2019 37日目】

これは東京工業大学デジタル創作同好会traP アドベントカレンダー2019の37日目の記事です

物理学と一口に言ってもいろいろとあります. ニュートン力学, 解析力学, 電磁気学, 熱学, 量子力学, 統計力学, 相対性理論, etc. わかりやすいのが, 大学のシラバスを参照することです. 大学のカリキュラムはある程度体系立っていて, 素人が学問の見通しをつけるにはちょうどよいからです. なので, まずは東京工業大学 ←どこ? 理学院物理学系のシラバスを見てみましょう.
physics_ocw
これはOCWや学修案内から閲覧できる科目関連図です. 概ねオーソドックスなカリキュラムだと伺えます.
 1年次の科目としては力学基礎, 電磁気学基礎があります. これは高校物理の延長だと思ってくれれば構いません. 微分とか積分とかを使うだけです.(一部に鬼畜な教員がいるらしいですが外れ値です)
本格的な物理学は2年次からです. 図の矢印を2年次1Qまでたどっていくと, だいたいの科目が「物理数学」「電磁気学」「解析力学」にたどり着きます. これらの科目がいわゆる基礎となる科目です. 物理数学では, 物理学に応用するための数学を学びます. 電磁気学ではマクスウェル方程式とかを, 解析力学ではラグランジアンとかハミルトニアンとかをやります. 本記事は物理学の大雑把な外観を与えることを目的としているので, 各分野の詳細な説明は省きます. そして, 電磁気学と, 解析力学を土台にした量子力学が現代物理学の大きな2つの柱となっています. 解析力学が量子力学の基礎になっているかはだいぶ微妙. 私は最初から量子力学やっても理解できると思う派です.
他の基礎的な分野としては, 熱力学と統計力学があります. 図では矢印でつながっていて, 概念的には似通ったものがありますが, 本質的には全く違うものです. もちろんどちらもしっかりと勉強しておきましょう.
さて, ここまでに紹介した分野を全て学習し終えたら, あなたは立派な物理学初心者です.

?????

現代の物理学の研究分野は主に物性, 素粒子, 原子核, 宇宙物理などがあります.

はい.

つまり, いままでの学習は現行の研究をちゃんと理解するための基本のキをつくるためのものだったんですね. ただ, このレベルまで到達すれば物理学の面白さは実感できているはずです.

なんでこんな記事を書いたの?

これくらいしか書けることがなかったからです. プログラミングできないし, しょうがないよね.
post imageは当初予定していたテーマの流用です.

最後に

物理学は物理学科などの環境にいなくともある程度は学べます. これは理学に特有のことであり, 情熱があればなんとかなるということです. なので, 面白いと思ってくれたなら, すぐにでも物理の学習を始めるのがよいでしょう.
また, 意外な接点かもしれませんが, 物理学の研究ではプログラミングを多用することがあります. もしかしたら自分は物理に向いていた......なんてこともあるかもしれません. 学習に必要な本はググるとなにが良い悪いとか出てきます. 英語が読めるなら, ファインマンやランダウなどの書籍の電子版が無料で入手できるのでそれを利用するのもよいかも.
物理学を極めて, 物理マンになりましょう!!!

明日の記事はebiさんとseries2さんが担当です. 華麗なサバ捌き(激ウマギャグ)を魅せてくれるそうなので期待しましょう.

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この記事を書いた人
ramune

traPの出資者の一人です. 数学とか物理学ができたりできなかったりします. 日本語が読めて書けて話せます. twitterはやってません.

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