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数物科学科

物理学コース

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物理学ってどんな分野?

 自然の中の「なぜ」を探求する自然科学。物理学は、その自然科学の中で最も基礎的な学問です。そして、同時に現代の科学技術の発展に大きく貢献し、現代社会を支える大切な分野となっています。物理学が研究の対象とするのは、素粒子や原子核といった物質を構成する極微の存在から、原子・分子、イオンといったミクロな粒子とそれらが集まってできる身のまわりの物質や物体、そして天体や宇宙に至るまで、非常に幅広い範囲にわたります。複雑に見える自然現象の性質を明らかにして、それらの背景にある普遍的な基本法則を理解すること、これが物理学の目的です。


教育に対する考え方

 物理学コースでは、全学共通カリキュラム、学部・学科共通カリキュラムの履修と、物理学の講義、演習、実験科目、卒業研究の履修を通して、幅広い一般教養と自然科学一般の素養、そして物理学の専門能力を身につけているとともに、自ら学び、課題を追求、解決する能力を持ち、自身の知識や思考能力を社会の中で役立てるために必要な情報発信能力を併せ持つ人材の育成を目指しています。 物理学の学習では、基礎から段階を追って知識や理解を積み上げ深めていくことが必要です。そのために物理学コースでは、基礎的な科目から応用的な科目へ、古典物理学的な科目から現代物理学的な科目へと続くように配置しています。また、1年次より3年次まで各学年での学習内容にも対応させた実験授業を配置し、2〜3年次に履修する基礎的な専門科目に合わせて演習科目を設置して、実習的授業にも力を入れています。4年次に行われる卒業研究では、研究室で行われる専門分野のセミナーや実験を通して、課題発見力、計画力、創造力等を養います。


求める学生像

 物理学の対象は宇宙から目に見えないミクロな世界までの広い範囲にわたります。物理学コースは自然の不思議に対する好奇心と、それに対してなぜだろうと考える探究心を持った情熱と意欲のある学生を求めます。高校の学習で身につけた学力が大学でさらに物理学を深く学ぶための基礎となるので、入学を目指す皆さんには、特に物理学と数学について精力的な学習をすることを望みます。また、化学や生物等の他の自然科学全般にも興味を持ち学習をしておくことを勧めます。英語も知識の習得・伝達に重要であり、十分な能力を身につけておくことを希望します。


教育・研究分野

 物理学コースには、素粒子原子核宇宙物理分野物性物理分野の2つの教育分野があり、ミクロの世界からマクロの世界まで物理学が対象とする幅広い分野をカバーしています。この2つの教育分野に所属する9つの研究グループは連携し、一体となって物理学コースの教育を推進しています。

素粒子原子核宇宙物理分野


 自然界を構成する基本粒子の性質とその間に働く相互作用について研究しています。実験・理論の両面から、ミクロの世界の粒子の性質や構造、その対極にある宇宙の構造や進化に関する研究を進めています。

物性物理分野


 電子、原子、イオンなどのミクロな粒子が従う基本法則を基にしてそれらが膨大な数集まってできている物質が示す多彩な現象(相転移、磁性、電気伝導など)を研究しています。また、カオス・神経回路・散逸構造等、自然界に存在する複雑な構造を統計力学の発展として研究しています。


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教員スタッフ一覧

素粒子原子核宇宙物理分野
高橋智彦
准教授
素粒子論
大統一理論、重力の量子化、弦理論、弦の場の理論に関する研究
キーワード:超弦理論、弦の場の理論、ゲージ対称性、古典解
大木洋
助教
素粒子論
素粒子現象論、格子ゲージ理論、非摂動ゲージダイナミクスに関する研究
キーワード:素粒子現象論、格子色力学、非摂動ゲージダイナミクス、暗黒物質、統一理論
比連崎悟
教授
ハドロン原子核物理学
ハドロン及び原子核の系における強い相互作用の理論的研究
キーワード:ハドロン、中間子、強い相互作用、原子核
永廣秀子
准教授
ハドロン原子核物理学
研究室HP
ハドロン及びハドロン多体系に関する理論的研究
キーワード:ハドロンの質量生成、カイラル対称性の部分的回復、中間子原子核、ハドロンの崩壊
山内茂雄
教授
宇宙物理学
X線天文衛星を利用した観測に基づく高エネルギー天体現象の研究
キーワード:X 線天文学、高エネルギー天体現象、天の川銀河、超新星残骸、星形成
太田直美
准教授
宇宙物理学
銀河団の形成進化の観測的研究、超高分解能X線カロリメータの開発実験
キーワード:銀河団、宇宙の構造形成、X線宇宙物理学、観測的宇宙論、超高分解能X線カロリメータ
林井久樹
教授
高エネルギー物理学
加速器を用いた、素粒子の特性、反応メカニズムに関する実験的研究
キーワード:ダークマター、CP 非保存、タウ・レプトン、ハドロンダイナミックス、ホログラフィック QCD
宮林謙吉
教授
高エネルギー物理学
加速器を用いたCP非保存または重いハドロン分光学に関する実験的研究および粒子検出器開発
キーワード:B メソン崩壊 CP 対称性の破れ 重フレーバーハドロン分光学 電磁カロリメーター 電子・陽電子衝突実験
下村真弥
助教
高エネルギー物理学
加速器で高速に加速した原子核を正面衝突させた時にできるクォーク・グルーオンプラズマ(QGP)についての実験的研究
キーワード:クォーク・グルーオンプラズマ、RHIC-PHENIX, LHC-ALICE , 海外での国際共同研究
物性物理分野
上江洌達也
教授
非線形・情報統計力学
同一の相互作用を有する位相振動子系とXYモデルの統一理論の構築、連想記憶型相互作用を有する位相振動子系の同期非同期転移とXYモデルの相転移の研究
キーワード:同期非同期転移、位相振動子系、古典XYモデル、対応関係、連続アトラクタ
清川修二
教授
非線形・情報統計力学
研究室HP
時間依存密度汎関数法による高密度プラズマのオパシティー、強磁場内のプラズマ中のイオンの電子構造および原子過程
キーワード:高密度プラズマ、密度汎関数理論、average atom model、Modified HNC 方程式
戸田幹人
教授
非平衡ダイナミクス
生体分子の運動や量子情報過程を解明する非平衡統計力学的研究
キーワード:相空間構造、大自由度カオス、非平衡反応動力学、量子カオス、生体分子の分子機能
狐崎創
准教授
非平衡ダイナミクス
ソフトマターの変形と破壊に関する研究
キーワード:非線形動力学、パターン形成、粉体の物理、レオロジー
山本一樹
准教授
金属物性物理学
研究室HP
準結晶・金属間化合物・金属硫化物のX線による結晶構造に関する研究
キーワード:準結晶、フェイゾン歪み、層状化合物、ステージング
松岡由貴
准教授
金属物性物理学
研究室HP
マルテンサイト相転移現象に関する研究、土壌中の微量磁性不純物に関する研究
小川英巳
教授
放射線物理学
イオン-原子及びイオン-固体衝突に関する実験的研究
キーワード:二次電子、個数分布、阻止能、前方-後方相関
石井邦和
准教授
放射線物理学
高速イオンビームによる分子解離現象の研究及びキャピラリを用いた大気圧物質分析法の確立
キーワード:高速イオンビーム,分子解離現象,キャピラリ
吉岡英生
教授
凝縮系の物理学
強相関低次元電子系に関する理論的研究
キーワード:分子性導体、朝永-ラティンジャー液体、拡張ハバード模型
土射津昌久
准教授
凝縮系の物理学
凝縮系における多体相関効果の理論的研究
キーワード:物性理論、強相関系、くりこみ群法

カリキュラム

物理学コースのカリキュラムの特徴

 物理学の学習では、とりわけ基礎から段階を追って知識や理解を積み上げ深めていくことが重要です。このため、物理学コースのカリキュラムは以下に述べるように体系的に編成されています。

 まず、高校で学んだ物理と大学で学ぶ物理とのギャップを埋めるため、その橋渡しとなる「基礎の物理」、「現代の物理」で大学レベルの物理学に備えます。本格的な大学の物理の学習は、古典物理学(力学、電磁気学)と基礎的な物理学実験から始まります。2年次からスタートする量子力学、3年次で学ぶ統計力学を合わせ、これらの科目は物理学の基礎となる科目です。合わせて、物理学で必要となる数学についても学びます。理論と実験が物理学の両輪ですから、講義に加えて演習と実験の科目をカリキュラム中に不可欠なものとして配置し、また、計算機実習も加えて、論理的思考能力はもちろん、ハードウエアとソフトウエアの両面にわたって科学者・技術者としての基礎的能力が身につくように工夫しています。これら物理学全般の基礎を学んだ後、3年次から物理学の諸分野にわたる高度な内容を学ぶ発展的科目(専門的各論)と少人数で行う高度な物理学実験を履修します。

 4年次ではそれぞれの専門分野の教員から卒業研究の指導を受けます。研究室で行われるセミナーや実験等を通じて最先端の研究に触れられるとともに、教員や大学院生とも交流ができるので、この1年間は学生生活で最も充実した1年となるでしょう。

 開講授業科目と科目の関係については「物理学コース関連科目相関図」もご覧ください。

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