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Physics|物理学

Physics|物理学

Physics|物理学とは

宇宙に存在するすべてのこと・ものについての疑問、そして私たちが知っている「常識」がなぜ常識なのかを一番ファンダメンタルな視点から理解する学問。
これらの理解を深めるために、物理学者は最初は単純なモデリングから始め、そのモデルにいろいろな要素を加えてそのコンピューテーションを続けることによって、いろいろな現象への理論を発展させていく。一見複雑そうなインプットが絡まりあったような現象でも、それがいかにシンプルな一つ一つの理論がパズルのピースのように組み合わさったものなのか、そしてそのシンプルなものの組み合わせだけでどのようにこんなに美しい宇宙・自然が出来上がっているのかを目の当たりにできるエレガントな学問。
世の中でまだ誰も知らない自然の真理を誰よりも先に知りたい人、自然の美しさに毎日胸を撃たれ続けたい人におすすめ。(Shion)



Physics|物理学を学びたいあなたへ

世の中を理解するにあたって物理学者が使う言語は数学であり、その数学という言語を使うための辞書にあたるのががコンピュータによる計算である。そのため、数学とコーディングが得意であることが必要。
また、数学やコーディングが得意な人ならば自然にあるスキルかもしれないが、目の前の現象に対して、頭の引き出しから今まで見たことのある現象を引き出し、その現象たちの類似点をつかって問題解決に取り掛かる直感力も必要になる。
物理の中でもどの専門分野に行くかにもよるが、実験物理学に進むのであれば、コーディングのより強いスキルと化学の基礎知識が必要。理論物理や現象学などに進むのであればより強い数学のスキルが必要になる。(Shion)

  • 4629 PHYS-141|Interweaving Themes in Physics and Art
    • 4629 PHYS-141|Interweaving Themes in Physics and Art
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-141|Interweaving Themes in Physics and Art

    物理学や数学で見るコンセプトが日常の美しさ、特に美術の美しさにちりばめられているか学ぶ授業。イスラミックタイルやジャクソンポロックやピカソの絵画に潜む物理法則との共通点を探し、そこからまた物理のコンセプトを違った角度で見直すことにより、いかに私たちが物理現象によって織りなされる自然の中で生かされており、またその私たちの「美しさを求める心」さえもその物理現象に故郷を見出そうとしているか実感できる授業です。
    毎日のすべてのことにもう一度感動を見出し続けたい人におすすめの授業です。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-315|Analytical Mechanics
    • 4629 PHYS-315|Analytical Mechanics
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-315|Analytical Mechanics

    物理学は全て間違いから始まります。大昔は絶対的に正しいとされていたニュートンの法則が破られたとき、また新たな法則が生まれ、またそれが破られることによって物理学は進歩してきました。この授業の要は、いかにニュートン力学が日常生活範囲内の現象の予測には驚くほど正確でありながら、その全ての現象の裏に隠された原理に届かなかったかを知ることができます。今までの物理で学んできた理論を一度すべて壊しもう一度築きなおされた理論を学び、物理学の理論がどう近似の限界を塗り替え続けているか目の当たりにできる授業です。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-110|Force, Motion, and Energy
    • 4629 PHYS-110|Force, Motion, and Energy
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-110|Force, Motion, and Energy

    物理の一番最初の授業で、力学について学びます。この授業で出てくる公式を完全に覚えていれば、”ほぼほぼ” 全ての身の回りの物理的運動の予測を “まあまあな” 正確性で当てられます。この曖昧さの幅をどんどん狭くするために積み上げられていくのがこの後のすべての物理の授業になります。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-201|Electromagnetism
    • 4629 PHYS-201|Electromagnetism
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-201|Electromagnetism

    物理の初級2番目の授業です。電気や磁力がどのような原理で動いているのか、ミクロなスケールで学びます。数学はかなり必要とされる授業ですが、この授業が終わるころには電気と磁力の驚く関係性が明らかになります!

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-205|Introduction to Mathematical Methods for Scientists
    • 4629 PHYS-205|Introduction to Mathematical Methods for Scientists
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-205|Introduction to Mathematical Methods for Scientists

    物理学に必要な数学について学ぶ授業です。物理についての知識が特別増える授業ではありませんが、今まで非常に抽象的な形でしか理解できてこなかった数学を、物理的に、そしてより直感的に理解できた授業でした。
    私自身は大学に入るまでほぼ数学はやったことがありませんでしたが、この授業で学んだ数学とその応用を少し学んだだけで、物理学に必要な数学はほぼ理解し使いこなせるようになったので、効果は抜群の授業です。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-21|Waves and Optics
    • 4629 PHYS-21|Waves and Optics
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-21|Waves and Optics

    物理学の初級最後の授業です。力学や電磁力学の知識をベースに、波や光がどのように動くのか。そして、光の本質とは何かというところまで学びます。この疑問が古典物理学を近代物理学まで進めた張本人であり、この授業で学ぶ内容は近代物理学のメインともいえる量子物理学のベースになっていきます。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-220|Intermediate Lab in Physics
    • 4629 PHYS-220|Intermediate Lab in Physics
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-220|Intermediate Lab in Physics

    力学、電磁力学、波や光の性質の授業で学んできた比較的難易度の高い実験を行う授業です。一学期に実験トピックを3~4個選び、一つの研究に1か月強かけてレポートとポスターの作成をしクラスに対してプレゼンテーションを行います。
    私が選んだトピックは、ダイオードの日常で使われる電圧外での動き方、ガンマ線の計測をもとに特殊な分布を表す公式の導出などでした。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-231|Techniques of Experimental Physics
    • 4629 PHYS-231|Techniques of Experimental Physics
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-231|Techniques of Experimental Physics

    実験物理学者になるには必ずと言っていいほど必要になるマシーンショップのスキルを学ぶ授業です。金属の加工の仕方や部品の作成の仕方を学びます。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-250|Quantum Mechanical Phenomena
    • 4629 PHYS-250|Quantum Mechanical Phenomena
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-250|Quantum Mechanical Phenomena

    近代物理学の金字塔である、量子物理学の導入の授業です。古典力学の考えとは全く異なる、もはや矛盾のようにも思えるような不思議な量子力学の現象やその理論について学びます。現在の最先端の物理研究のいろいろな分野で使われるコンセプトをたくさん学ぶ授業であるかつ、今までの物理の概念と大きく異なった内容なので初級の授業たちと比べると非常に重要度も難易度も高い授業です。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-308|Electronics
    • 4629 PHYS-308|Electronics
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-308|Electronics

    この授業は電子工学にも少し近い授業です。授業の1/3がレクチャーで残りは全てラボで様々なアナログ電子回路作成をゴールとしたプロジェクトになっています。レクチャー部分は理論について学ぶので数学の知識が必要になりますが、回路作成の部分においては理論だけでは予測できない問題を臨機応変に対応できる創造力も必要になる授業です。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-325|Electromagnetic Theory
    • 4629 PHYS-325|Electromagnetic Theory
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-325|Electromagnetic Theory

    物理学初級レベルの授業の一つだった電磁力学の授業の応用版で、電力や磁力が様々な場所でどのような異なった動きを示すか学びます。初級のクラスに比べて必要になる数学の量もレベルも著しく上がります。レベルとしては、数学の Calculus 3 の授業で習う内容が応用されています。他の上級の物理の授業と比べても明らかにその量は多く、物理について学ぶというよりもどちらかというと数学の修行のような授業でした。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-326|Statistical Mechanics and Thermodynamics
    • 4629 PHYS-326|Statistical Mechanics and Thermodynamics
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-326|Statistical Mechanics and Thermodynamics

    物理学中上級の授業で、たくさんの粒子たちが集合した際、統計的にどのような動きが予想できるのかを主に数学を使って学ぶ授業です。他の主な物理学の授業と違い、一つ一つの物質の動きではなく全体的な動きについて学ぶことが特徴で、物理学特有の厳格なルールが比較的少ないのも面白いポイントだと思います。応用物理学の研究などで使われる知識を学ぶことが多い授業です。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion

  • 4629 PHYS-336|Quantum Mechanics
    • 4629 PHYS-336|Quantum Mechanics
    • マウントホリヨーク大学
      PHYS-336|Quantum Mechanics

    初級の量子物理学の授業の延長のような授業で、そこで学んだ知識やルールを応用して原子核物理学などの原理の導出などを行います。大学院で素粒子物理学やフィールドセオリーを学ぶには必須な授業なので、学部の物理学の授業と大学院の物理学の授業の橋渡のような授業ともいえるでしょう。

    (Logo: Mount Holyoke College)

    Shion