セミナー・特別講演案内

物理学科にようこそ!

fukuda

部門長 福田 順一

九州大学の物理学科は、1939年(昭和14年)に理学部発足と同時に創立されました。物理学科内には、物理学コースと情報理学コースの2つのコースがありますが、このサイトは物理学コースを担当している物理学部門の公式ホームページです。

物理学部門には現在約40名の教員が在籍し、15の研究グループに分かれて、素粒子物理、原子核物理、宇宙物理などの基礎粒子系分野から、電子・光などの量子系、及び柔らかい物質群を対象とした複雑系物性物理、また生物物理などの新領域分野まで、物理学全般を網羅した分野の研究と教育を実施しています。各研究分野の詳細は、研究室一覧のページをご覧下さい。

物理学は、ニュートン力学に始まり、熱力学、統計力学、電磁気学の発展、構築により19世紀後半にはほぼ完成したと考えられていました。ところが20世紀に入り、これらの枠組みでは説明できない物理現象を理解するために提唱された相対性理論や量子力学といった新しい理論により、それまでの自然観は大きな変革を余儀なくされました。これらの理論は人類の自然認識を根底から変えただけでなく、現代の科学技術の基礎をなし、現代社会の我々の生活を支えています。また、本質を捉えた少数の原理によって多様な現象を説明、理解するという物理学のセンスは、工学、化学、生物学、経済学などの他の学問分野の研究対象と思われていたものにも次々に適用されて目覚ましい成果を挙げており、物理学の地平はますます広がっています。

このような最先端の物理研究を行うためには、基礎的な物理学をしっかりと勉強しておく必要があります。我々物理学科では、古典力学や電磁気学、相対性理論、量子力学、統計力学などの基礎的な学問分野をしっかりと学習・習得した上で、専門的な研究へと進んでいきます。このような教育・研究により、原理に立ち返って物事を理解する訓練を積み重ね、科学的な思考法を身に付けていきます。また、どのような分野においても、コミュニケーション能力の重要性は言うまでもありません。物理学科では、実験や演習、ゼミナール等を通して協力しあって問題を解決する能力、プレゼンテーションの能力などを養います。これら一連の教育で得た経験は、どのような道に進もうとも役立つものです。ここで得た知見、経験を自然界の謎の解明や技術革新の研究で活かすことで、他分野の人々とも協力して様々な貢献を人類、社会にして頂きたいと思います。

さて、80年近い歴史を持つ九大物理は、これまでたくさんの著名な研究者が在籍され、また多くの卒業生を輩出しています。『卒業後のわたし』のページでは、九大物理を卒業後、世界で活躍されている研究者の方々を紹介しています(ここで紹介しきれない方も多数おられます)。113番元素ニホニウムの命名権を獲得した森田浩介博士も九大物理の卒業生であり、現在、当物理学科の教授です。これらの先輩のご活躍に皆さんも刺激を受け、物理学の益々の発展に貢献して頂くことを期待しております。

2015年10月、物理学科は80年近く活動を展開してきた箱崎キャンパスから伊都新キャンパスに移転しました。自然にあふれる静かな環境で学問に集中できるこの新しいキャンパスで、充実した大学生活を送るとともに、一緒に新しい九大物理の歴史を刻んでいきましょう。

物理学科にようこそ!

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部門長 木村 崇

九州大学の物理学科は、1939年(昭和14年)に理学部発足と同時に創立されました。物理学科内には、物理学コースと情報理学コースの2つのコースがありますが、このサイトは、物理学コースを担当している物理学部門の公式ホームページです。

物理学部門には約40名の教員が在籍し、15の研究グループに分かれて、素粒子物理、原子核物理、などの基礎粒子系分野から宇宙物理、電子・光などの量子系、及び粉体・流体などの複雑系物性物理、また、生物物理などの新領域分野まで、物理学全般を網羅した様々な分野の研究・教育を実施しています。各研究分野の詳細は、研究室一覧のページにてご確認ください。

物理学は、ニュートン力学に始まり、熱力学・統計力学、電磁気学と発展し、ほぼ完成したと考えられていました。ところが20世紀に入り、相対性理論や量子力学などの現代物理学が急速な進歩を遂げ、前述の古典物理学を土台とした自然観は大きな変革をもたらしました。これら一連の物理学の発展により得られた成果は、数多くの産業における基盤技術として活用され、現代社会の隅々まで及んで私たちの生活を支えています。一方で、自然界には未解明、未発見の現象も数多く残されています。むしろ、ほとんどが解明されていないと言っても過言ではありません。これらを解決するべく、物理学は現在も進歩し続けています。このような最新物理分野の研究を行うためには、基礎物理学をしっかりと理解する必要があります。このことは科学が連続的に発展してきていることを意味しています。そのため物理学科では、古典力学や電磁気学、相対性理論、量子力学、統計力学などの基礎的な学問分野をしっかりと学習・習得した後で、専門的な研究分野へと進んでいきます。このような教育・研究により、原理にたちかえって物事を理解する訓練を積み重ね、科学的な思考法を身につけていきます。また、どのような分野においても、コミュニケーション能力は重要です。物理学科では、実験や演習、ゼミナール等を通してチームワーク力や人前で説明できる能力等を養います。また、様々な修学支援制度も準備しており、我々教員は、皆さんが充実した大学生活が送れるよう情熱的に教育・指導していきます。これら一連の教育で得た経験は、どのような道に進もうと将来出くわすであろう、様々な問題に立ち向かう場合にきっと役立つと思います。みなさんには、ここで得た知見を自然界の謎の解明や技術革新の研究で活かして頂き、他分野の方々とも協力しながら様々な貢献を人類に与えて頂ければと思います。

さて、80年近い歴史を持つ九大物理は、これまでたくさんの著名な研究者が運営に携わり、また、数多くの卒業生も輩出しています。『卒業後のわたし』のページには、九大物理を卒業した後、世界的に活躍されている研究者の方々を紹介しています(ここで紹介しきれない方も多数おられます)。同ページにも記載されていますが、113番元素の命名権を獲得した森田浩介博士は、九大物理の卒業生であり、現在、九大物理の実験核物理研究室の教授です。これらの先輩のご活躍に皆さんも感化され、物理学の益々の発展に貢献して頂くことを期待しております。

2015年10月、物理学科は80年近く活動を展開してきた箱崎キャンパスから、伊都新キャンパスに移転しました。都市の利便性と自然の癒しを融合したこの新キャンパスで、一緒に新しい九大物理の歴史を刻んでいきましょう。

素粒子・原子核・宇宙物理学

素粒子物理

物質の最も基本的な構成単位はなんだろうか。もっとも基本的な相互作用(=力)はどんな性質をもっているのだろうか。宇宙はどのようにして生まれたのだろうか。このような「究極」の疑問に答える目的で、標準模型に基づく、あるいは標準理論を越える理論の構築を目指した理論研究と、最先端加速器を用いた実験的研究を行っています。

原子核物理

原子核の性質を理論・実験両面から研究しています。原子核をクォーク多体系とみなすハドロン物理、元素の起源の解明を目指す不安定核物理、粒子間相互作用の理解を深めるストレンジネス物理など、研究内容は多岐に渡ります。九大のタンデム型加速器や国内外の大型加速器を使って天体核反応、核力、核媒質、核構造等の精密実験を行っています。

宇宙・天体物理

宇宙初期や天体内部、天体の爆発現象は、たいへんな高温・高密度の状態です。極限状態の物理を適用・駆使して、宇宙や天体の性質を解明していく研究を行なっています。

物性物理学

統計力学基礎論

物性物理学や材料科学の基礎となっている理論です。時間的に変動している状態や、空間的にパターンを形成するような不均一な状態など、さまざまな非平衡現象への拡張を試みています。

量子物性

極微細な物質や極低温下の物質にみられる量子効果、物質表面などの低次元特有の現象について、理論および実験研究を行っています。

極限環境物性

超高圧・高磁場などの極限状態で、物質はどのように変化するのでしょう?金属・半導体や磁性体中の電子状態を調べる実験研究を行っています。

ソフトマター物性

結晶以外のもの、たとえば、液体、高分子、ゲル、ガラスなどの多様な性質を理論的・実験的に研究しています。生体中や地球上の物質のほとんどがソフトマターであり、生命現象や地球誕生を解明すためにも重要です。

研究グループの一覧

物理学科に入学した学生がどのように学習と研究を進めていくのか、大学院に進学するとどのように研究を進めていくのかなど、入学から卒業までの大まかな流れをここでは説明します。

学部1、2年生

最初の1年の間、基幹教育を伊都キャンパスで受けます。 2年次から、志望および成績に基づいて物理コースと情報理学コース*への振り分けが行われます。

学部3年生

主に専攻教育を受けます。講義や演習に加えて、本格的な物理学実験と物理学ゼミナールがあります。後期には研究室配属のための研究室説明会が開催されます。また、12月頃には3年生が中心となり物理学科の行事「ニュートン祭」が開催され、パーティーやスポーツ大会などのイベントと研究室訪問会が行われます。

学部4年生

研究室へ配属され、物理学特別研究を行います。特別研究の進め方は研究室により異なりますが、通常は研究室に机が与えられ、多くの時間を研究室で過ごすことになります。大学院進学希望の学生は8月末頃に大学院入試を受験します。

大学院修士課程1、2年

通常の講義を受講するほかは、研究室のゼミやコロキウムなどで専門分野の学習を行います。基礎的な学習を進めつつ修士論文のテーマを決めて、研究活動を教員の指導のもと行います。修士2年の後半は研究の内容と結果 を修士論文にまとめ、最後に修士論文の発表会が行われます。博士課程進学希望者に対しては成績と修士論文の内容により、博士課程進学が審査されます。

大学院博士課程1〜3年

修士課程よりも高度な研究に取り組み、自立した研究者として活動するように訓練されます。また、研究成果 を国 内外の学会や研究会で発表したり、専門雑誌に論文を投稿したりする機会が修士課程に比べて増えます。3年次の後半に博士論文をまとめ予備審査を受けたあと、卒業前に公聴会で発表し最終審査を受けます。

*情報理学コースの教育・研究・進路についてはこちら

学部教育

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講義を受けただけでは、現実的な問題が解けるようになるとは限りません。物理学科では関連する科目を効果的に学習できるように講義と演習の連携に力を入れています。また、3年生の学生実験では、長期間の本格的な実験課題が用意されており企画・測定・解析・発表など一連の流れを通して物理の学習や科学的考え方の訓練ができるようになっています。

大学の講義は高校までの授業とは異なり、どのように勉学を進めていけばよいか迷うことがあるかもしれません。物理学科では学年担任とは別 に、学生約3人あたりに1人の教員アドバイザーを割り当て、定期的に相談の機会を持つなど、きめ細かな修学指導を行っています。

物理学は就職とは無縁の印象をもたれていますが、実際には多くの企業が物理学的思考で問題解決をする能力のある学生の採用を望んでいます。物理学科では就職相談や就職説明会の案内などを行っています。

大学院教育

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大学院では講義に加えて、最先端の研究活動を一流の研究者でもある教員と行います。九大物理の大学院生は所属研究室の教員からほぼ個別の指導をうけ研究や学会発表を行っています。

研究者には研究内容を他の研究者や一般の人にわかりやすく説明する能力が要求されます。理学研究院のフロント・リサーチャー育成プログラムでは、希望者する学生に対して、修士課程1年から博士課程3年まで一貫した特別 カリキュラムを用意し、高い学際性、優れた研究マネジメント能力、高度な情報発信能力を持った科学者を育成することを目標としています。また、アドバンスドサイエンティスト育成プログラムも用意されています。これは修士課程で就職する学生や、博士後期課程進学後も社会とのつながりを指向する学生のための、修士課程・博士課程に分かれた高度理学専門家育成プログラムです。