宇宙で使う物理。大学で学習できるかが志望校決定のポイント!

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宇宙・物理関連で宇宙を学ぶのに必ず出てくるのが物理です。

宇宙関連は、宇宙・物理以外にも工学系や生物系、教育系などの分野も宇宙の範囲に含まれています。

分野によって、必要な科目が少しずつ異なります。

 

生物系であれば生物の知識は必要ですし、工学系であればロケットに関する知識が必要です。

まとめて紹介してしまうと、どれが必要なのか見にくくなってしまうので、ここでは、宇宙・物理関連で宇宙を学ぶのに必要な単元について、お話しさせていただきます。

 

 

アストロ部では、宇宙を学ぶためには、高校では物理を選択するようにというアドバイスとをしています。

これは、宇宙の基本は物理法則で説明されているため、どうしても物理の知識が必要になることから、物理の選択を推奨しています。

 

このことは大学でも同じです。

実際、東京大学の教養学部生向けの天文学科の案内にも物理と数学をマスターしてほしいと書いてあります。

 

また、宇宙を研究している大学院の試験では、必須問題で物理の問題を解くことになります。

(なお、物理の問題を解くためには数学の知識も必要ですので、数学も必須になります。)

むしろ、天文学の問題は一部の大学で選択で解くことができるぐらいです。

すなわち、宇宙を研究するためには物理は避けて通れない道なのです。

 

 

実は宇宙に関する講義を1、2コマ受けたいというのであれば、数多くの大学でそのような講義があります。

最近は、天文宇宙検定というものがありますので、教養知識を身につけたいというのであれば、わざわざ宇宙を学べる大学に進学する必要はありません。

自分でも勉強ができる環境が整いつつあります。

 

しかし、君が本当に深く宇宙について学びたいと考えているのであれば、やはり宇宙について学ぶための基礎がしっかり学べる大学に進学すべきです。

宇宙を学ぶためには、先に述べたように大学で学習する物理の知識が不可欠だからです。

すなわち、宇宙を深く研究するのに物理の単元をどれだけ学べるかにかかってきています。

さらに最新の研究に触れる環境は、その場に行かなければ触れることはできません。

そういった面から見ても、宇宙を学べる大学に進学するのは理にかなっていると言えます。

 

 

宇宙を学ぶのに必要な物理は一体何か?

実は、大学で学習する物理は細かく単元が分かれます。

高校物理では、力学、電磁気学、熱力学、原子といった枠組みでしか学習していませんが、大学の物理ではさらに細かく分かれます。

大学の物理で最低限知っておかなければならない項目は以下の通りです。

 

  • 力学(解析力学)
  • 電磁気学
  • 熱力学
  • 統計力学
  • 流体力学

 

宇宙の研究範囲は広く、惑星形成から宇宙論まで幅広くありますが、これらは全ての範囲に共通となります。

 

しかし、宇宙分野は年を追うごとに他の分野との融合を深めています。

そのため、進学した大学によっては学習しない物理の項目もありますが、以下の科目は学習しておいたほうがいいでしょう。

 

  • 相対性理論
  • 量子力学
  • 素粒子物理学
  • 固体力学
  • 計算物理学

※Twitter上では、計算物理学は入っていませんでしたが、シミュレーションを使った研究も盛んなので、追記させていただきました。

 

実は、ここに上げた項目は、大学で学習する物理全てになります。

したがって、理学系で宇宙を学ぶ大学を選ぶ際に、どれだけ物理の項目を学習できるかは、選ぶポイントの一つになります。

その上で、宇宙関連の講義があるのがベストなのです。

 

物理に関しては、全て学習した方がいいのですが、大学によってはこれら全ての物理を学習できるとは限らないという問題が発生します。

大学のカリキュラムは、その大学で卒業研究で必要な知識を身につけられるようカリキュラムが組まれています。

そのため、物理の講義はその大学の卒業研究で必要な最低限の知識を身につけるためのものと考えます。

このことは、物理という範囲一つ見ても、その大学で学べる範囲が異なることを意味しています。

 

さらに、大学でできる講義数と講義時間には限りがあります。

本当は全ての物理の範囲を学習した方がいいのですが、学科やコースの都合上、宇宙関連以外の研究をしている研究室もあることがありますので、そちらの兼ね合いも必要になってきます。

バランスの関係上、どうしても必要な単元が優先されるのです。

このような講義数やコースの都合上、全ての物理を学習できるとは限りません。

そのため、必須項目を含んだ上で、さらに学習しておいた方がよい物理の科目ができるだけ多く含まれている大学を選ぶとよいでしょう。

 

講義のない科目は、その大学の卒業研究では使わなくてもなんとかなりますが、その先では使う可能性もあります。

必要になったとき慌てて学習しようとしても、思うように時間はとれません。

学習時間の確保できる大学のうちに学ぶ必要があるのです。

 

理学系の宇宙を学べる大学を選ぶ際、どれだけ物理が充実しているかも、選択基準の一つにするといいですよ。