理学部物理学専攻のロードマップを知りたい

理学部物理学専攻の４年間でおよそ何を学ぶのかイメージ掴みたいので以下の項目教えて下さい。

１．量子力学でディラック方程式を履修しますか？
２．素粒子物理学で標準理論とファインマンダイアグラムを履修しますか？
３．相対論で一般相対性理論と重力方程式を履修しますか？
４．グリーン関数法を履修しますか？
５．有限要素法を履修しますか？

とりあえずここまでお願いします。

質問者からの補足コメント

• 国立大学の理学部物理学科で４年間過ごすとしてです。

    補足日時：2021/12/16 18:15

No.2 ベストアンサー 回答者： d9win 回答日時： 2021/12/21 19:20

私は、物性実験で修士となり、電機会社で半導体デバイスを職務としてきました。

学生時代は不勉強であったし、会社では特段の必要もなかったので物理学にはむしろ疎い者です。退職後に、買いためていた物理本を色々見ながら、改めてゆっくりと物理を勉強し直しているのですが、もしも、もう一度学生時代に戻れるのなら、ファインマンの教科書を読みます。ただし、量子力学は朝永本を先ず読んで、電磁気については特に特殊相対性理論との関係を議論している本を読み加えます。
朝永さんの量子力学-I, IIは名著と言われている割には読んでいる人は少ないようです。1巻目で行列方程式の出現まで、2巻でシュレーディンガー方程式が説明されているだけで、スピンとかディラック方程式とかの記載はありません。他の教科書に比べて内容が物足らなく、私も長年 積ん読だけでした。ところが、全てを朝永さん自ら量子力学が発展した必然性と経緯を手ずから確認して行ったが如く非常に丁寧に説明されています。それで初めて量子力学が何たるものか分かった気持ちになりました。
ファインマン物理学の評価は高く、実際に良く読まれているようです。物理学科の初年度生への講義ですが、奥深く物理の本質を付いていると思います。ただ、電磁気学については新しい切り口を示し得なかったことをご本人が前書きに書かれてます。電磁気学と特殊相対性理論の関係にかなりの分量を割いてますが、それでも未だ足りないと私は判断します。両者の関係は他の本も参考にされた方が良いと思います。

なお、ディラックの量子力学は大変魅惑的ですが、「いかなる理論でも、方程式を設定する前に、その方程式が何を意味しているか通常理解されてます。ところがここでは事情が異なって、方程式をどう応用するか知る前に、方程式が存在している」と彼は書いてますから、初心者には到底向いてないと思います。(私は、彼が重要視する”数学的形式”は物理の本質でないと思ってます)
私は、一般相対性理論や標準理論、そしてファインマン ダイヤグラムについても何も知りませんが、学部でこれらを時間を掛けてやる必要はないと思います。電磁気でさえファインマンが書き切れなかったと言うように奥深いものがあります。学部では知識の量よりもまず質が大事で、さらに自ら考えて、分からない所を明白に認識するという能力を高めるべきだと考えます。

この回答へのお礼

コロナの時代になってから、なぜか物理学をもー一度やり直したいという気持ちになり、現代物理学をやり始めたのですが、一般相対性理論やディラック方程式にファインマン ダイヤグラム、そして標準理論は確かに難解で、やればやるほど世間から離れていく感じがしますね。
しかし得たものもあり、それはマクロの物理もミクロの物理も数学的形式は同じであると理解できたことですかね。

お礼日時：2021/12/21 20:36

No.1 回答者： d9win 回答日時： 2021/12/20 10:33

学生運動が盛んだった50年前には、履修科目には1～5の全てが含まれてませんでした。

ただ、新制大学で小規模な学部であったので、研究者を育てることも念頭にある伝統のある大学では、も少しレベルが高かったのだろうと思います。ただ、物理学部では基礎を培うことに重きを置いているのではないかと思います。力学, 電磁気学, 統計力学, 量子力学でさえ、みっちりやるには4年間でも足りないように思えます。履修すれば物になるという物ではないと思います。
ファインマンは、常識的な量子力学を知らなくして経路積分を思い付き、後付けで必要な所を勉強したと書いてます。始めから多くの分野を網羅するのでなく、興味深い分野が現れた段階で必要な知識を勉強し始めるのが実際的であると考えます。

この回答へのお礼

何故こんな質問したかというと。
最近感じていることがあって。
物理学の正統な形を理解するには、一般相対性理論と相対論的量子力学であるディラック方程式をやらないと何も始まらないなと感じています。
マクロの物理もミクロの物理も数学的形式は同じであると理解することは極めて重要ですからね。

お礼日時：2021/12/21 11:47