応用物理とは

質問

物理が好きなので、物理学科に進学したいと思っています。
そこでよくわからないのが「応用物理」という分野です。
主にどのようなことを研究しているのでしょうか。
また物理学の「何」を「どこ」に対して応用しようとしているのでしょうか。
高校生でもわかる様な言葉で教えていただけないでしょうか。
そして、その分野で学ぶためにはどのような基礎知識が必要とされるのでしょう。
お奨めの参考書や、これを読むとよくわかるという本があったら教えてください。

回答No.2

nzw

理学部で物理を専攻し、現在物理学会と応用物理学会の双方に
所属している者です。

　物理学科と応用物理学科の違いは、基本的には理学と工学のスタンスの
違いです。理学に属する物理学では、原理の探求そのものを基本目的と
するのに対し、工学に属する応用物理では、人類社会に役立つ物をつくる
ために原理を解明するという立場を取ります。

　なお、応用物理学科に限らず、工学部のほとんどの学科が物理学
を応用しています。たとえば機械系では力学を、電子系では固体物理学
を日常的に用いています。他の学科が既に確立した物理学を応用する
ことが多いのに対し、応用物理学科は自ら新しい物理学の探求を
行うことが多いという違いはあります。なお、大学の理学部物理や
応用物理学科よりは、工学部の他の学科の方がずっと高校の物理に
近い雰囲気を持っています。ですから高校の物理学が好きだから
物理学科や応用物理学科と決めつけるのではなく、工学部全般を
進路として考えることを強くお勧めします。

なお、応用物理学会ですが、ここに所属している方の多くは、応用
物理学科以外の出身です。電子系出身で電子機器メーカーで働いて
いる方なども多く発表されています。したがって、応用物理学科の
雰囲気と応用物理学会の雰囲気はかなり異なっています。

最近工学分野でも、特殊相対論的量子力学を使う電子材料や、
量子力学の観測問題が密接に関連した通信方式といった、一昔前では
とても産業とは結びつきそうになかった物理学の知識を応用した技術
が現れだしています。したがって、物理学のあらゆる知識はいつかは
工学に応用されるように思います。ただ、なかなかそういった基礎研究
を民間で行うのは難しく、就職先が限定されます。そういったこともあり
工学部の別の学科も考えておくことを強くお勧めしておきます。

回答No.1

masamasa2001

応用物理学科卒業のものです。
辞書やネットで基礎情報は調べられたかと思いますが、物理学の理論(数式で表されたもの)全般を産業全般に応用して、社会のために役立てるのが目的と私は思っています。
具体的には下記の応用物理学会のサイトを参照されると良いかと思います。
http://www.jsap.or.jp/index.html

私が在学中の２０年前は半導体が最も活発でしたが、流体・高分子・光学・生体現象など実験的なものから理論的シミュレーションを行っている研究室もありました。２０年前はiPodなどありませんでしたが、応用物理学の成果が現在の家電機器など産業面の至るところに活かされていると思います。新たな発明だけではなく品質向上など関係する技術者全般が理論を応用する下地を大学で学ぶことで今日の日本のものづくり(製造業)全般が支えられていると思います。

物理学の理論自体は約100年前に量子論と相対論が出てきて概ね完成されたところはありますが、産業界で製品として出てくるには何十年もかかります。太陽光発電や燃料電池のような今注目の技術も高校の教科書に載っている範囲をより詳しくした理論を縦に横に結び付けて年十年もかけて効率改善などの研究が進められてきています。

最新の素粒子論が産業面に応用されていることは未だあまり聞いたことがないですが、いつか何らかの形で産業用に応用されると思います。
逆に、溶鉱炉の熱放射の研究から量子論が生まれたりしていますので、既存理論を応用している最中に新しい理論の手がかりも見つかります。

なので、物理学を応用するには物理の理論全般に精通する（かなり高度な数学が要求されます）とともに、化学・生物・地学の知識も必要とされます。最近は環境に優しいクリーンエネルギーが重要テーマなので特に理科全般への知識と理解がこれまで以上に重要になってくると思います。宇宙素材用の研究なども２０～３０年以内には確実に盛んになると思います。そのため海外の研究者や技術者とのやりとりも多いので英語力は重要です。

まずは高校の教科書や参考書を何度も何度も繰り返してみっちり基礎を学ぶことだと思います。そして大学のオープンキャンパスなどで志望大学を絞り、試験に向けて全力投球するのが良いかと思います。

推薦図書は特にはないですが、私は受験勉強の息抜きにブルーバックスの「物理質問箱」などを読んでました。ブルーバックスシリーズは大学に入っても沢山読みました。

ではがんばってください。