東北大学 理学部案内 2022
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Faculty of Science, Tohoku University11我々の宇宙はいったい何で出来ているのでしょうか。現在の宇宙のエネルギーの約70%をダークエネルギーが、約25%をダークマターが占めていますが、その正体はまるで分かっていません。とくにダークマターと呼ばれる謎の物質は、宇宙の構造形成に重要な役割を果たしたことが分かっており、その正体を探る研究が注目を集めています。ダークマターの候補として未知の素粒子や原始ブラックホールがあげられ、その探索実験が世界中で行われています。最近、液体キセノンを用いたダークマター直接探索実験であるXENON1Tにおいて、素粒子の標準的な理論では説明のつかない電子反跳事象の兆候が観測されました。その超過事象が、アクシオンというダークマター候補が電子に吸収されることによって説明できるという理論的解釈が我々のグループから提唱されました。とくに宇宙のX線観測の制限から、光子との結合が極めて抑制された、アノマリーを持たないアクシオンであることが示唆されます。さらにそのアクシオンが白色矮星や赤色巨星等の一部の天体において知られる冷却異常を説明できることもわかりました。この電子反跳事象の超過に関しては他にも様々な解釈があり、素粒子実験と宇宙の観測が有機的に結びつくことで新たな分野をつくりだし、理論と実験の双方から非常に活発に議論が行われています。この図は、アクシオンと光子が結合するようなファインマン図においてアノマリーの相殺が起きる場合を模式的に表しています。4年間の学部教育のうち、最初の1年半は物理系(物理・天文・地球物理が含まれる)として教育が行われ、これらの学問に共通する基礎となる古典力学、電磁気学、熱力学を学びます。2年次の後半より学科にわかれますが、物理学科では、現代物理学の基本である量子力学や統計力学などを身につけると同時に、実験により物理現象の現実の姿とそれを解明する方法に触れることができます。引き続いてより専門的な素粒子、原子核、物性物理学が講義されます。4年生は物理学教室の研究グループのいずれかに所属して卒業研究を行います。学部教育は、大学院における高度な教育の基礎を与えるとともに、産業界で活躍するための科学的素養を培うことも目指しています。 カリキュラム学年1年2年3年4年セメスター12345678全学教育科目基幹科目(人間論、社会論、自然論)展開科目(人文科学、社会科学、総合科学、自然科学)共通科目(少人数教育科目、外国語、情報科学、保健体育)専門教育科目力学・演習解析力学波動論物理と対称性物理光学原子分子物理学電磁気学・演習特殊相対論電気力学一般相対論量子力学・演習量子力学相対論的量子力学統計物理学・演習統計物理学物性物理学原子核物理学素粒子物理学宇宙論天体物理学プラズマ物理学流体力学・演習弾性体力学・演習計算物理学物理実験学生物物理学物理学実験物理学研究物理学セミナーセミナー関連教育科目情報理学入門情報理学科学英語科学史必修科目選択必修科目選択科目宇宙のダークマターの正体をさぐる 研究ピックアップ『生命』を物理的に一般化して理解したいという考えのもと、大学で物理の知識を身につけたいと思い、理学部物理学科に進学を希望しました。東北大学理学部物理学科では、学部の前半で物理の基礎から丁寧に学ぶことができ、後半からは幅広い分野の中から最先端の研究に携わり、研究活動に取り組むことができます。ここでしか出来ない経験や仲間と出会い、世界トップの研究を遂行することができると思います!馬場 晶子さん博士課程後期1年私立鷗友学園女子高等学校出身平成27年入学 Message from 先輩横倉 孝洋さん博士課程前期1年群馬県立前橋高等学校出身平成29年入学私は高校の頃にミクロな世界の自然法則について知りたいと思い、物理学科に進学しました。物理学科に入ってからは、教員の方々による丁寧でわかりやすい講義により基礎的なことについて理解を深め、実験を通じて自然現象を自分たちの手で感じるという経験を得ることができました。また、四年間を通じてミクロな世界の法則の不思議さに驚くばかりではなく、まだまだ分かっていないことがあることに大変驚愕しました。これを読んだ皆様もぜひまだ分からぬ世界を追求していきませんか?

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