物理学
直接のルート古典力学・量子力学、電磁気学、熱力学、統計力学をカバーする、その後のあらゆる専門分野が土台とする共通の核。
医学や法学と異なり、物理学には卒業生と仕事の間に立ちはだかる免許制度がない。誰でも自称「物理学者」を名乗れ、実際に入口を狭めているのは単一の専門委員会ではなく、試験・論文・採用委員会という長く非公式なふるいである。
免許制度の代わりを果たすのが博士号そのものであり、これはほぼ普遍的にこの分野の実質的な資格として扱われる。その先には一つ以上のポスドク職が続き、パイプラインの最終地点にわずかしかない恒久的な研究職──アカデミアであれ産業界であれ──をめぐる長期にわたる競争的なオーディションとして機能する。
The route in
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1
基礎教育
3〜4年強固な中等教育レベルの数学と物理。物理オリンピックや自主的な問題演習で補強されることも多い。大学の物理課程は最初の講義の時点で微積分への本物の習熟を前提としているためだ。
The filter大学入学試験、または高度な数学・物理を含む中等教育修了資格。
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2
学士号
3〜4年古典力学・電磁気学・量子力学・熱力学をカバーする学部の物理学位に加え、重厚な数学の履修と研究室での最初の経験。
The filter力学と電磁気学のふるい落とし科目。多くの1年生がここで不合格になるか転科する。
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3
博士課程入学と資格試験
1〜2年大学院の履修は凝縮系、素粒子物理、天体物理など特定のサブ分野へと深まり、その後、学生がオリジナル研究を行う準備ができているかを試す筆記・口述の資格(総合)試験が続く。
The filter資格(総合)試験。二度目の不合格は通常、博士課程挑戦の終わりを意味する。
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4
学位論文研究
3〜5年指導教員のもとで単一のオリジナルな研究課題に何年も取り組み、学位論文となる実験・データ・理論を生み出し、通常は複数の査読付き論文を発表する。
The filter教員委員会の前での公開学位論文審査。委員会は修正を求めることもあり、稀に不合格とすることもある。
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5
ポスドク研究
2〜6年、複数ポスト経験も多い恒久的な職探しの前に独立した業績記録を築くための、しばしば国際的な移動を伴う一つ以上の短期研究契約。
The filter競争の激しいポスドク採用委員会。薄く狭い業績記録は多くの人にとってここでアカデミックトラックを終わらせる。
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6
独立研究者
無期限終身在職権のある教授職、国立研究所の恒久スタッフポスト、あるいは物理学者が自らの研究方向を定め、それに直接責任を負う上級産業研究職。
The filter終身在職権審査、恒久ポストの採用委員会、あるいは産業界では研究予算に対する持続的な成果達成。
物理学博士(米国・欧州の典型的な資金付き博士課程)
学費0円 + 数年間の低収入
米国と欧州の大半の物理学博士課程は、通常完全に資金が付いている。学費は免除され、大学が控えめな生活費を支給する。医学部や法科大学院とは異なる点だ。実際のコストは、産業界での給与の代わりに年間400〜550万円程度で過ごす5〜7年間、そして多くの人にとっては、恒久職を得るまでの同様に控えめな給与の追加のポスドク期間である。
What to study
数学
理論研究のために解析学や微分幾何学を中心とした強力な副専攻または二重専攻は、理論物理や数理物理を目指す学生に一般的。
電気工学
計装重視の研究のために実験物理学者が実験に不可欠な検出器・アンプ・制御電子回路を構築するために必要な回路設計と信号処理のスキルを提供する。
天文学・天体物理学
観測ルートのために専門の天体物理トラックは、物理学の核に観測技術・望遠鏡計装・宇宙論を加える。宇宙・観測研究を目指す学生向け。
コンピュータサイエンス
計算系・量子コンピューティング職のために格子QCD、機械学習支援データ解析、量子コンピューティングといった成長中のサブ分野は、本物のコンピュータサイエンスの背景も持つ物理学卒業生をますます採用している。
Where it is taught best
マサチューセッツ工科大学
米国物理学科は数十人のノーベル賞受賞者を輩出し、米国の実験素粒子物理と凝縮系物理の大きな部分を支えている。
ケンブリッジ大学
英国1874年創設のキャベンディッシュ研究所を擁し、電子、中性子、DNAの構造がすべて最初に同定された場所。
チューリッヒ工科大学(ETH)
スイスアインシュタインの母校で、CERNの主要提携機関。理論・素粒子物理の両分野で強力なプログラムを持つ。
東京大学
日本神岡宇宙素粒子研究施設のニュートリノ実験を運営し、2002年ノーベル賞受賞者の小柴昌俊を輩出した。
ミュンヘン大学(LMU)
ドイツマックス・プランクやヴェルナー・ハイゼンベルクを含む物理学の伝統を今に受け継ぎ、近隣のマックス・プランク研究所と密接に連携する。
モスクワ大学
ロシアレフ・ランダウの影響力ある理論物理学派を含むソ連時代の物理学の伝統の旗艦校で、今も多くのロシアの物理学者を育てる。
タタ基礎研究所
インド1945年にホミ・バーバによって設立された、インド屈指の大学院物理研究機関で、インドの宇宙開発・核開発計画と密接に結びついている。
北京大学
中国中国最古の近代物理学科であり、急速に拡大する中国科学院の物理学研究所への主要な供給源。
Licences and exams
物理学博士(PhD)
世界共通この分野の実質的な資格。博士号なしでは、アカデミアであれ産業界であれ、独立した研究職はほぼ開かれない。この学位自体がオリジナル研究を設計し完遂する能力を証明するものだからだ。
Chartered Physicist(CPhys)
英国・英連邦英国物理学会が、定められた能力基準を満たす経験豊富な物理学者に授与する資格。働くための法的要件ではなく、専門的な地位を示す称号。
米エネルギー省Qクリアランス
米国ロスアラモスやローレンス・リバモアといった国立研究所で機密の核兵器研究に携わる物理学者に米エネルギー省が要求する高位のセキュリティクリアランス。
マリー・スクウォドフスカ＝キュリー・アクションズ・フェローシップ
欧州連合早期キャリアの研究者が国境を越えて研究するための資金を提供する、EU助成の競争的なポスドクフェローシップ。欧州のアカデミックCVで本物の重みを持つ資格。
The other way in
エンジニアから物理学への転向
エンジニアや応用数学者が、物理学の博士号を一切取得することなく、実務経験を通じて半導体研究開発、光学、計装といった実験・産業物理の職に移る。
市民科学と独立研究
ZooniverseやLIGOのEinstein@Homeといったプラットフォームは、独学の一般ボランティアが現役の物理学研究に本物のデータ解析で貢献することを可能にしている。ただし機関に所属しない独立研究者がこの分野の一流誌に論文を発表することは依然として稀だ。
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