理論物理学と実験物理学、あなたはどちらが向いている?ーー東大出身の理学博士が素朴で難しい問いを物理の言葉で語るエッセイ「ミクロコスモスより」㉖
今回は研究&大学院エッセイです🖋
あらゆる科学は、観測事実をもとに仮説を立てて、それを実証ないしは反証することで進歩してきました。リンゴを含め、あらゆるものは手から離すと地面に落ちることから、質量を持つ物体同士は引力を持つという仮説を立て、それが極微な中性子でも巨大な天体でも成り立つことを観測しました。黒体放射のエネルギー分布の長波長側の振る舞いを説明するためには、原子や分子の取り得るエネルギーが飛び飛びである必要がある、という仮説から、光電効果がミリカンにより実証され、量子力学が支持されるようになる一歩となりました。
理論と実験を分ける
このように、実験と理論の両輪で進むのは物理学も一緒ですが、いつしか、別々の研究者がそれぞれ分担して行うようになりました。
かつては、理論と実験を分ける文化はありませんでした。現在でも、独力で行える範囲のことであれば、理論も実験も両方扱う研究者は少なくありません。しかし、素粒子物理学や宇宙物理学のように、実験が大がかりであったり(数千人規模で10年単位で一つの実験をする)、原子核物理学のようにスーパーコンピューターを駆使して複雑な計算をする分野では、一人の研究者が両方を扱うわけにはいかず、理論物理学と実験物理学で分かれるようになりました。
研究者が理論物理学と実験物理学のどちらを選択するかの分かれ目は、大学院に進学し研究室を選ぶタイミングで訪れます。多くの場合は、研究室ごとに実験系・理論系で分かれており、研究室を選択すると自ずとどちらかに決まります。私は実験系の研究室だったので、当然ながら理論系の研究室ではどのような生活を送るのか、想像するしかできませんが、ほとんど研究室に姿を現さず、多くの時間を様々な研究機関に出向いて世界各国の研究者と交流している傾向が多いように思います。
ここからは、これから大学院に進むにあたって、実験系と理論系のどちらに向いているかについて、大幅に偏った視点から選択のポイントを挙げていきます。
【実験系に向いている人の特徴】
【理論系に向いている人の特徴】
いかがでしょうか。現代ではこれまで分離していた物理学の諸分野、さらには他の自然科学の分野との横断的な研究が流行の兆しを見せており、理論・実験という分け方が適切ではなくなる時代が訪れるかもしれません。間違いないのは、時代が進むごとに研究者に求められるスキルが増え、それに応じて役割が細分化されていくということでしょう。
プロフィール
小澤直也(おざわ・なおや)
1995年生まれ。博士(理学)。
東京大学理学部物理学科卒業、東京大学大学院理学系研究科物理学専攻博士課程修了。
現在も、とある研究室で研究を続ける。
7歳よりピアノを習い始め、現在も趣味として継続中。主にクラシック(古典派)や現代曲に興味があり、最近は作曲にも取り組む。
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