4 年: 研究する

4 年になると、研究室に所属して卒業研究に取り組みます。京都産業大学の物理科学科では、4 年で各分野の研究室に配属され、教員の指導のもとで卒業研究を行います。配属の時期や決め方は、大学によって異なります。

物理学の研究室は、大きく理論・実験・観測に分かれます。東京理科大学の大学案内(2026 年度)には、3 つのタイプの研究室が並んでいます。冷却原子の超流動を計算で調べる理論の研究室、超伝導の回路で量子ビットを作る実験の研究室、X 線で銀河団を調べる観測の研究室などです。

同じ大学の物理学科は、卒業研究を最も重要な科目と位置づけています。授業の説明では、研究室の紹介や研究室訪問の印象を参考に、慎重に志望を選ぶよう求めています。この 1 年の過ごし方が、その後の進路に想像以上に影響するとも書かれています。

卒業研究の題は、研究室の分野によってさまざまです。下の図は、京都産業大学の物理科学科で、2025 年度の特別研究(卒業研究)発表会に並んだ題の一部です。素粒子の理論から、阿蘇山での観測、音楽と人の声まで、物理の考え方が届く範囲の広さが分かります。

たとえば「磁気冷凍で目指す極低温」は、磁石になる物質の性質を使って物を冷やす研究です。「粉体層への落下衝突のシミュレーション」は、砂のような粒の層に物が落ちたときの動きを、計算機で再現します。「中高生に向けた物理アウトリーチ教材制作」のように、物理を伝える方法を研究する人もいます。

研究の最後には、成果を発表会で発表し、卒業論文にまとめます。東京理科大学の卒業研究の説明でも、ほかの分野の研究者や学生にも分かるように発表する訓練が、研究の流れの最後に挙げられています。

下の図は、実験系の研究室に所属する 4 年生の 1 日の例です。研究室ごとに、メンバーが研究室にいる時間(コアタイム)を決めているところもあります。東京理科大学の卒業研究の説明にも、コアタイムという言葉が出てきます。

測定は、思いどおりに進まないことの方が多いものです。装置の調子を確かめ、条件を 1 つずつ変えながら測り、結果を先生や先輩と話し合います。理論の研究室なら、測定の代わりに、式の計算やプログラムでのシミュレーションに時間を使います。

物理学科は、大学院へ進む人が多い学科です。東京理科大学の大学案内(2026 年度)によると、理学部第一部 物理学科の 2024 年度の大学院進学率は 67.2% で、3 人に 2 人ほどが進学しています。

4 年の 1 年間は、研究の入口に立ったところで終わることが少なくありません。大学院の修士課程の 2 年間で、自分のテーマをさらに深め、学会で発表する人もいます。卒業研究で見つけた問いの続きを追えるのが、大学院に進む大きな理由の 1 つです。

日本学術会議の参照基準は、物理学の学びで身につく力は社会のあらゆる分野で役立ち、職業的な意義が大きいとしています。大学院に進むか就職するかは、研究室の先生や先輩に相談しながら決めていきます。