数学
数・量・図形など空間の概念を学ぶ
数値や図形における構造などを分析し、理論・公式・関数などを導き出す科学・技術の発展に不可欠な学問。 理学部、理工学部の数学科、数理科学科などで学べる。 情報系の学部・学科に設置されていたり、応用数学に特化した学科を備えている学校もある。 数学的知識を学ぶことで、分析・考察・解決といった思考体系も身につけていく。 大学で学ぶ数学は、純粋数学と応用数学に大別される。 純粋数学では、代数学、幾何学、解析学を学び、その後、ガロア理論、多様体論、微分方程式論など、高度化・専門化していく。 応用数学は、他分野の学問や産業技術への展開に役立つ数学理論を研究する学問。数値解析、統計、コンピュータなどの情報に関わる理論などがある。 全体的な傾向として、はじめは代数・幾何・解析といった基礎的科目を学ぶ。 代数学は、数の代わりに文字を用い、計算の法則・方程式の解法などを主に研究する学問。 幾何学は、図形および図形の占める空間の性質について研究する学問で、解析幾何学・微分幾何学・位相幾何学など多様な内容・方法がある。 解析学とは、微分積分学とそれから発展した数学の総称で、微分積分学・微分方程式論・積分方程式論・実関数論・複素関数論などがある。
物理学
素粒子から宇宙まであらゆる自然現象の法則を解明
物質の構造・性質を明らかにし、そこに存在する自然現象の普遍的な法則を研究する分野。 対象となる範囲は幅広く、素粒子・原子・量子といったミクロの世界から、宇宙の発生や構造にまでわたり、基礎を学んだ後、それぞれ専門の分野について研究をしていく。 古典力学、量子力学、電磁気学、熱力学、統計力学、物理数学などを学ぶ。 古典力学とは、量子力学などが現れる以前の、ニュートンの運動の法則を根本原理とする力学。 量子力学とは、素粒子・原子・分子などの物理現象を扱う理論体系。 電磁気学は、電気的・磁気的現象全般について研究する学問。 熱力学は、熱と力学的仕事との関係から出発して、熱現象の根本法則を扱う学問。 また、統計力学は、素粒子・原子・分子などの微視的運動を確率論的に取り扱うことによって、巨視的な物質の性質や法則を導き出す学問である。 物理学は、理学部や理工学部の物理学科、工学部の数理工学科などで学べる。
化学
原子・分子の構造や化学反応について研究
原子や分子レベルで、物質の構造や性質、変化のメカニズムを研究したり、化学合成や触媒反応などで新しい物質や材料を作ったりといった研究をする。 その対象や研究の方向により、無機化学・有機化学・物理化学・分析化学・生化学・核化学などに分けられる。 無機化学は、炭素を含まない化合物や簡単な炭素化合物の酸化物などの無機化合物を研究対象とする分野。 一方、有機化学は、炭素を含む化合物(二酸化炭素や金属の炭酸塩など少数の例外を除く)である有機化合物を研究対象とする分野。 物理化学は、物理学の理論や実験方法などによって、物質の構造や化学的性質・変化などを解明する分野。 分析化学では、物質を分析する技術や理論などを研究する。 生化学は、生物の生命現象を化学的方法を用いて研究する学問。 核化学は、原子核の核種がもつ性質を、化学的な見地から研究する学問である。 化学は、理学部や理工学部の化学科、理学科などで学べる。
生物学
生命体や生命現象を研究する
生命体のメカニズムやその生命現象について研究。生命とは何か、生物が生きて活動するためにはどのようなしくみが働いているのかを解明する学問。 理学部や理工学部系の生物学科、生物科学科などで学べる。 遺伝子や細胞内の分子といったミクロの視点から、生態系全体に関わる大きな視点まで、扱う範囲は幅広い。 対象とする生物の種類によって、動物学・植物学・微生物学などに分かれ、研究手段・目的によって分類学・生態学・発生学・遺伝学・分子生物学などに分かれる。 動物学、植物学は、それぞれ動物・植物の分類・形態・発生・生理・遺伝・進化などを研究する学問。 微生物学は、ウイルス・細菌・原生動物などの微生物を対象とした学問で、応用微生物学・病原微生物学・土壌微生物学などに分けられる。 分類学は、生物を形態・生理などの関連や系統的なつながりに基づいて整理し、各種間の相互関係を研究する学問。 生態学は、生物とそれをとりまく環境の相互関係を研究し、生態系の構造と機能を明らかにする学問である。 また、発生学は生物の個体発生を、遺伝学は遺伝研究を研究対象とした分野。 分子生物学は、生命現象を分子遺伝学などを基に、分子レベルで解明しようとする学問である。
地学
地球の成り立ち・構成・自然現象を学ぶ
地球の生い立ちやその構成物質、自然現象を研究対象とした学問。 理学部の地球科学科、地球惑星科学科、地質科学科などで学ぶことができる。 地質学・地球物理学・鉱物学・岩石学・気象学・海洋学・古生物学など、地球を構成する岩石や鉱物・地質などの研究から地震、地球温暖化、酸性雨などの自然現象の研究にいたるまで、幅広い学問を網羅している。 地質学では地殻の構造・性質・成因・歴史を、気象学では大気の状態やその中で起こるさまざまな現象を物理的・化学的に研究。 また、地球物理学の一分野である地震学では、地震とその原因、地震に関係する地学的諸現象、地震波による地球内部構造の研究などをしていく。 地学系の学びの特色としては、実際に現場を調査するフィールドワークが多く取り入られる点があげられる。 現場に実際に出かけての地質調査・研究や気象観測などを行い、机上の講義を並行して学んでいくことで、より研究を深めていく。
広域理学
理学の分野を幅広くトータルに学ぶ
数学・物理学・化学・生物学・地学といった理学と呼ばれる学問をトータルに学ぶことで、宇宙、生命環境、自然環境をはじめとするさまざまテーマに対する新しい視点と問題解決方法をさぐる。 理学部、理工学部、工学部などで学ぶことができる。理学科、基礎理学科などの学科があり、さらに専門分野としてコースが設定されている場合もある。また、環境系の学部などで学べる場合もある。 理系の学問領域に関する幅広い知識を習得。複数の理学領域について横断的に学ぶため、幅広い範囲や分野にわたる講義を履修するのが特徴である。 ただし、学校によって学びのテーマやカリキュラムなど、重点が置かれているところが異なるため、学校を選ぶ際には講義内容をよくチェックしておこう。
