中学・高校では、数学がとても好きであったが、もともと物理にはそれほど関心を持っていなかった。高校３年生の時に、自宅から塾まで電車に１時間程度かけて通っていたが、幸いに帰りは始発駅から乗るので毎回座れた。その時間を使って、受験勉強ではなく大学の物理学の教養課程の教科書を読んでいた。そこで、物理法則を高校の教科書とは違い（偏）微分方程式で記述する手法に、強い感銘を受けた。

特に、電磁気学のマックスウェル方程式の美しさに感動し、理論物理学を志すきっかけとなった。今思うとその美しさの理由こそ、電場と磁場を入れ換える双対性と呼ばれる素粒子論で重要な対称性であった。

京都大学基礎物理学研究所素粒子論グループでは、手始めとして学生には、素粒子や物質のミクロな物理法則を表す「場の量子論」や、重力のマクロな物理法則である「一般相対性理論」について、ゼミや独習等で習得してもらっています。

当研究室では素粒子論の中でも、特に「超ひも理論」という分野を研究しています。この研究分野は、重力のミクロな物理法則を解明することを目標としており、当研究室ではこの問題に対して、様々なアプローチを研究しています。

所属する学生には「ホログラフィー原理（もしくはゲージ重力対応）」と呼ばれる、重力の理論と物質の理論の対応関係を勉強することを勧めています。その後で、学生はそれぞれの興味に応じた手法やテーマを選び、重力のミクロな物理法則の解明に向けた研究を行っています。量子情報理論や物性理論といった、従来の素粒子論では扱わない他分野とも密接な関係があり、それらとの境界領域の研究も活発に行っています。

◆主な業種

・大学・短大・高専等、教育機関・研究機関

・小・中学校、高等学校、専修学校・各種学校等

・コンピュータ・情報通信機器

◆主な職種

・大学等研究機関所属の教員・研究者

・中学校・高校教員など

・技術系企画・調査、コンサルタント

◆学んだことはどう生きる？ 

この分野の数理的な思考法の経験を、同じ分野の研究業務以外にも、ITや金融の分野においてうまく生かしている卒業生も多くいます。

私たちの研究対象である素粒子論の分野では、少人数の共同研究が中心で、若手研究者同士の共同研究で、重要な成果を挙げることが多々あります。大学院の修士課程の２年間は、学生の興味に応じて研究テーマの選択等を指導していますが、博士課程に入る頃からは、学生自身が自分の力で研究テーマを見つける努力をしてもらいます。

そして博士号を取得し、別の大学のポスドク研究員になる頃には、完全に独立した研究者として、本人が中心となった研究プロジェクトの発案、推進を行う能力を有していることが望ましいです。そのように早い段階で自立した研究者に成長し、自分の世界を開拓していけるよう、指導を心がけています。

1. 電荷があると、クーロンの法則で電場が生じます。同じように、もし磁荷を持つ粒子（モノポールと呼ばれます）が存在すると磁場も生成されることになります。また、時間的に磁場が変化すると電磁誘導によって電場が生じます。面白いことに、逆に磁場が時間的に変化すると電場が生じる変位電流という現象が知られていますので、調べてみましょう。これらを総合すると、物理法則において電場と磁場は対等に現れ、実は両者を入れ換えても物理法則は同じ形になるのですが、これを確かめてみてください。

2.ブラックホールと呼ばれる天体は、極めて強い重力を持ち、物質や光が強く引きつけられ外に出られないことがその名前の由来となっています。しかしホーキングは、実はブラックホールが温度を持っていて、熱放射で外部にエネルギーが放出されていく現象（ブラックホールの蒸発と呼ばれます）を発見しました。この現象について調べてみて、最終的にブラックホールが蒸発して消えてしまうとどのような問題が生じるか考えてみましょう。