이런 질문이 있어서, 물리학과로 진학을 하고 싶어하는 사람들을 위해 간략한 과목 소개를 하도록 하겠다.

*이 과목들은 내가 졸업한 중앙대학교 물리학과 기준이다. 다른 학교에서는 다른 과목을 더 배울 수도 있으나, 기본 과목들은 크게 다르지 않을 것이다.

우선 크게 4대역학과 나머지로 나눌 수가 있다. 4대역학이란 고전역학, 전자기학, 양자역학, 열/통계역학이고 나머지는 수리물리학, 현대물리학, 광학, 고체물리학, 입자물리학, 핵물리학, 전산물리학, 플라즈마물리학 등이 있겠다.

일반물리학 - 물리학과 1학년때 배우며, 모든 대학의 물리학과에서는 기본적으로 배우는 과목이다. 정말 일반적인 물리학을 배우며, 물리학과에서 졸업할때까지 배우는 모든 내용을 다 배운다. 즉, 일반물리학만 제대로 이수해도 나머지 3년을 적당히 버틸 수 있다는 뜻이 된다. 일반물리학에서 배우는 내용은 앞으로 소개되는 내용들을 "간략하게" 배우는 수준이라고 보면 된다.

고전역학 - 4대역학의 하나. 일반역학, 해석역학이라고도 한다. 배우는 내용은 뉴턴의 역학 이론, 뉴턴의 중력 이론, 라그랑지/해밀턴 역학 이론, 회전 관찰계의 동역학, 파동 역학, 특수 상대성 이론 등을 배우게 된다. 가장 기본적인 과목이고, 물리학의 사고 방식을 배우는 것이 가장 중요하다고 할 수 있다. 물리학과에서 배우는 과목중에 가장 "상식적인" 과목이라고 할 수 있다.

전자기학 - 4대역학의 하나. 배우는 내용은 진공에서의 전기장, 물질 내부의 전기장, 진공에서의 자기장, 물질 내부의 자기장, 전기 회로, 전자기 회로, 맥스웰 방정식, 물질 내부의 전자기파, 특수 상대성 이론 등을 배우게 된다. 원자보다 큰 거의 모든 것에 적용되는 역학 이론이기 때문에 가장 중요하다고 볼 수 있다.

양자역학 - 4대역학의 하나. 배우는 내용은 슈뢰딩거 방정식이다. 슈뢰딩거 방정식만 잘 풀어도 천재 소리를 들을 수 있다. 1년동안 여러가지 경우에 대한 슈뢰딩거 방정식을 푸는 방법을 배우게 된다. 아무튼, 원자보다 작은 거의 모든 것에 적용되는 역학 이론이기 때문에 전자기학과 마찬가지로 중요하다. 덧붙이자면, 쿼크 등에 관해서 배우는건 대학원 과정이다.

열/통계역학 - 4대역학의 하나. 배우는 내용은 열역학과 통계역학이다. 열역학은 어떤 복잡한 물리학적인 계를 나타낼 때 온도, 에너지, 부피 등 기본적인 양을 통해서 계를 조사하는 것에 관한 이론이다. 통계역학은 복잡한 물리학적인 계가 무지막지하게 많은 수의 작은 부분들로 이루어져 있고, 작은 부분들이 어떻게 행동하는지 확률적으로 알 수 있다면 계 전체의 행동이 어떻게 변할 수 있는지 논의하는 부분이다.

현대물리학 - 특수 상대성 이론과 초보적인 수준의 양자역학, 초보적인 수준의 통계역학을 배우게 된다. 양자역학과 통계역학을 바로 배우기 전에 충격을 좀 줄여주기 위해서 개설된 경우가 많다.

광학 - 맥스웰 방정식, 기하광학, 파동광학을 배우게 된다. 많은 물리학 실험이 빛을 이용하여 측정하기 때문에 광학은 실험 물리학 부분에서 특히 중요하다. 이 과목을 듣건 안듣건간에 실험 물리학을 하려는 사람은 광학을 잘해야 한다. 또한, 광 통신이나 광 소재 등과 같은 실용 기술과도 관련이 깊기 때문에 4대역학에는 들지 않더라도 중요한 과목으로 꼽힌다.

수리물리학 - 물리학에 필요한 수학적 기술들을 배우는 곳. 배우는 내용은 수학과 4년치 전공 전부이다. 덕분에 그 난이도는 학생들을 환상의 세계로 빠트려서 허우적대게 할 정도이다.

고체물리학 - 고체 상태인 물질, 그중에서 결정을 이루고 있는 물질들에 대해서 배운다. 기본적으로 양자역학이 요구되기 때문에 4학년 과목이 될 수밖에 없다. 원자들이 이루고 있는 결정상태 속에서 전자들이 어떻게 행동하는지 연구하여 물질의 특성을 어떻게 알아내는지 연구한다. 반도체, 재료공학 등의 기초가 된다.

입자물리학 - 우주를 이루고 있는 기본입자들에 관하여 배운다. 쿼크, 렙톤 등에 관해서 배우게 된다.

핵물리학 - 원자핵을 이루고 있는 양성자와 중성자, 그리고 이들이 많이 모여서 만들어진 핵에 관하여 배운다. 사실 양성자와 중성자 각각은 입자물리학에서 연구하지만, 이들이 수십개정도 모인 원자핵은 입자물리에서 다루기에는 너무 크고 고체물리에서 다루기에는 너무 작기 때문에 독립적인 과목이 된다. 핵물리학을 배운다고 핵폭탄을 만들 수는 없다.

플라즈마 물리학 - 원자들이 이온화되면서 준 중성을 유지하는 플라즈마 상태일 때 어떤 행동을 보이는지 배운다. 플라즈마는 표면처리, 핵 융합 기술, 플라즈마 발전, 폐기물 처리 등과 관련해서 대단히 중요하다. 플라즈마는 유체이면서 전기를 띄고 있기 때문에 유체역학 방정식과 맥스웰방정식을 동시에 풀어야 하는 난점이 있다.

전산물리학 - 물리학의 이론이 발전하는 속도가 점차 빨라짐에 따라 실험으로 검증할 수 없는 영역까지 이론이 제안되는 경우가 늘고 있다. 이런 경우, 실험을 해 볼 수 없으나 이론이 정확한지 검증하기 위하여 컴퓨터로 모의 실험을 할 수가 있는데, 이러한 부분에 대해서 배우게 된다.

여기에 나온 말들이 무슨얘긴지 모르더라도 물리학과로 진학해서 공부하는데는 별 문제가 없다. 어차피 다 배운다. 물론, 뭔지 알면 좀 쉬울수도 있고 모르면 좀 어려울 수도 있겠지만...;

아무튼, "내가 진짜로 하고싶은게 물리학인가?"라는 질문을 던지는 사람이 있다면, 이 글을 읽고 조금이라도 판단에 도움이 되었으면 한다. (덧붙여, 물리를 하지 말라는 얘기도 아니고 하라는 얘기도 아닌, 그냥 읽고 참고하라는 뜻이니 오해 없기를 바란다)