학부 물리학 독학하는 법

오픈코스가 매우 보편화된 ML/DL 분야와 다르게 자연과학 분야는 오픈된 강좌가 그렇게 많지는 않다. 다만 다양한 ocw에서 자료나 강의영상을 확인할 수 있다.

List of OCWs

https://ocw.mit.edu/courses/physics/
mit의 ocw인데, 강의 영상이 공개되지 않은 강의도 꽤 있다.

http://www.kocw.net/home/index.do
Korea OpenCourseWare 플랫폼으로, KERIS(한국교육학술정보원)이라는 공공기관에서 운영하는 듯하다. 한국의 다양한 대학교에서 올린 상당량의 강의를 확인할 수 있다.

https://www.youtube.com/@HanyangUniversity
한양대학교의 OCW로 유튜브에 강좌를 공개하고 있다.
무슨 일인지 2011년부터 2017년까지는 강좌를 올리다가 그 이후로 올리지 않고 있는 게 흠이지만, 자연과학(특히 학부과목) 특성상 시간이 지난다고 뭐 극적으로 바뀌는 건 아무것도 없기 때문에 옛날 강의라도 매우 유익하게 들을 수 있다.

물리학을 독학하고자 하는 학생의 경우 학부 물리학 전반에 걸쳐 신상진 교수님의 강의를 들을 수 있다.

신상진 교수님 강의

list from: https://dmtpark.tistory.com/11

❒ 물리현상의 원리 … 11년도 가을학기
❒ 고급 일반물리학 (Ⅰ) … 11년도 봄학기
❒ 고급 일반물리학 (Ⅱ) … 11년도 가을학기
❒ 수리물리학 (Ⅰ) … 12년도 봄학기
❒ 수리물리학 (Ⅱ) … 12년도 가을학기
❒ 고급수리물리 … 11년도 봄학기
❒ 고전역학 (Ⅰ) … 17년도 봄학기
❒ 고전역학 (Ⅱ) … 17년도 가을학기
❒ 전자기학 (Ⅰ) … 16년도 가을학기
❒ 전자기학 (Ⅱ) … 16년도 봄학기
❒ 양자역학 (Ⅰ) … 13년도 봄학기
❒ 양자역학 (Ⅱ) … 13년도 가을학기
❒ 고급양자역학 … 14년도 봄학기

주의: 이 글을 쓰는 필자는 신상진 교수님 강의를 아직 수강하지도 않았다. 단지 앞으로 개인적으로 일부 강의를 독학할 계획을 미리 세우고 겸사겸사 이를 공유하기 위해 쓴 글이기 때문에, 아래의 권장 학년/학기는 참고만 삼자.

  • 물리현상의 원리: 교양 또는 1학년을 위한 물리 입문격의 과목으로 보인다.
  • 일반물리: 고등학교 물리학1 물리학2를 수강한 학부 1학년이라면 수강 가능할 것이라 판단된다.
  • 고전역학: 각각 학부 2-1, 2-2를 위한 강의로 보인다.
  • 수리물리학: 정확히 언제 듣는 것을 전제로 설계된 강의인지는 모르겠는데, 아마도 수리물리 1/2를 2-1과 2-2, 고급수리물리를 3-1로 설계한 게 아닐까 싶다.
  • 전자기학: 2-1, 2-2 (또는 2-2, 3-1)
  • 양자역학: 3-1, 3-2
  • 고급양자역학: 안 봐서 정확히 모르지만 양자역학 듣고난 후 듣는 4학년이나 대학원 과목으로 설계한 것으로 짐작된다.

학부 물리학 독학하는 법

뭐 독학하는 법이라 하면 당연히 2가지가 있다.

  1. 책 보고 독학
  2. 인터넷 강의 보고 독학

1번, 책 보고 독학의 경우 학부 물리학 과목마다 교과서격의 책은 잘 알려져 있고(일반물리 할리데이, 전자기/양자 그리피스, 수리물리 보아켄 등..) 그냥 보고 읽으면 되기 때문에 설명은 생략한다. 이 글은 2번, 인터넷 강의를 위주로 서술한다.

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위는 서울대학교 물리천문학부 물리학전공의 전공로드맵으로, 위 순서를 대강 따라가면 수강에는 문제없다.

즉, 물리과 과목 / 수학 과목 순서로 나열하면,

  • 1학년: 일반물리학 / Calculus(필수)
  • 2학년: 수리물리, 역학, 전자기학 / 선형대수학(선택)
  • 3학년: 양자역학, 통계물리학 / 복소변수함수론(선택)

정도로 이해하면 된다.

보면 알겠지만 일반물리, 수리물리, 역학, 전자기학, 양자역학 모두 신상진 교수님 강의를 인터넷에서 확인할 수 있기 때문에 해당 강의를 보면 독학하는 데도 큰 무리가 없을 것이다. 다만 업로드된 신상진 교수님 물리 강의에는 통계물리가 없다! 또, 1학년 미적분학이나 선형대수학, 복소변수함수론 등은 해당하는 강좌를 따로 찾아봐야 한다. 그래도 아마 수리물리학 강의에서 필요한 만큼은 다뤄주긴 할 것이다. 역학과 (특히) 전자기학을 듣기 전 1학년 미적분학은 반드시 들어야 하니 독학을 하든 강의를 들을 방법을 꼭 찾아보자.

또한 고등학교에서 물리학1, 물리학2를 수강하지 않은 학생이라면 (고급) 일반물리학 1,2를 바로 수강하는 데 어려움이 있을 수 있다. 물론 이론상 물리학1, 물리학2 내용이 어차피 일반물리 내용에 전부 들어있기 때문에 고등학교 물리를 안 들어도 일반물리를 듣는 데 내용상의 지장은 없지만, 고등학교 물리를 통해 물리에 대한 입문도 하지 않고 바로 일반물리를 듣기는 어려울 수 있다. 그런 학생은

  1. 어려울 수 있다는 걸 감안하고 바로 일반물리학을 듣든
  2. 고등학교 물리 과목을 듣든(고등학생용 인강이나 독학자료는 사교육이 발달한 한국에 정말로 많다)
  3. 일반물리학 강의 중 고등학교 물리 과목을 수강하지 않은 학생을 대상으로 한 강의를 찾아보든(서울대학교에는 '물리의 기본'이라는 이름으로 일반물리와 내용은 비슷하지만 난이도가 낮은 강의가 있다) 하면 된다.