2017美国留学：物理专业详细介绍

（）专家为大家介绍下物理学的来源：

伽利略创立了近代物理的实验方法论，为后世物理学家开创了道路。从此物理学开始了蓬勃的发展，近代和现代的技术发明和人类进步，大多最初源自物理学上的发现。没有物理学就没有计算机、相机、汽车等等现代生活中必不可少的工具。现代的技术发明，往往是在物理实验室研究到一定程度之后，进入工业界的研究室，再推广到市场。

能级是物理学中的重要概念，标识物理过程中涉及的能量等级。当代的物理最大的两个分支是凝聚态物理（condensed matter）和高能物理（high energy），分别是在原子的能级和原子核内部粒子的能级。

经过20世纪的发展，对单一原子的理解已经相当深入，但是当大量原子形成一定结构（如晶体（crystal））时，电子在其中的行为与在单一原子中有极大的不同。这就是凝聚态物理研究的主要对象：多体效应（many-body fect）。超导（superconductivity）、超固体（super solid）、波色-爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein condenion）、量子计算机（quantum computer）、碳纳米管（carbon nanotube）和单层碳结构（graphene）、光学晶体（optical lattice）等等，都是凝聚态物理研究的最前沿。由于多体问题的数学复杂性，实验现象往往很难得到理论解释。许多理论都通过简化实际情形来抓住物理过程的主要本质，从而简化数学上的困难。也有一些从最基本的公式出发来推导，试图去拟合实验现象。

原子核内部的运动的能量比原子和电子运动的能量要高很多，因此物理学的这个分支叫做高能物理。标准模型（standard model）比较好的描述了组成原子的粒子的物理性质，但是仍然有很多实验和理论问题是它不能描述的，如中微子（neutrino）的转化和质量，西格斯粒子（Higgs boson）的模型等等。要进行如此高能量的实验，主要借助遇加速器（accelerator），将粒子加速到非常高能量后轰击要研究的标靶（target）。高能物理往往同时存在有数种乃至数十种不同的理论，然而由于实验数据的匮乏，这些理论都暂时无法验证。实验能够达到的能级是高能物理的最大瓶颈。

物理学的研究提供了许多有用的工具来为其他学科服务。生物物理（biophysics）就是利用物理的工具来研究生物过程，比如用光学扭矩（optical tweezers） 来研究DNA的分解和力矩。

光学也是物理学中的一个重要分支，特别是在量子光学（quantum optics）的概念被提出后，这一领域得到了极大的发展。光有着波粒二像性，是一种量子波。一般认为光线是直的，乃是忽略了波的性质，因而光显得由粒子组成。在一定条件下，光的量子性会在物理系统中起到主要作用，不能被近似忽略掉。因而我们必须研究量子光学来描述这些体系。光学跟工业界有着非常的密切联系，很多成果走出实验室就上流水线了。

物理是人类认识自然中走得最前的一个学科，它的分支、研究范围和方法都是一直变化，随时都可能出现或大或小的新前沿和交叉学科。进行物理的研究生学习，最重要的是习得物理的研究方法。许多其他的科学界、工业界、金融界的问题，都可以用物理的方法去研究，因而物理的毕业生未来就业的方向是很广的。

更多信息，请关注：（），我们的专家老师们将以多年的办理经验为您提供全方位保障的留学之路！