“Physics?is?the?study?of?the?basic?laws?of?nature,?including?mechanics,?sound,?electricity?and?magnetism,?optics,?heat,?and?quantum?theory.”?–?2013?Book?of?Majors

如果有人問(wèn)你：“為什么天空是藍(lán)色的？”你會(huì)給他解釋什么是波長(zhǎng)嗎？如果你的回答是肯定的，那么你已經(jīng)了解了一些自然規(guī)律，而這些自然規(guī)律，就是物理學(xué)習(xí)的對(duì)象。物理學(xué)習(xí)就是探索我們的自然世界：大海到底有多深？明天的天氣會(huì)怎樣？世界的起源是何時(shí)？Kettering大學(xué)的Bahram?Roughani教授說(shuō)：“物理學(xué)對(duì)我們的貢獻(xiàn)無(wú)可限量，但是我們?nèi)绾卫梦锢韺W(xué)知識(shí)面臨著各種困難?！蹦闶欠裼杏職馊ビ犹魬?zhàn)？

專業(yè)內(nèi)容

定義

物理學(xué)是研究基本自然規(guī)律的學(xué)科，包括力學(xué)，聲學(xué)，電磁學(xué)，光學(xué)，熱量，還有量子論。學(xué)生探究物質(zhì)和系統(tǒng)，以及組成他們的粒子，以理解他們?nèi)绾芜M(jìn)行能量和動(dòng)量交換，如何相互作用，如何在力的作用下運(yùn)動(dòng)。它的理論結(jié)構(gòu)充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語(yǔ)言，以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，它是當(dāng)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。

物理學(xué)可作為一個(gè)獨(dú)立的系，但也有些學(xué)校因?yàn)槲锢韺W(xué)的廣泛應(yīng)用，而把物理學(xué)和其他專業(yè)劃為一個(gè)系，比如Dartmouth?College將物理學(xué)和天文學(xué)劃到一個(gè)系，其下有物理專業(yè)，天文專業(yè)，還有工程物理專業(yè)。運(yùn)用物理知識(shí)的相關(guān)科學(xué)有但不限于：航空學(xué)，應(yīng)用物理，天文學(xué)，天體物理學(xué)，大氣學(xué)，地球科學(xué)，海洋學(xué)等。

典型課程

Modern?physics?近代物理

Classical?mechanics?經(jīng)典力學(xué)

Electricity?and?magnetism?電磁學(xué)

Thermodynamics?熱力學(xué)

Statistical?mechanics?統(tǒng)計(jì)力學(xué)

Quantum?mechanics?量子力學(xué)

Computational?physics?計(jì)算物理學(xué)

Advanced?laboratory?高階實(shí)驗(yàn)

Solid-state?physics?固態(tài)物理學(xué)

Electronics?電子學(xué)

Nuclear?physics?核物理學(xué)

Wave?motion?波動(dòng)

Particle?physics?粒子物理學(xué)

Optics?光學(xué)

Acoustics?聲學(xué)

研究領(lǐng)域

物理學(xué)的研究方向大致分為四個(gè)方面：

1

Astrophysics天體物理：重點(diǎn)做天文學(xué)的理論研究。研究星體，星系，以及宇宙本身的形成，演變，和活動(dòng)規(guī)律。

2

Particle?physics粒子物理：研究物質(zhì)和能量的基本組元及它們間的相互作用。

3

Atom?Physics?&?Molecular?Physics?&?Optics原子，分子，和光學(xué)物理：研究原子尺寸或幾個(gè)原子結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，物質(zhì)-物質(zhì)和光-物質(zhì)的相互作用。

4

Condensed?Matter?Physics凝聚態(tài)物理:?研究物質(zhì)的宏觀性質(zhì)，是最大的研究領(lǐng)域。

物理學(xué)的研究包括理論研究（theoretical）,?實(shí)驗(yàn)研究（experimental），以及觀察研究（observational）。具體領(lǐng)域視學(xué)校具體設(shè)置而定，比如芝加哥大學(xué)的物理系的研究領(lǐng)域有：

Astrophysics?&?cosmology?天體物理&宇宙學(xué)

Atomic?physics?原子物理

Beam?physics?束流物理

Biological?physics?生物物理

Condensed?matter?physics?凝聚態(tài)物理

General?relativity?廣義相對(duì)論

Microscopy?顯微鏡學(xué)

Nuclear?physics?核物理

Particle?physics?粒子物理

專業(yè)排名

畢業(yè)去向

學(xué)物理學(xué)的畢業(yè)生的就職方向有但不限于：研究人員，工程師，高中老師，教授，實(shí)驗(yàn)室技師，電腦程序員，金融分析師等。大部分物理學(xué)者在相關(guān)工業(yè)，政府機(jī)構(gòu)，或者學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)從事研究開(kāi)發(fā)工作。一般來(lái)說(shuō)在美國(guó)從事基本研究項(xiàng)目需要博士學(xué)位水平。碩士學(xué)位可以邁入制造業(yè)和應(yīng)用研究項(xiàng)目的門檻。

應(yīng)用物理學(xué)的畢業(yè)生主要在物理學(xué)或相關(guān)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中從事科研、教學(xué)、技術(shù)開(kāi)發(fā)和相關(guān)的管理工作?？蒲泄ぷ靼ㄎ锢砬把貑?wèn)題的研究和應(yīng)用，技術(shù)開(kāi)發(fā)工作包括新特性物理應(yīng)用材料如半導(dǎo)體等，應(yīng)用儀器的研制如醫(yī)學(xué)儀器、生物儀器、科研儀器等。應(yīng)用物理專業(yè)的就業(yè)范圍涵蓋了整個(gè)物理和工程領(lǐng)域，融物理理論和實(shí)踐于一體，并與多門學(xué)科相互滲透。

學(xué)物理的學(xué)生應(yīng)具有扎實(shí)的物理理論的功底和應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)，這樣能夠在很多工程技術(shù)領(lǐng)域成為專家。還要關(guān)注物理專業(yè)的交叉專業(yè)，比如化學(xué)，工程，生物等。美國(guó)的頂尖名校Dartmouth?College就為學(xué)生提供?“Modified?Major”。學(xué)生如果對(duì)工程物理，生物物理，化學(xué)物理，醫(yī)藥，醫(yī)學(xué)影像，或其他健康相關(guān)專業(yè)感興趣可以在系要求的課程之外選擇自己感興趣的課程，這樣也能夠拓展新的物理應(yīng)用領(lǐng)域。

還有一些熱門的領(lǐng)域比如納米技術(shù)研究。這類研究集中了物理學(xué)家，化學(xué)家和工程師一起探索小型材料的特性和應(yīng)用。人才需求方面，我國(guó)對(duì)應(yīng)用物理專業(yè)的人才需求仍舊是供不應(yīng)求。

American?Institute?of?Physics:?https://www.aip.org/?是一個(gè)比較大的美國(guó)物理學(xué)家和天文學(xué)家職業(yè)組織，學(xué)生可以參與項(xiàng)目，做實(shí)習(xí)。旗下有很多分支網(wǎng)站和雜志，都是關(guān)注物理學(xué)的前沿發(fā)展還有就業(yè)問(wèn)題，其中Careers?Using?Physics：https://www.spsnational.org/?可以為學(xué)生提供更多物理學(xué)相關(guān)職業(yè)。

畢業(yè)薪酬

根據(jù)美國(guó)PayScale網(wǎng)站，本科物理學(xué)專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生在美國(guó)就業(yè)平均薪酬如下：

研究科學(xué)家：$71,216

機(jī)械工程師：$71,250

副教授，高校任教：$65,091

軟件工程師：$38,541-$89,647

軟件開(kāi)發(fā)人員：$65,811

高級(jí)軟件工程師：$121,074

iOS開(kāi)發(fā)人員：$72,500

-payscale.com