隨著克里斯托弗·諾蘭的新片《星際穿越》的火熱上熱，物理學(xué)相關(guān)知識(shí)也成為最近最火的話題。電影里各種物理學(xué)知識(shí)扎堆，高大上的物理知識(shí)讓人自慚形穢。很多人表示這是一堂特殊的物理課，就像觀摩一節(jié)公開課一樣。
本片講述不久的將來宇航員們離開垂死的地球前往土星，然后再通過蟲洞前往另一個(gè)銀河系的故事。他們所做的一切都是為了尋找另一個(gè)可以作為人類家園的星球。
影片由美國加州理工學(xué)院物理學(xué)家基普·索恩親自操刀撰寫劇本初稿并擔(dān)任影片的顧問兼制片人，在本片中鋪陳在人們面前的是浩瀚的太空，撲朔迷離的黑洞、蟲洞，被延緩的時(shí)間，五維空間里的信息傳遞，以及引力、量子力學(xué)、相對(duì)論，超級(jí)多的物理知識(shí)在近三個(gè)小時(shí)的時(shí)間里，沖擊著人們的感官和知識(shí)儲(chǔ)備。在觀影結(jié)束后我發(fā)現(xiàn)很多人都在上網(wǎng)搜索與電影相關(guān)的物理學(xué)知識(shí)，不得不承認(rèn)這部電影使物理學(xué)專業(yè)又火了起來。
星際穿越，讓物理專業(yè)在寒冬熱襲
物理專業(yè)是最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，每年中國都有大批的申請(qǐng)者申請(qǐng)這個(gè)專業(yè)，同時(shí)也是中國學(xué)生最有優(yōu)勢(shì)，最容易獲得獎(jiǎng)學(xué)金的一個(gè)學(xué)科。據(jù)IDP美國留學(xué)專家介紹，物理學(xué)主要有以下幾個(gè)研究方向：
1、原子物理：研究高溫等離子體微觀過程研究，原子分子團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)、光譜和碰撞過程研究，高電荷態(tài)離子相關(guān)物理，激光與物質(zhì)的相互作用，材料的物理設(shè)計(jì)及制備，分子納米物理。
2、生物物理學(xué)：生物物理學(xué)是 20 世紀(jì)中葉以后逐漸形成，由物理學(xué)與生物學(xué)相互結(jié)合而產(chǎn)生的新興邊緣交叉學(xué)科，是當(dāng)代自然科學(xué)發(fā)展最迅速的部門之一。生物物理學(xué)是運(yùn)用物理學(xué)的理論、技術(shù)和方法，研究生命物質(zhì)的物理性質(zhì)、生命過程的物理和物理化學(xué)規(guī)律，以及物理因素對(duì)生物系統(tǒng)作用機(jī)制的科學(xué)。生物物理學(xué)研究的內(nèi)容十分廣泛，一般分為量子生物物理、分子生物物理、細(xì)胞生物物理和復(fù)雜體系的生物物理等幾部分;涉及的問題則幾乎包括生物學(xué)的所有基本問題。近年來生物物理學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)著重在與更廣泛的學(xué)科領(lǐng)域交叉，如數(shù)學(xué)、信息學(xué)等。本學(xué)科的研究方向主要為：神經(jīng)生物物理，腦功能成像及其應(yīng)用，神經(jīng)信息學(xué)與生物信息論，理論生物物理，計(jì)算神經(jīng)科學(xué)。
這個(gè)方向是近兩年新興的交叉學(xué)科，申請(qǐng)者不僅來自物理專業(yè)的學(xué)生，還有生物專業(yè)的學(xué)生，因此競爭是非常激烈的，每年的Offer都非常少。IDP美國留學(xué)專家建議，學(xué)生們一定要早做準(zhǔn)備，越早準(zhǔn)備，成功率越高。咨詢熱線：400 821 8688
3、凝聚態(tài)物理：凝聚態(tài)物理則是研究凝聚態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成粒子(如原子、分子、離子、電子)之間相互作用與運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并闡明其性能和用途的科學(xué)。它是物理學(xué)中門類繁多、內(nèi)容豐富、發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的一個(gè)分支學(xué)科，已成為當(dāng)今物理學(xué)異常活躍的研究領(lǐng)域。這個(gè)專業(yè)方向是中國學(xué)生主要申請(qǐng)的專業(yè)方向之一，比較容易獲得獎(jiǎng)學(xué)金。
4、宇宙學(xué)：將宇宙作為一個(gè)整體來研究的科學(xué)分支統(tǒng)稱為宇宙學(xué)。對(duì)于宇宙學(xué)家來說，有關(guān)宇宙的構(gòu)造和歷史方面的問題
其實(shí)就是有關(guān)萬有引力作用的問題。由于萬有引力能相隔很遠(yuǎn)發(fā)生作用，所以它是對(duì)宇宙整體性質(zhì)影響最大的力。我們現(xiàn)有的關(guān)于萬有引力的最好理論仍是愛因斯坦的“相對(duì)論”，因此，大部分宇宙學(xué)都在努力探索如何將愛因斯坦的理論應(yīng)用于整個(gè)宇宙。
5、高能物理學(xué)：高能物理學(xué)又稱粒子物理學(xué)或基本粒子物理學(xué)，它是物理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，研究比原子核更深層次的微觀世界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，和在很高的能量下這些物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象，以及產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因和規(guī)律。它是一門基礎(chǔ)學(xué)科，是當(dāng)代物理學(xué)發(fā)展的前沿之一。粒子物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，而又基于實(shí)驗(yàn)和理論密切結(jié)合發(fā)展的。
6、計(jì)算物理學(xué)：計(jì)算物理是計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)與物理之間的新興邊緣學(xué)科，是公認(rèn)的與理論物理、實(shí)驗(yàn)物理并列的物理學(xué)第三大支柱。
7、天體物理和天文學(xué)：天體物理學(xué)就是運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)等方面的理論和方法研究宇宙中天體的起源、演化和死亡。主要包括天體的形態(tài)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，物理狀態(tài)，化學(xué)成分，相互關(guān)系等。一般可以分為兩個(gè)方面：實(shí)測(cè)天體物理：天體的觀測(cè)方法和觀測(cè)手段，觀測(cè)結(jié)果的處理和分析等;理論天體物理：對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行物理解釋，研究天體目標(biāo)的物理、化學(xué)和運(yùn)動(dòng)特性。
8、光學(xué)物理：包括量子光學(xué)，非線型光學(xué)，高分辨率光譜學(xué)等方向。這些領(lǐng)域的突破已經(jīng)成為激光和光纖通訊產(chǎn)業(yè)的重要依托。中科大在這個(gè)領(lǐng)域的實(shí)力非常強(qiáng)，這個(gè)方向也是中國物理申請(qǐng)者主要申請(qǐng)的一個(gè)方向之一。
9、應(yīng)用物理：應(yīng)用物理專業(yè)突出了物理學(xué)在光通信與光信息科學(xué)、物理電子學(xué)與光電子領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，以納米材料和器件、光電子器件，微電子，物理電子學(xué)以及電子技術(shù)為主。目前，這個(gè)方向在很多大學(xué)被合并到EE中去了，有的獨(dú)自成為一個(gè)系，還有的應(yīng)用物理專業(yè)被并入工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院。這個(gè)研究方向?qū)τ陂_發(fā)新一代的微電子材料和器件以及量子器件都起著非常重要的作用。
物理專業(yè)推薦院校：
1 California Institute of Technology加州理工學(xué)院
1 Harvard University哈佛大學(xué)
1 Massachusetts Institute of Technology麻省理工學(xué)院
1 Stanford University斯坦福大學(xué)
5 Princeton University普林斯頓大學(xué)
5 University of California Berkeley加州大學(xué)伯克利分校
7 Cornell University康乃爾大學(xué)
7 The University of Chicago芝加哥大學(xué)
9 University of Illinois Urbana Champaign伊利諾伊大學(xué)厄本那―香檳分校
10 University of California Santa Barbara加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校
11 Columbia University哥倫比亞大學(xué)
11 University of Michigan Ann Arbor密西根大學(xué)-安娜堡分校
11 Yale University耶魯大學(xué)
14 University of California San Diego加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校
14 University of Maryland College Park馬里蘭大學(xué)帕克分校
14 The University of Texas at Austin德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校
17 University of Pennsylvania賓夕法尼亞大學(xué)
17 University of Wisconsin Madison威斯康星大學(xué)麥迪遜分校
19 Johns Hopkins University約翰霍普金斯大學(xué) (Rowland)
19 University of California Los Angeles加州大學(xué)洛杉機(jī)分校
19 University of Colorado Boulder科羅拉多大學(xué)波爾得分校
19 University of Washington華盛頓大學(xué)
23 Ohio State University俄亥俄州立大學(xué)
23 Penn State University Park賓州州立大學(xué)-University Park Campus
23 Stony Brook University--SUNY紐約州立大學(xué)石溪分校
26 Rice University萊斯大學(xué)
26 Rutgers University New Brunswick羅格斯大學(xué)新伯朗士威校區(qū)
26 University of California Davis加州大學(xué)戴維斯分校
26 University of Minnesota Twin Cities明尼蘇達(dá)大學(xué)Twin Cities分校
30 Brown University布朗大學(xué)
30 Carnegie Mellon University卡內(nèi)基美隆大學(xué)
30 Duke University杜克大學(xué)
30 Georgia Institute of Technology佐治亞理工學(xué)院
30 Northwestern University西北大學(xué)
30 University of California Irvine加州大學(xué)歐文分校
36 Michigan State University密歇根州立大學(xué)
36 The University of Arizona亞利桑那大學(xué)
36 University of Florida佛羅里達(dá)大學(xué)
36 The University of North Carolina at Chapel Hill北卡羅來納大學(xué)教堂山分校
40 BOSTON University波士頓大學(xué)
40 Indiana University,Bloomington印地安那大學(xué)伯明頓分校
40 New York University紐約大學(xué)
40 Purdue University,West Lafayette普渡大學(xué)西拉法葉校區(qū)
40 Texas A&M University德州A&M大學(xué)
40 University of California Santa Cruz加州大學(xué)圣克魯茲分校
40 University of Virginia弗吉尼亞大學(xué)
40 Washington University in St Louis圣路易斯華盛頓大學(xué)
48 Arizona State University亞利桑那州立大學(xué)
48 Florida State University佛羅里達(dá)州立大學(xué)
48 Iowa State University愛荷華州立大學(xué)
48 University of Massachusetts Amherst馬薩諸塞大學(xué)Amherst校區(qū)
52 North Carolina State University北卡羅來納州立大學(xué)
52 University of California Riverside加州大學(xué)河濱分校
52 University of Pittsburgh匹茲堡大學(xué)
52 University of Rochester羅切斯特大學(xué)
52 University of Southern California南加州大學(xué)
57 Rensselaer Polytechnic Institute倫斯勒理工學(xué)院
57 The University of Iowa愛荷華大學(xué)
57 University of Notre Dame圣母大學(xué)
57 University of Oregon俄勒岡大學(xué)
57 The University of Tennessee田納西大學(xué)--Knoxville
57 Vanderbilt University范德堡大學(xué)
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