(本文为公众号旧文,但为首发)
昨日,76岁的物理学家霍金在英国家中去世,震惊了全世界。他被认为是20世纪下半叶最重要的理论物理学家之一,也是继爱因斯坦之后最有社会影响力的物理学家。生命有时,科学不灭。这位科学家的传奇人生虽然落幕,但他的故事和他留下的精神财富却将长久流传。相信也有无数留学生想追随他的脚步继续探索物理这一领域,将先辈的成果发扬光大。那么,我们今天就来盘点一下美国大学物理专业Top10学校有哪些吧。(本文以研究生为例)
首先我们来看2018USNEWS美国大学物理专业(研究生)排名:
接着我们按排名顺序来为大家逐一详细分析:
1.麻省理工大学
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专业简析:
该校位于马萨诸塞州的剑桥,离波士顿很近。MIT的物理系的研究工作包含四个分支,天体物理,原子、凝聚态及等离子体物理,实验原子核物理与粒子物理,理论原子核物理与粒子物理。
原子物理的研究方向中,BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)是一个主要方向,将近一半的faculty研究的方向与此有关。相关faculty中,Wolfgang Ketterle是01年的诺贝尔物理学奖获得者,主要研究BEC与超冷原子。
当然MIT物理系还有研究量子信息与计算、飞秒科学等其他领域的一众大牛教授。Issac Chuang教授,就是量子信息与计算领域经典教材的作者,也是名气响当当的人物。
凝聚态方向上,MIT的强项在于纳米科学(nanoscience),其中Dresselhaus是碳纳米管研究领域的大牛级人物,各种荣誉头衔数不胜数。天体物理也是MIT的一个重点研究领域,主要集中于致密天体(白矮星,中子星及黑洞),宇宙学。
2.加州理工大学
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专业简析:
该校是全美三大理工学院之一,位于加州的帕萨迪纳。Caltech绝对是做科学研究的好地方,拥有多个高级研究中心,并且研究方向非常前沿。与物理相关的有纳米科学中心,量子信息中心等等。
Caltech的物理系还有一个特点是学习很苦,负担很重,并且很难毕业。帕萨迪纳离LA和好莱坞不太远,但读了N年书却没去过那个地方的大有人在。
Caltech的物理系方向多且全,较大的组为天体物理(主要是观测方向)及凝聚态物理。当然,纳米科学与技术及介观物理这个方向的研究也是Caltech的一大热门。
该校教授人数较多的方向为光子学及量子电子学,固体器件,固体及材料,其他方向还有生物物理,等离子体物理,计算物理及流体力学。这些教授基本上都是其领域内的领军级人物,例如Yariv教授,是光电子学方面的权威。他们的研究方向也基本上都是最前沿的,例如纳米生物材料,量子光子学器件,纳米器件,超快光子学,光通信等等。
3.哈佛大学
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专业简析:
相信各位都不会对这所学校感到陌生。它位于剑桥,与MIT比邻。哈佛大学的物理系规模较大。教授较多的方向有,生物物理,AMO(原子,分子及光物理),凝聚态物理,低温物理,介观物理。哈佛大学也有应用物理的项目,研究方向也较多较新,如生物物理,电子器件与系统(包括NEMS,MEMS),材料科学,光与物质的相互作用等。
所有教授中,Ramsey,Bloembergen和Glauber都曾是诺贝尔物理学奖的获得者,其中Glauber教授还曾经造访中国。
4.普林斯顿大学
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专业简析:
位于新泽西州的普林斯顿是物理学研究的圣地。爱因斯坦晚年曾在此试图研究统一场论,但最终没有成功。
普林斯顿大学物理系较强较集中的方向为凝聚态物理,宇宙学,高能物理。凝聚态物理主要研究内容与量子物理相关,包括新材料中的电子的性质,量子霍尔效应等。其中电子工程系的adjunct professor——崔琦是诺贝尔物理学奖的获得者。宇宙学方向,有很多教授在研究宇宙背景辐射(CMB)。此外,该校中微子的研究也很有特色。
5.斯坦福大学
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专业简析:
斯坦福位于加州的旧金山附近。该校与物理有关的有三个专业:应用物理,生物物理和物理学。研究方向上,应用物理是一个大系,拥有众多的faculty。加速器物理是一个重点方向,这也可能与斯坦福拥有强大的直线加速器有关。此外,该校凝聚态及材料物理,纳米科学与技术,光子学也具有很强的实力。许多教授的研究方向常常横跨多个领域。
相对来说,物理系的研究方向较为基础,但也有量子电子学,聚合物物理,激光物理等应用物理的方向。但应用物理和理论物理方向的教授往往是互通的,所以,即便你攻读的是理论物理方向也会有机会参与应用物理方面的研究。另外,华裔诺贝尔物理学奖获得者——朱棣文(Steven Chu)在担任美国能源部长之前就是应用物理系和物理系的教授。
6.加州大学伯克利分校
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专业简析:
该校位于加州旧金山附近的伯克利小城。伯克利物理系的研究方向包括AMO,凝聚态物理,天体物理,生物物理,粒子物理,等离子体与非线性物理。AMO方面,朱棣文也曾担任伯克利的教授。
AMO的研究方向较为基础,也有飞秒科学等应用性的研究。凝聚态物理的研究包括SQUID(超导量子干涉器件),纳米结构,分子机械,高温超导,磁性材料,纳电子学,巨磁阻材料,碳纳米管等。
伯克利拥有著名的劳伦斯伯克利国家实验室。生物物理的研究包括生物大分子,神经处理机制与系统,信号与能量转导,微管与酶等。粒子物理也是一个大方向,教授众多,并拥有自己的加速器。
7.康奈尔大学
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专业简析:
该校位于纽约州的伊萨卡,为常春藤盟校之一。康奈尔物理系研究领域有粒子物理,天体物理及广义相对论,加速器物理,凝聚态物理及生物物理。
凝聚态物理为一个大组,其研究方向包括:非平衡系统原理,复杂流体及聚合物,临界现象及相变,纳米结构,低温物理,量子波动及量子纠缠,超冷原子等。David M. Lee和Robert C. Richardson教授曾共同获得96年诺贝尔物理学奖。
此外,该校粒子物理领域的研究也同样具有很强大的实力。具体研究方向包括基本粒子,CP对称性破缺,基本模型,强相互作用,弱相互作用,夸克的性质等。
康奈尔大学还有应用物理项目,独立于物理系外,研究的方向较为新颖前沿,包括纳米科学与技术,光子学与量子电子学,凝聚态与材料物理,生物物理,等离子体物理,原子分子物理等。
其中,纳米科学与技术的研究包括纳米制造,纳米结构,纳米材料,纳米磁学,NEMS,电子显微镜等。凝聚态与材料物理的研究包括X射线,半导体异质结,硅材料的超低温处理,薄膜等。光子学的研究包括量子点,超短脉冲,光子晶体,集成光学器件,半导体激光器,量子光学,纳米光子学,光电子器件,生物医学成像,光通信等。
8.芝加哥大学
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专业简析:
该校位于伊利诺伊州的芝加哥,密歇根湖畔。世界上第一台核反应堆就是在芝加哥大学的足球场看台下诞生。芝加哥大学也是美国诞生诺奖获得者最多的学校。
主要研究领域包括天体物理与宇宙学,凝聚态物理,生物物理,原子物理,广义相对论,原子核物理,粒子物理。凝聚态物理的研究包括薄膜,量子输运等。相对较强的方向是粒子物理。凝聚态的实力也不错。
9.伊利诺伊大学香槟分校
学校简介:参见:2018美本看过来!RD申请八大保底校,哪所是你的菜?
专业简析:
该校位于伊利诺伊州的小城香槟市。UIUC的物理系是全美最大的物理系之一。两次诺奖获得者,肖特基晶体管的发明者之一和低温超导理论的提出者——John Bardeen教授就出自UIUC的物理系。UIUC的物理系是全美凝聚态物理方向的top1,量子物理排名第7,原子核物理排名第8.
物理系的研究领域包括AMO,量子物理,天体物理与宇宙学,生物物理,凝聚态物理,高能物理,原子核物理等。UIUC还拥有全美最大的之一,也是实力最强的凝聚态物理研究组。
凝聚态组与其他系,特别是材料系是交叉在一起的,所以实验室和办公室很多。他们有自己的一栋大楼,外加MRL(Materials Research Lab)和Beckman 那栋楼的一部分实验室。凝聚态组还与力学系、化学系、电子系交叉合作,可以说是大杂烩。
凝聚态组的研究方向也多种多样,包括纳米科学与技术,半导体,低维系统,超导体,强关联系统,电子材料,MBE等等。其中,03年的诺奖获得者,Leggett教授,主要研究超导体。此外,UIUC的物理系在量子信息的研究方面也具有很强的实力。
10.加州大学圣芭芭拉分校
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专业简析:
该校位于美丽的加州圣芭芭拉市。UCSB的物理系属于近年来的强势发展型,最近十年总共获得了多达四个诺贝尔物理学奖。UCSB的物理系有较多的与其他专业的合作研究,与UCLA合作运营了加州纳米研究院(California Nanosystem Institute),还拥有较多的来自NSF以及IBM, Intel,太阳,微软等企业的研究资金。
另外,UCSB还拥有Kavli理论物理研究院,这是世界上著名的理论物理研究机构,近年来许多弦理论,宇宙学,中微子物理等的研究成果都出自该研究院。喜欢理论物理,并且GPA很top的同学可以考虑试试UCSB。
天体物理组有十位教授,方向包含星系形成,X射线及伽玛射线,星系形成,宇宙背景辐射等。生物物理组侧重于生物分子的研究以及一些理论模型的研究。凝聚态物理组研究方向包括非平衡动力学,太赫兹技术,纳米器件,半导体,量子信息与量子干涉,超导等。该方向常与ECE,ME,MSE有合作。教授中有因导电聚合物而获得00年诺化学奖的Alan Heeger。粒子物理的研究方向包括夸克衰变,中微子与暗物质,CP对称性破缺等。
斯人已逝,科学之光不灭。科学之光依然在照耀着人类社会的每个角落,指引着每个普通人的人生前行道路。愿诸位循其指引,秉远大之志,踏求索之路,成不世之勋。