物理学博士有哪些专业?
我目前待过的物理系(包括两个)和身边朋友所在的物理系,都是只分理论/计算/粒子物理三个大方向的,下面分别细分成若干小方向。 一般一个系里三个方向的人数大致是1:2:7,也就是说如果在一个系里有个100人的实验室,理论方向就大概30人,计算方向60人,实验物理方向20人左右。
1. 理论物理:大体上可以分为量子物理、凝聚态物理、电磁物理(光学)、相对论等四个方向,每个学校设置可能不一样,比如我们系把量子物理单独拿出来作为一个大方向,而把凝聚态放在计算下面;有些学校可能没有区分那么细致,所有的老师都放在一个系里。
(1) 量子物理:主要研究微观世界的规律,跟量子力学紧密相关,具体的研究题目要看导师的研究方向了,我们的研究方向有纳米光子学,拓扑光学,量子光学,量子器件等等。
(2) 凝聚态物理:主要是研究物质在微观层次上的性质,我们这边主要做高温高压下材料的作用,原子分子尺度下的磁性和相结构,低温超导,量子霍尔效应等等。
(3) 电磁物理(光学):这个方向做的人最多,主要研究光学方面的特点,包括激光、光电信息处理、全息、光子晶体等等。
(4) 相对论:专门研究相对论以及引力场方面的课题。
2. 计算物理:计算物理方面的人是最多的,因为现在计算机这么普及,几乎所有的物理问题都可以用计算机来辅助甚至代替人工计算。计算物理又分为两大块,一块是做算法的,一块是做软件的开发。
(1) 算法:这边的算法不是指机器学习那方面的算法,而是研究如何利用计算机来高效地求解物理问题。比如说对于量子力学体系的数值运算,如何减少计算机内存使用,如何提高计算的速度等等。
(2) 软件开发:这一类的主要工作就是写代码,用C\C++,python或matlab编写各种程序,用来实现某种功能或者解决问题。
3. 粒子物理:这个专业的人最少,也是最不像物理的物理。。。