物理學專業一：專業解析

　　一、專業解析

　　物理學是揭示和闡述物質世界基本屬性、基本構成、相互作用和運動規律的自然科學。更廣義地說，物理學是探索、研究大自然現象及其規律的學問。它是當今最精密、最基礎的自然科學之一，也是眾多技術學科的支柱。

　　物理研究的是什么？

　　在兩千年前，物理學與哲學、化學等等經常被混淆在一起稱為“自然哲學”，直到十六世紀才單獨成為一門現代科學，至今經歷了自然哲學時代、經典力學時代和現代相對論、量子力學三個階段。

　　科學界流傳著一個段子：19世紀末，由于牛頓力學和麥克斯韋電磁理論趨于完善，一些物理學家認為，“物理學的發展實際上已經結束，物理學已經走到盡頭，后人能做的只是進行一些越來越精確的測量。”然而，這句話說了不到30年，量子力學和愛因斯坦的相對論就顛覆了物理學領域。相對論徹底改變了人們對時間、空間、重力以及宏觀宇宙的理解；而量子力學則揭示出一個奇異的微觀宇宙。時空是扭曲的，物質是由大量微觀粒子構成的。這兩大發現使我們對這個世界的認識，發生了深刻的變革，由此而發展的各種科學技術改變了整個世界的面貌。直至現在，這種變革仍然沒有結束，無數物理學家仍然在努力拓展人類對自然界的認知。

　　據杜老師介紹，物理學的研究大致可以分為兩類：第一類是研究物質的狀態、變化及應用，形形色色的物理理論與精妙的物理器件，關系著人類能否享受更加便捷、智能的生活；第二類則是看上去更加形而上的領域，純粹是滿足人類的好奇心，這些研究可能在很長一段時間內都不能直接應用，卻能使我們更好地認識這個世界。很少有哪個學科的研究領域，在時間和空間的尺度上像物理學科這樣寬廣，小到原子、夸克、中微子，大到星系和宇宙，短至阿秒，長至百萬億年。因此，物理學及相關學科是探究物質結構和運動的基本規律的前沿學科，是科學發現與技術創新的基礎和源泉。

　　本科階段主要課程

　　說到物理基礎學科的地位，從大學的課程設置可見一斑。在高校里除物理類專業外，理、工、農、醫、林等各類非物理專業的基礎課中普遍設有《大學物理》。與大學其他非物理類專業相比，物理專業所學的知識更加體系化。

　　物理學本科階段的課程主要是以數學和物理為主，數學主要包括高等數學、線性代數、概率論與數理統計等；物理最主要的是五門普通物理學（力學、熱學、電磁學、光學和原子物理）和四大力學（理論力學、電動力學、熱力學與統計物理、量子力學）。還有一些如固體物理學、數學物理方法和工具課程（如計算機程序設計、語言編程等）。

　　杜老師認為，物理學最大的魅力在于樸實。樸實有兩方面的含義，一是簡單的原理蘊含著豐富的推論，二是忠于事實的嚴謹態度。一般而言，能學好物理的人都是純粹的人，踏實嚴謹、睿智勤奮，有一顆充滿好奇的心。從學習的角度來說，要學好物理離不開數學手段的支持，因為物理學研究強調精確定量和數學建模，這就需要數學方法和物理思維的緊密結合，所以數學基礎顯得尤為重要。當然，具有一定的實驗技能對學習也大有裨益。