一年一度的 志愿填报环节 落下帷幕，相信各位在小编的耳lian濡hong目dai染pian下，一定有不少 主动 报考物理专业的宝子叭。
看看你未来的样子~
这不得不遥想六年前，小编报考专业的时候，家里人都说金融好啊，计算机好啊，毕业了不愁找工作，然后哐哐哐一顿输出，最后小编默默选择了 最爱的物理 。谁曾想，命运的齿轮竟在这一刻开始转动……
给有兴趣的人留点活路吧555
不过，想必各位应该和 年轻时的小编 一样，虽然怀揣着对物理极大的兴趣而报考物理专业，但对物理还是云里雾里： 物理专业会学什么？物理专业掉头发吗？物理专业课我能学明白吗？ 甚至有些学神已经迫不及待地想要开学求证了。
别急！趁着暑假先学会儿车，小编这就 带你提前感受一下物理专业的学习生活 。
先来感受一下你 未来的大学课表 ：
一上午只有两节课，两节课就是一上午
现在看不懂没关系 ，和其他理工科专业一样，物理专业的打怪难度是逐年增加的，大致是： 大三＞大二＞大四 ＞大一 ，大一时还 沉浸在高中毕业 的快乐中，而大四则是 本科又要毕业 了，所以快乐的时光总是转瞬即逝的。
夹在中间的大三和大二课程压力最大，所以每到考试周，图书馆都是 一座难求 ，但是不是在学习咱不知道 。
01
大一：萌新的开荒期
大一属于是 萌新的开荒期 ，主要是学习 基础 的数学课、 基础 物理课和实验课，这时候大家还嘻嘻哈哈，表面上都说好难啊。
结果你对床的室友竟然考了95分，而你（隐藏极深的大佬）看着屏幕上的100分，面不改色地说： 嗯，确实…还…挺难的 。所以不用担心一开始会不适应，大一就是来适应的，因为怎么会一上来就打击到你呢（bushi
大一的普通物理课程基本上是 高中知识的拓展和延伸 ，比如简单的力学（牛顿力学…）、热学（热力学定律…）、电磁学（电磁感应…）、和光学（以波动光学为主，也有几何光学…）， 相信各位都可以倒背如流了 ，还涉及一些原子物理的内容，帮助大家勾勒出整个物理学大厦的框架， 学起来很容易上手，甚至有点上头 。
他来了，他带着四大力学来了
02
大二：四大力学
大二和大三开始学习 专业核心课 ，大家没时间嘻嘻哈哈了，因为四大力学： 分析力学、 电动力学 、 热力学与统计物理 、 量子力学 ，加上一门 固体物理 让大家面色凝重，每次上课都是挠头三连。
好像和自学也没什么区别，自学？不存在的
四大力学 到底是何方神圣，为什么大家提到四大力学就谈虎色变？究竟是有多难？
其实，四大力学并不是困难，而是一种新的思路 。四大力学可以说是学生和理论物理的 第一次接触 ，所以开始会觉着不太适应，但学着学着你就会发现其中的逻辑。 大一的基础课是以一种形象的方式研究问题，而理论物理研究问题的思考方式则更抽象。
比如对于普通物理而言，力是一个矢量，是对
物体之间相互作用的一种几何描述
。
四大力学则不一样。以 分析力学 为例，分析力学的一个重要分支是 拉格朗日力学 ，这时力的概念已经淡化，而 记录一个系统相互作用信息的是拉格朗日量 ，这是一个以位置和速度(广义坐标和广义速度)为自变量的函数，由动能项和势能项相减得到，这个函数的解析表达式记录 物体运动和相互作用 的信息。
没错，这个人就是拉格朗日 | 图源Wikipedia
分析力学通常不关心具体系统中物体的速度、位置的数值，而是更关心在某一类系统中，也就是 某一种特定的拉格朗日量的函数形式下，系统演化的一般规律 。
特别地，分析力学会关注拉格朗日量的函数形式所具有的 对称性 ，以及这个 对称性对应的守恒量 。例如， 空间平移对称性对应着动量守恒；空间旋转对称性对应着角动量守恒；时间平移对称性对应着能量守恒 。
生活中的对称性会带来美感，数学上的对称性可以推出守恒律
想必热爱物理的你已经感觉到 四大力学的魅力 了吧。
据说当年拉格朗日的【分析力学】一书里 一张图都没有 ，只有满屏的公式，真的是太干了。 现在的教材已经有了插图，其实 最后发现还是公式简单 啊。
03
大三：刷副本期
慢慢地到了大三，随着 脑容量的增加，发量的减少 ，专业课的难度会逐渐增加，慢慢地可以开启一些 高阶的选修副本 。因为必修课的内容一般都是比较古老、完善的， 更加前沿、深入的研究成果会以选修课的方式开设 。
这些课程会把理论、实验和应用结合起来，激发你对物理的兴趣，甚至影响之后的研究方向（划到下面看看你对哪个感兴趣），所以 刷刷副本是长经验最快的 ！
04
大四：大展马脚
很快啊，到了大四， 你的理论知识达到巅峰 ，而且再也没有考试周的通宵达旦，终于到了 大展身手 的时候了。等会儿，是不是很像高考之后觉着再也没有考试，终于可以放松了......
当你开始进行你的 毕业设计 ，你会发现 好像什么都学了，却什么都没学 ，没关系，你已经见怪不怪了，不就是 第n+1次重头来过 。
然后你选择了一个方向，进行深入调研和思考，发现了一个值得研究的课题，开始撰写为期一年的毕业论文，然后发现 答辩评委最感兴趣的竟然是致谢部分？
这大概就是小编 四年体验下来的心路历程 ，总体来说，高中的物理比较像 拿来主义 ，而大学的物理是从0开始， 系统性地构建 起物理学的大厦，同时开始 深入式的探索 。 大学不仅仅是学习到更加专业的知识，也是训练辩证思考的逻辑思维 。
读大学去咯~
05
大五
：
不存在的
比如，上过学的人都觉着永动机不能实现，因为能量是守恒的。但是物理学需要从理论上求证，而利用热力学第一和第二定律就可以推翻永动机的设想。 物理学就是在一遍遍的理论推导和一次次的实验求证中，展现物理独有的魅力 。
但无论理论还是实验，物理学都需要比较强的思维逻辑。相应的，物理专业可以简单划分为 理论物理和实验物理 ，而 实验和理论是需要相互印证的 。
比如杨振宁先生就是搞理论的，他提出了宇称守恒证据的缺失：在 弱相互作用中，互为镜像的物质的运动可能是不对称的 。然后吴健雄女士采用两种原子核自旋方向相反，也就是互为镜像的钴60装置观察其衰变，发现两个钴60放射出来的电子数有很大差异，而且电子放射的方向也不能互相对称， 从实验上验证了这一猜想，并获得了1957年的诺贝尔物理奖 ，这就是理论和实验的完美结合 。
吴健雄的实验示意图
此外，按照研究的系统也可以将物理学分为不同的分支，在小编的求学经历中了解较多的是： 粒子物理、冷原子物理、天体物理和凝聚态物理 。别怕，因为这是 研究生阶段 才细分的方向，欢迎小伙伴们在评论区说出你的物理专业和方向，让大家开开眼界~
01
粒子物理
粒子物理 ，是一个古老而大师辈出的领域。20世纪初人们发现不仅原子可分，原子核也存在内部结构，人们于是开始研究原子核，这一个方向也就成了 核物理 。虽然大家知道原子核是由强力结合在一起的束缚态，但是至今仍没有单一的理论能够解释核物理的所有数据，人们 需要用不同的模型来解释不同类别的现象 。在拆碎原子核的相关实验中，人们发现了中微子，还有一大堆不稳定的粒子，人们试图寻求一个关于 基本粒子的理论 来解释这些发现。
散射实验是粒子物理的重要实验手段，这张图模拟的是粒子散射后的轨迹 | 图源Wikipedia
标准模型就是今天关于基本粒子最好的理论 ，也就构成了今天粒子物理的理论基础，也是粒子物理从核物理中独立出来的标志。
既然有了标准模型，人们还有什么要研究的呢？标准模型是粒子物理的基本理论 ，但在核物理上就有些力不从心了。前沿的核物理主要关注核的结构、核的合成、对称性和标准模型等问题。
粒子物理的一个重点是 电弱相互作用的对称性破缺和质量来源问题 ，通常认为这由Higgs粒子来解决。此外，中微子是否为马约拉那费米子、超越标准模型的新物理等话题也是粒子物理的研究方向。
02
冷原子物理
粒子物理研究构成原子的更小的粒子，那么 原子本身的性质 是否已经了解清楚了呢？其实还没有。
图源Pixabay
原子分子光物理(AMO)研究原子、分子、光的相互作用。
冷原子物理
是其中一个重要方向，试图将成千上万个原子用
激光、磁场冷却到一个极低的温度
，这时这些原子将表现出
各种新奇的性质
，比如玻色-爱因斯坦凝聚等。
利用激光和磁场将原子冷却到极低的温度 | 图源Wikipedia
这东西有什么用呢？用处可大了！人们还可以对原子之间的相互作用进行人为调节， 调节相互作用对原子行为的改变甚至可以提示超导的机理 。冷原子还可以用于 时间的精密测量 ，进一步可以用于卫星定位、探矿、甚至军事侦察等。
03
天体物理
天体物理 ，研究组成天体的粒子的规律。科学家试图找到 描述某种天体性质的方程 ，并通过世界各大望远镜的数据来分析天体具有哪些性质，为理论模型提供参考， 检验理论模型的正确性 。虽然天体是一个 听起来非常宏观的物体，但也是由无数微观粒子组成 ， 比如大量中子构成中子星之后，会呈现哪些性质？为什么两个中子星碰撞并合会放出引力波和γ射线暴等都是天体物理关心的问题。
图源Pixabay
04
凝聚态物理
凝聚态物理 ，正是小编所在的方向，研究固态和液态物质的性质，主要是固体材料的性质。
既然研究材料，又怎么能少了元素周期表呢 | 图源Pixabay
凝聚态物理一个经久不衰的话题是 固体材料的电阻 。电阻嘛，大家都知道， 玩手机时间长了手机发热 就是因为它。
大名鼎鼎的超导材料的一个重要特征就是 极低温下材料的电阻降为零 。还有一种东西叫 拓扑材料 的，通常指的是绝缘体表面存在由对称性保护的导电通道。有还些不太有名的材料，它们内部的微观粒子存在复杂相互作用， 会从金属转变为绝缘体 。
为了研究这些性质，科学家使用了不同的手段，比如 有人直接测量电阻随温度的变化，有人测量电子所处的量子态，有人测量电子在材料表面的分布情况...... 这些都可以给出材料内部相互作用的信息。
这台设备叫ARPES，利用光电效应获取材料中电子的状态信息，是凝聚态物理的一把好手 | 图源Wikipedia
这些都是非常重要的研究方向，不仅仅是在基础研究领域，比如 室温超导一旦实现，对于工业界将是一场革命 。目前咱们国家 在基础学科领域还是很缺人才的 ，这就不得不需要各位大佬的加入。
同时，如果你打算一路硕博，志在成为一名 国家级科研人才 ，那报考物理肯定是没错的。根据最新的中国科学院院士名单显示，搞物理的专家人数是最多的，换而言之， 学习物理学你成为院士的几率最大 。顺便打个广告，2024年国科大的凝聚态物理专业稳居世界前列，这还不冲！
2024
一些想说的话
总的来说，
学好物理专业，或者认真读完大学的每一个专业，
并不是一件轻松的事情
，学好专业课只是立足本领域的基础，也只是学习的一部分，因为你还要学习英语、政治、其他通识课…(bushi
但大学其实更多的是在培养学生
独立生活、与人相处、目标规划
的能力，而这些也都是人生的必修课。
最后祝愿大家都可以进入最心仪的学校，但 大学只是人生的另一个起点 ，珍惜大学四年的青春，珍惜身边的人和事， 你将拥有一个丰富且美好的人生 。
参考资料
[1]L. D. Landau 鞠国兴 (译校). 理论物理学教程: 第 1 卷 力学 (Mechanics)[M/OL]. 5版. 高等教育出版社, 2007.
[2]D.J. G. Introduction to quantum mechanics 2nd ed. - solutions[M/OL]. 2nd ed. Pearson, 2005.
[3]MARTIN B. Nuclear and particle physics: An introduction[M]. 2nd ed. Wiley, 2009.
[4]COHEN-TANNOUDJI C, GUERY-ODELIN D. Advances in atomic physics: An overview[M]. World Scientific Publishing Company, 2011.
编辑：利有攸往&TT
