理论物理专业

一门学科

理论物理专业是研究物质的基本结构和基本运动规律的一门学科，它既是物理学的理论基础，又与物理学乃至自然科学其它领域很多重大基础和前沿研究密切相关。理论物理学通过为现实世界建立数学模型来试图理解所有物理现象的运行机制。通过“物理理论”来条理化、解释、预言物理现象。

培养目标

本专业主要培养具有坚实的理论物理基础和必要的数学功底，了解学科发展前沿，能够从事理论物理方面的科研教学的高层次、全面发展的学术型人才。毕业生既可以继续攻读博士学位或赴海外深造，也可以在科研机构、高等院校、国家政府部门和相关领域从事物理方面的教学、服务和管理工作，或在信息、材料、能源等相关高技术的企事业单位从事技术性工作。

研究方向

理论物理专业的主要研究方向有：高温超导微观机理、低维强关联系统、量子临界现象、原子与分子物理中的与超冷原子相关理论问题、介观物理以及与统计力学相关的交叉学科。主要开设高等量子力学、群论、量子统计物理、高等固体理论、量子场论、相变与重正化群理论、计算物理、凝聚态物理前沿、经济与金融物理、理论生物物理等等专业课程。

1．粒子物理理论

具体包括强子物理（如粲偶素物理、自旋物理、格点规范等）、标准模型和超出标准模型的新物理(如CP破坏、辐射修正、超对称的量子效应等)等。该方向研究集体是国家自然科学基金资助的全国唯一一个理论物理方面的“创新研究群体”。

2．原子核理论

具体包括如原子核内的夸克自由度、极端条件下的核结构、原子核的代数模型及微观基础、原子核的集体运动模式及其相变、超重核的结构及合成反应、核天体物理、相对论性重离子碰撞、强相互作用物质的成分、形态、相及相变等。

3．场论和宇宙学

包括如弦理论、共形场论、非对易几何、宇宙甚早期演化及宇宙结构等。

4．凝聚态理论和统计物理

包括介观体系输运性质和强关联系统统计模型、高温超导理论、强电磁场等极端条件下凝聚态物质的性质等。

5．计算物理及其应用

包括多粒子系统的研究方法、对称性理论和方法、模拟计算方法等。

6.计算流体力学

　计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD) 是一门发展迅速的学科。计算流体力学出现于20世纪60年代，经过几十年的发展，已经成为流体科学领域中与理论流体力学和实验流体力学鼎足而立的重要学科。计算流体力学作为大规模科学计算学科群的一员，将在21世纪继续得到迅速发展。计算流体力学是一门交叉性很强的学科。它的理论基础是理论流体力学和计算数学，主要是用离散化的数值方法及电子计算机对流体无粘绕流和粘性流动进行数值模拟和分析的学科。它的应用遍及所有与流动现象有关的学科及工业领域。在动力工程和流体机械等领域有重大的应用。

7.计算凝聚态物理

凝聚态物理学是从微观角度出发，研究由大量粒子（原子、分子、离子、电子）组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科。计算凝聚态物理是用第一性原理、蒙特卡罗方法、分子动力学、密度泛函理论等方法，对低维凝聚态物理、自旋电子学、纳米材料、固体量子信息等进行计算研究。由于凝聚态物理的基础性研究往往与实际的技术应用有着紧密的联系，凝聚态物理学的成果是一系列新技术、新材料和新器件，在当今世界的高新科技领域起着关键性的不可替代的作用。近年来凝聚态物理学的研究成果、研究方法和技术日益向相邻学科渗透、扩展，有力的促进了诸如化学、物理、生物物理和地球物理等交叉学科的发展。

8.生物物理学

生物物理学是生命科学和物理学的交叉所形成的一门新的学科，是当前最富活力的研究领域之一。生物物理学应用物理学的概念、技术和方法研究生物各层次结构与功能的关系，生命活动的物理、物理化学过程，和物质在生命活动过程中表现的物理特性，它从基本的物质结构和相互作用出发，在原子分子水平上阐明种种复杂的生命现象的运动规律和机理。生物物理学不仅在了解自然现象的基础研究上有重大的意义，而且在医学、药物学、农业、仿生工业等方面有着重要的应用，与众多的人类生活息息相关。我们的研究集中于结构生物物理学。主要研究方向有蛋白质结构预测、生物分子分类、分子对接和分子功能预测等。

引力与相对论天体物理：该方向是本学科传统的、有特色和优势的方向，有着长期的研究工作积累和深厚的基础，尤其注重基础理论和基本问题的研究，在广义相对论、黑洞物理、量子引力、高维引力、宇宙学、中子星与密物质物理等广泛领域作出了大量有意义的研究成果，在国内外产生了积极的影响，与国际同行有良好的学术交流关系。

统计物理与非线性科学：该方向既注重非线性动力学的理论研究，又致力于理论与实验、应用的结合。特别在随机共振和时空混沌及其控制的研究方面取得了一系列成果，发表了多篇具有开创性的处于国际领先水平的学术论文，受到国际学术界同行的广泛关注，成果多次获国家和教育部奖励。

极端条件下新物质和形态的研究：在非线性、尘埃与激光等离子体中的非线性相干结构，向湍流转变的现象和机制、原子核熔合与裂变动力学、建立描述重离子碰撞机制和原子核多重碎裂的理论模型研究以及粒子物理强相互作用中手征对称性自发破缺等国际前沿方向上做了一系列创新的工作。此外，在弹道反常扩散、激光等离子体尾波、纳原子团簇研究以及重夸克物理等研究方面也做出了一些有影响的工作。

院校排名

理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。

排名

学校名称

等级

北京大学

A+

中国科学技术大学

A+

北京师范大学

A+

复旦大学