理论物理学研究生

近期，中山大学校长罗俊、中科院物理所所长方忠报告，指出，无论是中学还是大学，都要更加重视数学、物理等基础学科，打牢学生基础理论根基，培养更多创新人才。物理学领域诞生著名科学家及重要杰作物理学领域诞生了牛顿、爱因斯坦、杨振宁著名科学家，如李政道和杨振宁的宇宙不守恒定律，表明物理定律有着轻微的不对称性。有助于我们理解宇宙为什么几乎只有正物质，很少有反物质。杨振宁的创立规范场论，首次统一了四大基本作用力的其中两个——电磁力和弱核力等。据统计，从2013年到2020年，物理学专业跃居理科热门专业的第一名，并且持续霸榜。也就是说，物理学专业可以说是近10年理科“最热门”的专业。下面介绍物理学专业最厉害的大学，考生可以作为参考:第四轮学科评选A类以上物理学学校汇总北大物理学科是1991年评定的全国第一批理科基础研究和教学人才培养基地。经过8年的建设，于1999年11月通过了教育部组织的专家组验收评估，历次被评为优秀基地点。几乎所有物理学的主要基础和专业课程的教材均首先出自北大，并在全国广泛使用，深刻影响并推动了中国物理的教学和人才培养。自1987年以来，获国家特等奖、一等奖的教材和教学研究项目已有16项，在全国高校中遥遥领先。中科大物理系是国家理科基础科学研究和人才培养基地和中国科学院博士生重点培养基地。50年来，共为国家培养各类高级人才5000余名，毕业生中已有6人当选中国科学院或中国工程院院士。80%左右的同学在国内外著名学府继续深造，专业基础过硬综合素质高，物理系研究生毕业生受到相关用人单位的的广泛欢迎，就业地点分布在北京上海等大中型城市以及海内外经济发达地区。清华物理系研究方向包括：理论物理、粒子物理与场论、高能天体物理实验和理论天体物理、核物理实验和理论、计算凝聚态物理与新材料设计、低维、纳米、强关联体系的理论和实验研究、超导应用、激光物理、量子光学与非线性光学、量子计算和通讯、原子分子探测识别和操作、核聚变、声学与应用等。复旦大学物理学系毕业生的优良素质在国内外赢得了良好的声誉，就业的去向在不断地拓宽，其毕业生不仅在教育、科研单位、高新技术企业、国有企业中受到欢迎，而且也进入一些著名世界500强企业。有65%以上的毕业生被哈佛大学、普林斯顿大学、斯坦福大学、哥伦比亚大学、北京大学、清华大学和复旦大学等国内外大学及国内外一流的科研单位录取为研究生。在各大公司的招聘中，物理学系的毕业生以能力强、素质高而获得用人单位的普遍好评。上海交大物理系设有物理学和应用物理学两个本科专业，内设五个方向:粒子物理与宇宙学，凝聚态物理学，理论物理学，光学，应用光学。物理系实行按系招生入学。前二年不分专业，三年级按自愿原则进入相应的专业。学有余力的学生可以学习研究生课程。另外，物理系学生在本科阶段有许多机会参加国外和境外大学的交流计划。南京大学物理学院成立于2009年12月30日，以南京大学物理学系为基础重组而成。南京大学物理系是我国基础研究的国家队和高端物理学人才培养的重要基地，重组后的南京大学物理学院以原物理系为主，增加了生物物理与软物质等相关学科，将进一步在“量子调控”“纳米科技”“光伏电池”等专项领域和新兴产业发展方向发挥重要作用。以上这六所大学都是中国乃至世界一流建设大学，物理专业过硬，如果你条件符合，报考物理专业，你的正确选择。

本文由新祥旭一对一王老师整理编汇，主要包括专业目录，参考书，专业介绍，分数线等备考必看信息，更多内容关注微博，专注考研的月亮学姐，新祥旭陪伴你考研。 一、学院介绍北京师范大学物理学系已为国家培养了一万余名各类优秀毕业生。毕业生基础宽厚扎实，学风严谨，作风朴实，适应能力强，发展潜力大，深受各用人单位的欢迎。近十几年物理系的本科教育培养了一批物理学专业人才，我们的毕业生中有5人（4人本科毕业）获得了全国优秀博士学位论文奖。物理系高度重视教学改革和教学研究工作，并取得了显著成绩。本学科主编的教材、主讲的课程在国内产生了重大影响。自2012年以来，7种“十二五”国家级规划教材被使用14万余册，特别是《力学》和《计算物理基础》居同类教材使用量首位；4门课程入选国家级精品课程，其中“从爱因斯坦到霍金的宇宙”在教育部爱课程网点击学习量在物理类课程中居首位，2016年2月获批的“格物致理—批判性科学思维”适应了教育部物理与应用物理专业新教学规范的要求，被辐射推广；7种教材获批“十二五”国家级规划教材，在全国物理院系中名列第一。多项教学成果荣获国家或北京市教学成果奖，其中2013年获北京市教学成果一等奖1项，2017年获北京市教学成果二等奖2项北京师范大学物理学系以全校物理学科为依托，凭借着学校学科门类齐全、综合性较强的学科优势建设和发展。我们对自身的建设高要求，按照党的教育方针和科教兴国的方略，以培养具有高度科学文化素质和良好道德风貌、坚实宽广的物理理论基础、较强的实验动手能力和创新意识、严谨治学作风的品学兼优的人才为目标，坚持教育创新，努力工作，使物理系成为一个培养国家优秀物理学及相关基础科学研究的后备人才、及高素质研究型卓越物理教师的基地二、专业介绍理论物理学科点现有1名教授(博士研究生导师1名)，3名副教授， 是一支年龄结构合理的研究队伍，承担国家重点基础研究发展规划(“973”)项目、国家自然科学基金项目等多项国家和省部级科研项目。近年来在统计物理、非线性科学等研究方向上取得了一系列的重要研究成果，获国家自然科学三等奖1项、 教育部科技进步一等奖1项。通过课程学习和科学研究，使学生既有坚实的基础知识，又具有宽广的知识背景；既能从事本专业的研究，又有灵活多变，从事交叉、边缘学科研究的能力。在理论物理的某个方面掌握系统深入的专门理论知识，实验技术及方法，熟练掌握一门外语，具有独立从事科学研究的能力，在科学和专门技术上作出创造性的成果。获得博士硕士学位后有能力在高等院校，科研机构，高新技术企业等从事教学、科研及技术开发工作。理论物理专业研究生主干课程有高等量子力学、量子场论、量子统计与多体理论、李群与李代数、群论及其在固体物理中的应用、非平衡统计物理、整体微分几何及其在物理学中的应用、相变与临界现象、重整化群理论、理论物理选讲、湍动等离子体理论等。三、专业目录四、考试科目、研究方向、分数线考试科目①101思想政治理论②201英语一③715量子力学④813普物综合（力热电）研究方向01统计物理　02非线性物理03引力和相对论04生物物理　05粒子物理与核物理理论分数线五、参考书《新概念物理教程》（力学、电磁学、热学）赵凯华等，高等教育出版社《量子力学导论》曾谨言，北京大学出版社《量子力学》（卷一）曾谨言，科学出版社《新祥旭理论物理复习综合教程》《固体物理学》 顾秉林 清华大学出版社六、专业课经验专业课方面，由于我是跨专业的，所以刚开始专业课所考的普物，尤其是量子力学对于我这么一个新手来说很难的，但是并不是不可逾越的鸿沟，既然选择了自己喜欢的专业，那就不能因为眼前的一些小挫折而选择放弃。幸运的是，我成功的坚持下来了，大三下学期，我每天抽出四个小时的时间啃下不到五页书的内容，这对我来说已经很不错了，因为照这个进度，暑假前我可以把书过一遍。这样到暑假的时候我就可以开始真正的专业课提升阶段。不得不说的是，万事开头难，确实刚开始学习的时候我遇到了各种各样的挫折，因为是跨考，专业课遇到很多问题，后来就在新祥旭考研上专业课一对一辅导班，新祥旭帮我安排的研究生学长给予我很大的帮助和鼓励，这样我坚持下来了，最终在研究生的辅导下，终于把整本书过了一遍，感觉悬着的心总算有些着落。当然，第一遍看书并不能保证书中的知识点都能掌握，还需要第二遍的冲刺复习，于是暑假一开始，我就认真的开始每天的专业复习，而且是力争书上的知识点都搞懂，这个时候不懂的地方就去问学长，确实他比较负责，每一道习题都弄清楚，于是这样，我计划是每天七页到十页的（我的这门专业课有250页左右的量需要复习）专业课复习，暑假结束之前能把专业课过第二遍。到了大四上学期一开学，我就开始做题总结复习了，这时我买了一本专业课的习题集，也是学长推荐买的，大概有400页。然后同样的我给自己安排好了每天复习的计划。对于这门重要性与数学相当的专业课我把我的主要复习精力都放在了上面，每天算下来至少有4个小时的时间是放在这门课上。对于考物理的同学来说，同样的复习思路是：先看书知悉知识点，不懂的地方要做标记，等第二遍的时候要尽可能做到不看书就可以自己做出来，那么这样才算是真正掌握了这个知识点。到了大四上学期开学也就是九月份的时候，就要开始刷题来复习了，理学的课程要通过思考做题才能有一定的提升。取决于个人对它的掌握程度和考试难度。同样的复习思路，先看课本，然后做题，最后能掌握就可以。可以通过收集历年真题来总结考点。我当时考的是书的内容，考的很全面，但是题不难，只要认真复习，基本没有太大的问题，毕竟这其中少不了新祥旭老师的帮助。真题如果实在收集不到没有关系，只要把书本吃透，就可以以不变应万变。但是学长给我说只要把课本吃透，也是能考高分的，他把他当时的备考经验分享给我。

“你上岸了吗”？相信见到今年 的考研生，大家问的最多的肯定是这句话。考研毕竟是一场竞争激烈的选拔性考试，结果也必然是几家欢喜几家愁。对于国内比较顶尖的研究生培养单位，除了清华、北大这些985高校来说，中科院也是很多学子梦寐以求的科研院所。中科院物理所简介在国内，中国科学院是一个顶尖的学术机构，它是由很多所组成的，中科院物理所就是其中之一。中科院应用物理所的地址在北京中关村，是我国物理研究最顶尖的研究所之一，吴有训、赵忠尧、严济慈、吴健雄、钱三强等著名科学家曾先后在物理所工作过。由于行业内的知名度比较高，所以物理所的招生也是比较苛刻的。物理所的物理学是以基础研究与应用基础研究为主，研究领域包括凝聚态物理、光学、原子分子物理、等离子体物理、理论物理、计算物理等，形成了与材料科学、信息科学、能源科学及生命科学相互交叉的研究格局。物理所现有超导、磁学、表面物理等3个国家重点实验室，光物理、先进材料与结构分析、纳米物理与器件、极端条件物理、清洁能源、软物质物理、凝聚态理论与计算物理等7个科学院重点实验室，固态量子信息与计算1个所级实验室。物理所借助着北京凝聚态物理国家实验室的建设，朝着国际一流的物理学基础研究与应用基础研究机构目标发展。研究生招生状况从今年物理所研究生的招生状况来看，一志愿生源十分充足，且绝大部分都是来自于我国顶尖的985高校，因此今年的录取竞争也是十分激烈的。从录取的结果来看，在28位进入面试的学生中，最后只一志愿录取了5位，14位学要进行所内专业调剂、5位不符合调剂要求，不进行录取、4位复试没有通过，不录取。录取的5位学子分别来自于四川大学、南京大学、南开大学和中山大学。但是值得注意的是，有一位来自英国牛津大学的学生却在第一轮面试中被淘汰，只能参加所内调剂。不过，从他的初试分数只有371分来看，这种结局已经是很好的了，因为大部分学生的成绩几乎都在380分以上。尤其是那些被录取的学生，分数基本上在400分左右。但是更让人遗憾的是，在4位直接面试没通过的考生中，除了一位来自双非院校东华理工以外，其余三位都是国内985高校毕业，而且还有一位来自北京大学的学生。可见，中科院的录取是不太看重学生的毕业院校的，重点考察学生的综合实力。记得以前总听考研的人说，如果成绩考不上顶尖985的话，可以报考一下中科院、农科院这样的科研院所，因为很多时候都招不满。但是从今年的状况来看，想要考入中科院来说的话也不是那么轻松了，接近400分的考研分数，又有多少人能够考得到呢？对于物理所今年的招生结果，你有什么看法？欢迎留言讨论！点赞+关注，大学生活不迷路!谢谢支持！

1927年秋，从欧洲留学回来的鲍林，对如何发展化学学科已经形成非常确定的信念：量子力学的革命性发展必然引发化学的新革命。他给美国各个大学化学系的学生作报告的过程中，不断宣传学科的新信念，即强调量子力学在理解化学的重要性。此举更深远的意义在于，美国其他院校化学系的学生认识到量子理论对化学学科发展的重要意义。1927年，鲍林已是加州理工学院的助理教授。1929年至1934年间，他每年得抽出两个月，在伯克利担任化学和物理的访问讲师，所讲授的课程是：从量子力学的视角理解化学键的特性。霍普金斯大学在尤里尤里在1924-1929年在霍普金斯大学工作，1929年之后在哥伦比亚大学工作.的努力下，化学系研究生的课程也引入量子力学。美国某些院校，教职人员认识到将量子力学纳入到课程体系的必要性，但很难聘请到优秀的物理学家。他们通常邀请访问学者讲授一个学期，而无正规的学术任命，因此这些课程的授课时间较短，内容也较为粗浅。此外，1930年之前量子力学的书籍虽然甚少，但康顿和莫尔斯合著了经典的《量子力学》。还有玻恩撰写的《原子动力学问题》。该书是玻恩于1925年至1926年间，在麻省理工学院所做的30场报告汇集而成。当时矩阵力学刚刚在欧洲问世，该书属于新旧量子理论的过渡性版本，坎布尔认为，该书有助于美国物理学家和研究生及时跟上物理学发展的主流。美国理论物理学家从1913年来受制于闭塞的信息，处于世界学科发展的边缘，到战后获得各类的奖学金资助“取经”欧洲；从跟踪学术前沿到参与国际交流、竞争的过程之中，为美国大学理论物理学科的贡献是多方面的。除了物理学家个人本身就能为学科乃至大学带来极高的声望之外，理论物理学家所拥有的特殊品质，对学科发展的裨益也是多方面的。比如其善于抓住学科发展的前沿，提升了学科在研究生层次上的教学和博士培养水准。像范·韦勒克、奥本海姆、康顿等物理学家，在教学方面颇具天赋，且将国内外最新的研究成果及时地作为教学内容。通过这种方式，学生能够感觉到自己是处在学科的前沿，且能极大激发其求知欲。密歇根大学的麦克莫瑞奇认为，“研究者将被证明比非研究者是更合格的教师，简单的原因是它可能更善于与学科的进步保持同步，他传递的知识更是原创性来源，而不是易受影响的书本。”参与量子力学前沿阵地归来的物理学家们，充分展示了最好的研究者也是最好的教学人员的信念。然而，尽管表6中展示了14所高等院校为物理系、化学系的学生开设量子理论课程，但大多是介绍性的。在1926年至1929年间，各个大学选修量子理论课程的学生人数众多，但有能力达到撰写博士论文水平的学生却寥寥无几。显然涉及师生两方面的原因：一方面，不少导师虽然传授量子力学课程，但并不积极从事该领域的研究；另一方面，20年代大多数美国学生并不熟悉量子力学的概念和数学工具，所以量子力学领域的选题对于他们而言，难度太大。鉴于20世纪前20年美国大学缺乏一流的理论物理学家和理论物理学中心，我们不妨设想一下，假如耶鲁大学的理论物理学家吉布斯更加合群一些，数学物理或许已经在19世纪末在美国大学扎下了根。尽管吉布斯收到了来自世界各地科学家的来信，索要他的论文，这在客观上扩大了他的国际影响。但是在教学方法方面，吉布斯是不称职的。他过着离群索居的生活，只带了几位研究生，尽管当学生向他请教时，他颇为热心地讲解他的观点，学生也能从他的言谈之中，听得出是位大物理学家在说话。但是，他从不邀请本来就为数不多的学生参与他的研究工作，他向学生展示的学术成果，都是“成品”而不是半成品。时至20年代后期，美国大学已经充分认识到理论物理学对实验物理学发展的重要性，那么，如何从制度上为培养这类人才作出反应呢？应该说，整个20世纪20年代，面对欧洲出现的量子力学发展的新形势，如何推进物理学科，尤其是量子物理学科的发展，始终是美国大学发展的重要主题。有感于欧洲大学不断涌现出新一代的物理学大师，阿姆赫斯特学院的物理学教授威廉斯建议美国大学各个系采用德国讲座制的模式，也就是每一个系均由一位杰出的科学家负责研究方向以及所有博士的培养工作。显然，他对美国大学的“系”缺乏应有的信心。这一建议遭遇美国学术界强烈反对。美国科学家固然需要融入更广泛的学术界，但并不是简单抄袭欧洲模式。物理学家勒布、卡尔·康普顿和贝戈认为，与欧洲不同的是，美国院校能够提供更多的教授席位。而且，由众多慈善基金会资助的博士后项目，为大学培养了一批训练有素的研究人员；年轻一代通过物理学会，欧洲的访问学者等方式，积极参与国际交流，已经踏入学科的前沿；有志于从事物理学领域研究的学生，拥有更多的选择机会，如加州伯克利、芝加哥、哈佛、密歇根、普林斯顿和霍普金斯大学。再说，在系结构的制度下，美国大学物理学科已经获得巨大的发展。

文|大圣在我国大学里，有许多相近甚至非常类似的专业，乍一看，以为是同一个专业，然而，学习以后才知道，这并不是当初自己要报考学习的专业。就比如说物理学和应用物理学，小白类的考研生很容易选错，自己并没有搞懂两者的区别，看到名字就感觉应该是同一类专业，事实上，选错了专业，意味着以后的你的研究方向就不一样了，你当初想要从事一生的方向就错了。那么，到底哪些理工类专业最容易让人混淆，搞错的呢，一起来看看。1、应用化学 vs 材料化学应用化学学科偏重于研究化学成果转化为能够实用的现实产品，更实际一些，偏向于结合理论知识，动手实践出应用成果，因此呢，在你具备理论知识的同时，还要有过硬的动手能力，尤其是化学实验以及实验设备方面，一定要感兴趣，有实操的渴望。就业方面，以后基本是从事和化学应用相关的企事业单位，比如石油化工、医药制备、商品检验、卫生防疫等等，实际点就是诸如中石化、中石油、制药企业等，就业方向还是很多的，不用特别担心就业问题。材料化学学科则落在材料上，是关于材料研究和使用的原理技术，该学科必须具备强理论知识，具有探索微观化学内容的兴趣，材料化学包括的研究范围很多，例如无机非金属材料、有机高分子材料、新兴复合材料等，而在研究生阶段，就是原理技术的进一步研究，甚至发现新的材料。就业方面就是对金属、陶瓷、高分子材料(如塑料)、半导体或复合材料的深入研究，解密新的材料应用和用途，主要在一些国有大中型企业从事制备、加工、开发利用等工作。2、物理学 vs 应用物理学物理学则比较容易理解，侧重于理论研究，而且研究生阶段，则会有更加深入的研究学习，同时你还必须具备很强的数学知识。就业方面一般都是从事理论的研究、科研技术、大学教学等，一般都是在实验室里，研究所里，选这一个专业的考生要想要自己的人生方向，这就是科学家的道路。应用物理学则注重转化成能够实际使用的成果，更偏向于在理论的基础上转化成可以使用的技术、产品等，实操和探索创新是这个专业所必备的能力。就业方向一般是在工业、交通、邮电、金融、商业等领域的企业单位，用自己所学转化出产品成果出来。3、数学与应用数学 vs 统计学数学与应用数学学习的范围广、知识程度深，一般研究生阶段就会分方向，主要就三个，包括纯数学方面、计算机领域、经济领域。同时这也是个最近比较热门的专业，至少在人工智能、AI方面很受欢饮。就业方面纯数学就是深入研究，属于科学家类型。计算机领域则设计人工智能、物联网、软件的制作开发等。经济方面则是在银行、保险、证券公司等金融机构工作。统计学则有社会经济统计和数理统计之分，看个人爱好，统计学是对统计计算的深入研究和应用，同时还要具备经济学、管理学的知识，重视理论也更重视应用实践。就业方面可在电信、银行金融、保险核算等部门从事统计、概率分析、风险研究等工作，金融分析师、股票投资管理也是这类工作。4、管理科学 vs 信息管理与信息系统管理科学学科偏重于理论学习和分析，是要你以数学思维、计算机思维在管理上给出分析、决策和实施，这个科学更在意理论分析，运用数学计算机思维，在管理上帮其分析实施。就业方面主要是对企业单位经济和数据在计算机化方面的管理，运用这方面知识，帮助公司在数据方面做出更合理的管理和决策。信息管理与信息系统看重于实操，是理论知识应用到实际管理当中，需要具备计算机理论、编程知识，数学知识等，方向大可分为文科和理科方向，文科则是对文献、信息的管理，理科则是计算机应用。就业方面主要就是对企事业单位做系统方面的设计、开发、运营和维护工作。5、海洋科学 vs 海洋技术海洋科学专业包括的范围更广，是对整个海洋系统的研究学习，这其中包括水文、海洋运动、海底地质、海中生物、海洋环境保护、污染监测等，这也涉及到物理、化学相关的知识，是以整个海洋为研究对象。就业方面比较受限制，致力于海洋研究员、海洋科学家的考生可以报考。海洋技术则是针对海洋科学某一方面的研究和技术开发应用，是把技术应用到海洋环境的某一方面，因此对海洋学、地质学、生物学、环境学等也要有一定的知识学习。就业方面则比较广泛，例如在气象局、海洋局、交通部门、军事部门、开采石油的海上平台等，这个是非常对口的工作。对此你有什么看法呢？来源：原创（免责及版权声明：仅供个人研究学习，不涉及商业盈利，如有侵权请及时联系删除，观点仅代表作者本人，不代表北京文都立场）

物理类专业考研党选学校必备方向比努力更重要，选择一个合适的学校和专业，关系着每个考生未来几年甚至一生的发展方向和人生轨迹。下面小编为物理类专业考研考生准备了物理专业排名前八的高校。北京大学拥有7个物理类研究机构北京大学物理学院有3个国家理科基础研究和教学人才培养基地，4个博士后流动站，2个国家一级重点学科，8个国家二级重点学科，3个国家理科基地。该校拥有物理学、核物理、大气科学国家理科基础研究和教学人才培养基地。南京大学生物物理与软物质等学科有优势南京大学物理系是我国基础研究的国家队和高端物理学人才培养的重要基地。大学物理教学实验中心是国家物理学基础学科人才培养基地和国家物理实验教学示范中心。物理学院的“物理学”博士后流动站是全国优秀博士后流动站。中国科学技术大学中国“科技英才的摇篮”之称的高校中国科学技术大学物理学院建有中国科学院重点实验室4个（量子信息重点实验室、基础等离子体物理重点实验室、核探测技术与核电子学重点实验室、星系与宇宙学重点实验室），省级重点实验室2个（光电子技术重点实验室、物理电子学重点实验室），同时，学院还紧密依托合肥微尺度物质科学国家实验室、国家同步辐射实验室开展科学研究。清华大学教学资源丰厚清华大学物理系在科研管理方面下设三个研究所：凝聚态物理研究所，高能物理与核物理研究所和原子分子与光物理研究所；两个跨二级学科重点实验室：原子分子纳米科学教育部重点实验室和科技部材料设计与模拟实验室（清华分室）；五个跨一级学科研究中心复旦大学建有国家高性能计算中心复旦物理系现拥有国家一级重点学科（涵盖各二级学科），1993年成为国家理科科学研究与教学人才培养基地，是国家首批设立博士点和博士后流动站的单位，被列为国家"211工程"重点建设学科和国家“985工程”重中之重科技创新平台。上海交通大学科研创新能力强上海交通大学理学院物理与天文系目前物理与天文系按照研究领域设有 6 个研究所， 4 个省部级重点实验室。物理与天文系目前共有 25 支科研团队，研究领域覆盖理论物理及其交叉科学、粒子物理和核物理、天体物理和宇宙学、凝聚态物理、等离子体物理、光学等。浙江大学国家工科大学物理教学基地浙江大学物理系是国家理科人才培养基地和国家工科大学物理教学基地。在基地的建设过程中，"物理学与人类文明"被评为国家级精品课程，"大学物理"被评为浙江省省级精品课程。浙大物理系具有物理学一级学科的博士学位授予权，并有物理学一级学科博士后流动站。浙大物理学科在2006年教育部一级学科评估中，名列全国高校物理学科排名第五。中山大学凝聚态物理国家重点学科中山大学物理学院学院教学条件优越，拥有物理学系、光学与光学工程系、国家级物理实验教学示范中心、国家理科基础科学研究和教学人才培养基地4个教学机构，致力打造“强理强工”特色，是广东省唯一同时拥有理学（物理学）和工学（光学工程、材料科学与工程）博士、硕士学位授予权一级学科单位。

我国理学中最难学的几个专业大家都知道，在我国的大学专业里面，各类专业的涉及领域和所学的知识都是各不相同的，而在这其中理学类的专业可以说是最难学习与理解的。理学专业大都是研究一些比较抽象和高深的理论问题，是一个重视抽象理论学习研究的专业门类。那么理学又分为很多的专业方向，在这若干个的分专业中又有哪些相对来说是不易学习与理解的呢？下面陈默老师就为大家具体的讲述一下：大学最难学的4大理科专业！就业和考研都是“煎熬”！学姐：慎报。专业一：粒子物理与原子核物理粒子物理与原子核物理这个专业主要是研究一些微观世界的问题，它是借助于显微镜和碰撞仪等高端先进的物理实验仪器，和借助波动等一系列高深的物理基础现象进行实验研究的一个学科，是人类探索微观现象，实现突破当今科学发展瓶颈的一个有力工具。本专业要求学生具有强大的数学逻辑思维与深厚的基础物理知识铺垫，并且还要求学生具有极强的空间立体思维和充足的想象力。所以说，这一专业是非常的不容易学习的。因此，没有陈默老师所说的上述特点的同学一定要慎重的报考本专业。专业二：数学专业数学专业是大学理学专业里面的一个基础学科，基本上所有学习理学专业的学生都要学习数学。而陈默老师在这里要说的这个数学则是大学专门开设的一个专业，也就是说本专业的学生是专门学习数学的。那么所学内容的难度和深度肯定是要比其他理学专业学习的更高深了，可以说是相当的难的。学习本专业需要学生具有极强的逻辑思维能力和极高的数学学习天赋，否则报考这个专业就无异于自送前程。而且目前大学数学专业的学生就业也不是很理想，除非学生有决心和能力进行考研深造。专业三：光学专业光学是一门集近代物理学与现代物理学为一体的理学学科，其所涉及与研究的知识领域可以说是相当复杂的。光是一种粒子和波动相结合的特殊物质，因此本专业在连续性和间断性上都要进行深刻研究学习。这是一门集基础物理学、数学以及各种抽象的时空理论为整体的专业，是极难学习的。在学生报考本专业以后，往往会面临这非常沉重的学业压力。而且由于本专业比较注重理论的研究和探讨，而对日常实际的生产活动没有太大作用。因此本专业在就业形势上也是不容乐观的，市场需求不是很充足。专业四：天文学专业天文学专业主要就是研究宇宙天体运行以及宇宙状态的一个专业，是目前我国理学专业中比较高端的专业。在本门专业的学习中往往会掺杂着大量的数学计算问题和概率统计问题，而且基础物理学也是本专业的一个必不可少的支撑工具。那么学习本专业的学生必须要有很强的数理能力和逻辑思维能力，这是一个最基本的要求。以上陈默老师所列举的粒子物理与原子核物理、数学、光学、天文学这四个专业，是大学理学类专业中最难学习的几个专业。若是有对这些专业感兴趣的同学，一定要慎重报考，若是没有足够的能力，在学习中将会是很煎熬的。关于：大学这4个理科专业慎报！学习难度远超高考！考研过线基本没戏。这个话题，你怎么看？

众所周知，考研专业有冷热门专业之分，并且冷门专业在大众的理解就是严重的就业率低，实际上不低，很多学子为了考上研究生，就喜欢报一些比较冷门的专业，顺利进入名校。在考研择校择专业的过程中，热门专业报考人数多，分数高，就业竞争压力大，并不适合每一位考生。反而冷门专业，由于报考人数少，分数低，就业一个萝卜一个坑，挺适合小众群体的追求。以下专业版供各位考研的朋友们参考。第一名：采矿工程专业采矿工程专业是国家级特色专业。建有独具特色的采矿工程实训基地，省市两级矿井建设工程技术研究中心、河北省高校煤炭资源开发与建设研发中心。采矿工程专业以煤矿开采及地下工程设计、施工为特色。这个专业学生毕业后可到采矿领域等方面从事矿区开发规划、矿山(露天、井下)设计、矿山安全技术及工程设计、监察、生产技术管理科学研究的工作。第二名：动物科学专业这个冷门专业，不少家长和考生表示没有听过。那么，这个专业学什么？养猪还是养羊？甚至有家长疑惑，将来就业不怎么样啊。招办相关负责人介绍，动物科学专业在报考中属于相对冷门的专业，录取线比不上热门专业。不过毕业时就业是相当的火。动物科学专业毕业的本科生与研究生社会需要量大，用人单位每年来校招聘岗位平均需求人数2000人以上，为毕业生总人数的8倍以上，年就业率高达100%。第三名：环境管理专业大部分管理类专业都是热门专业，比如工商管理、公共事业管理、人力资源管理等等，比起这些专业，环境管理对大家来说可能是比较陌生的了。不过环境管理专业的就业面还是比较广的，就业方向也很不错。像环保局、监测站、建筑行业、机械制造行业都是非常不错的就业单位及行业。第四名：地质勘查专业 这个专业范围比较广，涉及的内容也也比较广。不过概括起来，主要就是在工程建设中，对于工程建设可能影响到的范围内或者对工程建设可能有影响的抵制条件的调查和研究。根据采用的手段和目的方法的不同，勘查技术与工程的方法主要有应用地球物理学（物探）、应用地球化学（化探）、岩土钻掘与岩土工程、水文地质与工程地质。我们从名字就可以看出来应用地球物主要采用物理的方法，比如说地质雷达；应用地球化学方法主要是采用化学方法，比如采样化验；岩土的主要是钻探和治理；水文地质主要是找水等等。但相互会有很大的交叉。第五名：国民经济管理专业如果你想锻炼自己在经济大潮中高瞻远瞩的视野，如果你想了解经济发展中的趋势，如果你想对经济发展有宏观的整体认识，那么学习国民经济管理专业肯定会让你学有所得。但所得还不仅如此，随着市场经济的持续发展，国民经济管理专业已经逐渐从单纯培养具有宏观经济管理人才转为培养具有“宽口径、厚基础”、适合各类经济管理工作的经济管理人才。开设院校有：中央财经大学、中国人民大学、上海财经大学、中南财经政法大学、四川大学、山西财经大学、上海财经大学等。第六名：生物安全专业有人觉得该专业离生活太远，不知所谓，但在实际工作中，不少部门和人员在从事生物安全相关专业，比如我国各级出入境检验检疫局，他们承担着动植物和卫生检疫的职责，严防危险性生物进入我国。世界各国都有相关机构，国内的各级检疫站、食品化验机构等等。小编知道开设院校有福建农林大学和湖南农业大学。第七名：光学工程专业光学工程是一门历史悠久而又年轻的学科。它的发展表征着人类文明的进程。它的理论基础——光学，作为物理学的主干学科经历了漫长而曲折的发展道路，铸造了几何光学、波动光学、量子光学及非线性光学，揭示了光的产生和传播的规律和与物质相互作用的关系。很多大学这个专业都招不满人哦！年年看到调剂信息一大堆，但是很难学，要考数学、物理，难度比较大。第八名：物联网工程专业因为物联网是个交叉学科，涉及通信技术、传感技术、网络技术以及RFID技术、嵌入式系统技术等多项知识，但想在本科阶段深入学习这些知识的难度很大，而且部分物联网研究院从事核心技术工作的职位都要求硕士学历，因此本科毕业生可从与物联网有关的知识着手，找准专业方向、夯实基础，同时增强实践与应用能力。第九名：自然地理学专业自然地理学是一门研究自然地理环境的组成、结构、空间分异特征、形成与发展变化规律，以及人与环境相互关系的学科。在地理学的学科体系中，自然地理学与人文地理学一道，属于地理学的二级学科。作为一门课程，自然地理学是高等院校地理科学、地理教育、地理信息系统等专业核心性的专业基础课；也是农学、林学、环境科学、大气科学、地质学等相关专业的主要基础课之一。第十名：文物与博物馆专业提起文物与博物馆，大部分人会认为学这个专业的一定是在博物馆或者文化部门工作，其实不然。这个专业就业面比我们想象的广泛，像拍卖行、艺术收藏类公司、鉴宝专家等等，发展前景都很不错。小编通过市场了解，发现拍卖公司起薪较高，一般在6K以上。同时，一个优秀的拍卖师主持一场拍卖会，收入一般过万。有的专业好考，但是不好就业，有的好就业，但是竞争压力比较大，具体怎么选就看个人选择了！考研是人生的第二次重大选择，选一个喜欢又有着良好就业前景的专业就变得格外重要了！而有些冷门专业并不一定真如名字听起来那般冷门，那些热门起来的专业正在等着你们去报名，还在等什么！

《物理学的进化》，[美]阿尔伯特·爱因斯坦、[波]利奥波德·英费尔德著，周肇威译，中信·见识城邦2019年3月出版，304页，48.00元爱因斯坦和英费尔德合著的这本书，在我的书架上已经半个多世纪。因为学理论物理，爱因斯坦的书自然是看到就买，在那时期我还买了爱因斯坦的《狭义与广义相对论浅说》，也是属于面向一般读者的，俗称“科普读物”。后者比前者讲得稍微深入一点，给出了一些简单的公式。《物理学的进化》、《狭义与广义相对论浅说》与爱因斯坦合写《物理学的进化》这本书的英费尓德，他的名字我在胡宁的《电动力学》中读到过。他与玻恩（M. Born，量子力学创始人之一）合作研究如何修改电动力学的麦克斯韦方程，以描述电子的经典结构，被称之为Born-Infeld模型或Born-Infeld理论。这是1933-1934年在剑桥卡文迪什时的事，当时他还与玻恩闹了一点小小的误会和不愉快，但这次合作的结果使他在物理学中留名。他在物理学中留下印痕的，还有1937-1938年在美国普林斯顿与爱因斯坦合作，研究用广义相对论描述星体运动的Einstein-Infeld-Hoffmann方程，以及1950年从多伦多回波兰后，于1953年做的求解量子力学薛定谔方程的Infeld-Hull因式分解。他是二次大战后著名的罗素-爱因斯坦宣言十一位签名者中唯一没有获得诺奖的。而在我的记忆中，还有一个模糊的印象，就是爱因斯坦与他合写这本书，是为了帮他增加一点收入，就像霍金写《时间简史》等科普读物，是为了赚点钱一样。他身为犹太人，那时先是离开激烈动荡的欧陆到了英伦，接着又离开大战前夕的欧洲到了北美，谋生不易。但是我记忆中的这个印象从何而来，已经无法说清，很可能是莫须有的张冠李戴。下面是他1938年在美国的照片，取自Wikipedia。Leopold Infeld (1898-1968)我初读《物理学的进化》，还是在念研究生的时候。1956年我进北大时，物理系分物理和气象两个专业。那时向科学进军，学制改成五年，又是学习苏联，学科划分很细，物理专业分成光学、磁学、金属、理论、地球、电子、无线电、半导体等八个专门化。我在三年级分到理论物理专门化，接着学制改成六年，学了许多原来属于理论物理研究生的课程。记得量子场论和广义相对论这两门课，就是五、六年级时胡宁先生给我们讲的，而周光召先生也在那时给我们讲过量子场论中的泛函分析课。所以到研究生时，自我感觉是所有基本和重要的理论物理都学过了，只有有新东西的学术论文才要花时间仔细看，一般的书都看得很快。当时看一本Pines写的固体理论方面很专业的书，只用了一天的时间。那时如何读这本《物理学的进化》，我已毫无印象。恐怕也就是大致翻翻快速浏览了一遍，觉得都是物理常识，没有什么新的物理，随手就放下了，此后再也没有拿起来翻过。记得杨振宁先生说过，有些书是一直放在书架上从来不去动的。不过爱因斯坦的书，是我永远看重和珍藏的。后来“文革”中我去陕南汉中，“文革”戛然终止后又迁回北京，此后多次搬迁，以及退休和回国后的搬家，都要轻装减负。特别是去汉中那次，我以为从此与物理无缘，处理和扔掉了好多心爱的书。但是爱因斯坦的书我舍不得，只是把一本《相对论的意义》送了人，而且还是因为我还有这本书的英文版The Meaning of Relativity。前面的图片，就是跟随我去过汉中一直珍藏了半个多世纪的两本爱因斯坦的书。当然也还有下面的这本，它现在已经成了父亲留给我的纪念。The Meaning of Relativity成为经典的著作，是永远不会过时的，每一代人都需要。于是经过了几代人的时间，五十七年过去，中信出版集团又把这本《物理学的进化》精心编辑重新出版，以满足当代读者的迫切需要，使得我也有了机会再来阅读。这不是Proceeding或Progress，而是Evolution你如果测量了某种晶体的结构，或者研究了它的磁性，可以写成论文拿到有关的专门会议上发表，会议的组织者会编辑出版文集，这称为Proceeding，通常译为“进展”。而某一专门领域，比如说核物理，会请有关的专家来总结概括一段时间以来的发展，隔一段时间就写出专门的述评，这称为Progress，如The Progress in Nuclear Physics。有的发展重要而影响深远，包含了思维观念的改变，比如狭义相对论、广义相对论和量子力学，这就称之为Revolution，即变革或革命。杨振宁先生说，这是二十世纪物理学的三大革命。而在历史发展的整个进程中，物理学的历次变革所包含的基本观念和思维方式在形态上的发展和演变，就是物理学的Evolution，即演化或进化。从时间和影响来说，Proceeding限于最近一两年，Progress涉及近来几年十几年，重大的可以几十年，而Evolution则涉及整个物理学历史的三百多年。爱因斯坦和英费尔德合写的这本《物理学的进化》，原文The Evolution of Physics，所谈的就是整个物理学三百多年来的进化和演变。看一本Proceeding，关注的主要是这个领域近期有哪些新的发现和创造，获取新的知识。读一部专门的Progress，关注的主要是这个领域在一段时间以来的总体形势和前沿与热点，做到心中有数。而这物理学的演化，Evolution，对我们来说重要的就不是新鲜的知识或发展的态势，而是提升观点拓宽眼界把握历史脉络的经验与教训。所以，在读这本《物理学的进化》时，要注意和记住这不是Proceeding或Progress，而是Evolution，阅读的方法和视角要把握好。当然，内行看门道 ，外行看热闹，各取所需，只要认真的读都会有收获。而对于爱因斯坦和英费尔德设定的读者，即虽然完全缺乏物理学和数学的实际知识，但是却具有很强的理解能力，并对物理学和哲学的观念很感兴趣，则是一定会有巨大的收获的。物理学的开端谈物理学的进化，当然要从物理学的开头说起。物理学从什么时候算起？爱因斯坦和英费尔德说从伽利略算起。这已经是一个常识。可是，早在两千多年前，亚理斯多德就写过一部《物理学》了，没准“物理学”这个名称就是他首先使用的呢。为什么不从亚理斯多德算起，为什么希腊人不争这个优先权？连我们都有人说早在《墨经》里就有光学了嘛！爱因斯坦和英费尔德已经为我们想到这个问题了，所以他们一开篇就说：伽利略的发现以及他所运用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这就是说，物理学诞生的标志，是伽利略的发现和导致这个发现的推理方法。人类在这个世界上生活，必须有一些感觉器官来探测周围的环境，探测的结果会在头脑中形成直觉。比如亚理斯多德看到静止的物体不推它不会自己运动，墨子注意到了光的针孔成像，这都属于我们的直觉。但直觉往往靠不住，必须经过理性的思考才能形成正确的认识，形成理论。物理学不是感观现象的记录和罗列，也不是一套规则或定律的汇编，而是一个严谨的思维和观念的逻辑体系。这个思维和观念的逻辑体系，是从伽利略才开始诞生的。爱因斯坦和英费尔德详细叙述了导致伽利略发现物体惯性的思考、假设和推理，以及最后被牛顿总结和归纳成力学体系，这里就不重复。爱因斯坦一生中多次反复强调，没有理论依据的经验是不可信的，原因就在于此。经验只是一种直觉，重要的是基于直觉和经验的理性思维和观念。所以爱因斯坦和英费尔德说，他们写这本《物理学的进化》，主要是叙述思维和观念在探索客观世界的知识中所起的作用。他们按照物理学演化的历史时序，叙述了机械观的兴起、机械观的衰落、场和相对论、以及量子这样四个部分。机械观是指从伽利略和牛顿开始形成的观念，它把世界看作是物质及其在相互作用力的推动下在时空中的运动与变化。这里“机械”一词的英文Mechanical，亦译为“力学的”，所以机械观实际上就是把世界当作物质在作力学运动的观念。世界是物质的和力学的，这种观点也许就是机械唯物论的本意。其实在Mechanical或Mechanics这个词中，并没有丝毫“力”的影子，不知当初的翻译怎么就跟“力”的观念扯上了。由于牛顿力学的巨大成功，这种机械唯物论的观念成为物理学观察世界的支配观念，以至于拉普拉斯说，只要知道了世界的初始条件，他就可以计算出整个世界以后的运动发展和变化。因为按照牛顿力学的程序，按部就班规规矩矩就可以把一切都搞定。所以在我们的语境里，“机械”已经成了毫无变通没有一点灵活性的死板的代名词，“机械唯物论”也成为固守成规刻板僵化的贬义词。其实，没有规矩不成方圆，不守规矩岂不乱了套！不过，今天的物理学家可不会再说拉普拉斯这样的豪言了。 相对论的开局者在整个物理学的进化过程中，光总是扮演着一个特殊的另类角色。曾经如日中天的机械观，也就是物质粒子做力学运动的观念，或者哲学化的说法机械唯物论，硬是被光给搅得衰落下来。可以说，光是机械观的搅局者，是机械唯物论的克星。爱因斯坦和英费尔德在第二章中有详细的讲解，核心和关键的是，光是一种电磁波，是布满整个空间的波动，这就冲破了物质粒子在空间中沿着一条轨道运动的机械观。这个世界不只是在运动着的物质粒子，还有在波动震荡着的电磁场。这就是法拉第和麦克斯韦的场域观。场域观与机械观博弈的结果，是机械观的衰落。问题是，机械观与场域观这两者并不能互相完全协调，焦点就在于光。机械观有伽利略的相对性，电磁场有光速不变性，要想把这两条都保持，就必须修改我们的时空观：同时具有相对性，在车上看是同时的两件事，在地上看一先一后并不同时，这最后导致时间与空间是互相关联的一个整体，而不互相独立！这就是爱因斯坦和英费尔德在第三章中前面详细讲解的狭义相对论。所以，光既是机械观的搅局者，也是相对论的开局者。接下来的问题是，爱因斯坦推广以后的伽利略相对性，是以惯性参考系为基础的，而这个基础并不牢靠，我们不能独立地判断一个参考系是不是惯性参考系。所以爱因斯坦决定放弃惯性参考系的特殊地位，考虑在任意参考系都适用的理论，这就是第三章后面讲的广义相对论。为了考虑非惯性参考系中粒子的运动，爱因斯坦利用了引力质量与惯性质量相等这一假设，从而把引力与惯性力都归结为时空的弯曲。这又进一步修改了我们的时空观：时空的性质与物质的分布和运动有关，不是独立于物质运动的一种虚构的“空腔”。广义相对论的可观测效应比狭义相对论要精细得多。爱因斯坦和英费尔德在书中提到了光线经过太阳时的弯曲，水星近日点的进动，以及引力场中的时钟变慢。在爱因斯坦1916年提出广义相对论时，除了水星近日点的进动以外，其余的效应都还有待观测和发现。之后这些精细的效应均被逐一发现和证实，就连1949年才发现的小行星Icarus,也测出了它的近日点进动。而时钟变慢，则是当今在人造卫星定位系统中需要考虑的问题。除了上述三大效应以外，还有几个著名的广义相对论效应。而有没有引力波，亦即引力辐射，却有过争论。就在写《物理学的进化》的那一年，爱因斯坦、英费尔德和霍夫曼还合作发表了一篇论文《引力观察和运动问题》，被称为EIH文章。在这篇文章里，他们分析引力辐射对“两个有质量的引力体的相对运动”的影响，但计算太繁，没有得到有确定意义的结果。1943年胡宁到普林斯顿跟泡利做博士后，泡利让他研究这个问题。胡宁到档案库找出EIH的一大摞算草，用了改进的模型和算法，推出了双星系统能量衰减因子，可以和观测比较。而在多年后，泰勒和赫尔斯通过对双星的长期观测，终于得到了引力辐射的第一个证据。泡利眼光犀利话语刻薄从不轻易许人，被玻尔誉为物理学之良心。他二十一岁还是大学生时的成名作《相对论》至今仍然还是经典，而他在1956年为此书的单行本重印时所加的补注中，就专门提到胡宁的上述论文“研究了由于发射引力波而引起的微小的阻尼力”。胡宁 (1916-1997)左一胡宁、右二泡利爱因斯坦与英费尔德在普林斯顿德布罗意的联想第四章量子，是物理观念更大的改变，破局的还是光。上世纪一开始，普朗克就根据黑体辐射谱的分布提出了量子假设，假设辐射的能量是一份一份量子化的。这有点从法拉第、麦克斯韦的场域观向伽利略、牛顿的物质粒子观倒退的味道，因此普朗克一直想放弃这个量子化的假设，退回到电磁场的场域观。是爱因斯坦，他在1905年，还是在瑞士联邦专利局做专利审查员的时候，业余地研究这个辐射的量子化，把普朗克的假设向前推进了一大步，进一步假设这一份一份量子化的能量还具有动量，是伽利略、牛顿那类既有能量又有动量的粒子。爱因斯坦称之为光量子，并且建议用光电效应来验证。爱因斯坦提出的这光量子，后来被称为光子。这还真有点要回到伽利略、牛顿的机械观的样子。但是历史并没有走回头路，下一步是法国青年德布罗意迈出的。普朗克德布罗意是贵族子弟，他姓前的这个“德”，法文原文为de，类似于德国人姓前的“冯”（原文von），是贵胄的标记。青年朗道被苏联派往西欧游学时，一次在柏林大学听演讲，冒失地问“刚才那演讲的是谁”，演讲者从座位站起来点头说“在下冯劳埃”，就是贵族劳埃的意思。当然有的冒充贵胄，也在姓前加个von，这就随他了。德意志历史上原来是许多小国，所以贵族也多，这大概就是德意志人姓前带von的人多的原因，以至于他们本人以及我们翻译时都往往把它略而不提。就像钱学森的业师冯卡门，常常只称他卡门一样。但是下面要说到的冯诺伊曼，他可就不愿意人家把这个von省略了只叫他诺伊曼。德布罗意原来想学历史和文学，是受了他哥哥的影响，才改攻物理，看来他与许多贵胄一样，还是位文艺范。文艺范的思维，善于比喻。这比喻，虽然为数学与逻辑所不屑，但在物理中却常常出彩。德布罗意在思维中，比喻源于联想。使德布罗意产生联想的，是电子与光子。既然爱因斯坦的光电效应表明作为电磁波的光还具有粒子性，那么作为粒子的电子也就应该具有波动性。这个从光子联想到电子的比喻，被称为德布罗意假设。德布罗意假设成为建立波动力学的突破口，不仅使得德布罗意还使得薛定谔都因此大为出彩在物理学中留下大名。这个假设是说，电子和光子一样，既有粒子性也有波动性，后来被称之为波粒二象性。所以，不是从场域观退回到机械观，而是揉合场域观与机械观这两者的波粒观。这波粒观是一种物理学的二元论。二元论总是不受欢迎的，因为它不符合人们对于基本和简洁的追求。爱因斯坦和英费尔德在这本《物理学的进化》中说了，如果不相信我们世界的内在和谐性，就不会有任何科学。而波粒二象性这种二元论本身，就是没有内在和谐的矛盾体。玻尔试图在这波粒二象性的基础上建立一种新的哲学上的认识论，这不是真正的解决问题，而是在和稀泥。能够解决问题的，是玻恩对量子力学中薛定谔波函数的统计诠释。这就要说到量子力学至今争论不休的核心问题了。薛定谔从决定论的因果关系到统计性的因果关系薛定谔是从维也纳大学出来的，当时在苏黎世，参加德拜主持的一个讨论会。德布罗意当时刚刚完成他的博士论文，皇皇二百多页。我国著名理论物理学家王竹溪后来看过这篇法文的论文，说真正有价值的就是那么几页。当时朗之万把这篇论文寄给爱因斯坦，爱因斯坦立即在自己的一篇论文中作了引用。薛定谔看了爱因斯坦的这篇论文，知道了德布罗意的工作。于是德拜让他做一次演讲，介绍德布罗意这个关于电子具有波动性的工作。薛定谔讲完后德拜评论说，一个波动理论，就应该有个波动方程。等到他们下一次再聚会时，薛定谔说，我找到了一个波动方程。这就是著名的薛定谔方程，它在量子力学中的地位，相当于经典力学中的牛顿第二定律。因为是与光子类比，所以德布罗意头脑中想象电子的波，与光波类似，是一种物质性的场域波。薛定谔所做的事，是仿照从光的微粒到波动的类似程序，用试探的方法从粒子的运动方程猜出了电子的波动方程。所以在薛定谔的头脑中想象的电子的波，也是一种物质性的场域波。他认为电子波动的幅度表示物质分布的强弱。但是这个图像与实际明显不符，因为波会很快弥漫到整个空间，电子也就不成其为一个粒子，而是一团烂泥一样的东西了。解开这个困局的，是哥廷根的玻恩。玻恩玻恩是哥廷根学派希尔伯特的学生，在与他的助手海森伯和约当创立量子力学后到美国讲学，当时刚从美国回来。他的同事弗兰克做电子与原子碰撞散射的实验，整天与粒子打交道。所以在他们头脑中没有波，完全是一幅粒子的图像。于是玻恩就用薛定谔的波动方程来算这种散射过程。他发现，如果把薛定谔的波诠释为粒子散射的概率幅，就能很好地解释实验的结果。这就是玻恩对薛定谔波函数的统计诠释，概率具有统计性。而由于这种概率的统计性，粒子的位置与速度不能共同测准，即具有测不准性，从而没有确定的轨道，这就不是伽利略牛顿机械观的粒子了。量子力学是整个物理学这座大厦最底层的基础，在这个基础中引入统计性，在物理学的思维和观念上可是一件石破惊天的大变局。一定的结果总是由某种确定的原因所决定的，这种决定论的因果关系一直是物理学家乃至所有科学家的信仰和追求的目标。而玻恩的这个统计诠释说，一定的原因会导致各种可能的结果，只是不同结果的概率不同，在原因与结果之间并没有确定的联系！这不妨称之为统计性的因果关系。从决定论的因果关系到统计性的因果关系，无疑是观念与信仰的一大倒退。玻恩当然意识到这种倒退的严重性，但是他说没有办法，事实如此，只能接受。可是，许多大物理学家都不接受，特别是爱因斯坦。将近三十年后玻恩为这统计诠释而获诺奖，爱因斯坦向他祝贺，并说这迟到的奖早就应该给你的，玻恩回答说，这是因为人们太难接受这统计性的因果关系了。确实，爱因斯坦和英费尔德在他们的书中说，现代物理学目前所提出的解是暂时的还是最终的解，后世一定会做出判断。争论的焦点，在于这统计包含了人的因素，因为统计是要由人来做的。这样一来，物理学甚至整个科学就不完全客观，而有了主观的因素。把这主观性进一步发挥，就进入心灵和信仰的范畴。有一位美国名校的教授写出了专著《灵魂的物理学》，这就扯远了。还是回归正题，来说爱因斯坦和英费尔德这本书所讨论的物理学思维与观念的发展。《灵魂的物理学》既然薛定谔方程的波不是物质性的，亦即所谓波粒两象性中的波不具有物质性，只是用来计算粒子的统计概率的数学的波，这波与粒子就不再对立冲突，而都统一于粒子了。作为物质，只有粒子而没有波！只是这粒子没有确定的轨道，不是经典的伽利略牛顿的粒子，而是具有测不准的量子力学的粒子。概括起来说，就是三百多年来，物理学思维与观念的演变和进化，经历了从粒子到波场，又从波场到粒子的过程，只是后来的粒子具有量子性，具有测不准，不再是伽利略牛顿机械观的粒子；后来的波场也具有量子性，不是物质分布的场而是概率幅的场，不再是法拉第、麦克斯韦和后来爱因斯坦相对论性场域观的物质场。爱因斯坦和英费尔德的这本书，说的就是物理学思维与观念这三百多年来的进化与变迁。小结爱因斯坦和英费尔德在一开头就指出，三百多年来，物理学从经典机械观到场域观再到量子概率观的演变与进化，基础在于思维方式的转变，即从亚里士多德经验思维到伽利略推理思维的转变。也就是说，从经验上升到理论。所以爱因斯坦一再强调，没有理论的经验不可信。德布罗意提出电子具有波动性，薛定谔猜出波动方程，玻恩想到波是概率幅，海森伯认识到测不准，等等，这一切尽管与实验相符，但都还需要理论的论证。特别是玻恩的统计诠释，和由此带来的统计性因果观，太难接受和需要论证了。这就要说到希尔伯特和冯诺伊曼。为了让我们接受量子力学的概率性，冯诺伊曼逻辑地论证了这是希尔伯特空间最恰当的物理。但这又是一段理性思维的故事，爱因斯坦和英费尔德在书中没有接着往下说，我们就不进一步展开，还是在此打住吧。希尔伯特（毕加索绘）冯诺伊曼总结一下，读爱因斯坦和英费尔德的这部《物理学的进化》，有两点值得强调。首先，物理学或者一般地说科学，是客观外部世界在我们头脑中的反映，是人类头脑的创造，不要以为科学就是完全客观的，它会随着我们认识的改变而改变。以为科学的就是客观的，这完全是一种习惯性的误解。另外，我们头脑中的思维观念具有惯性，习以为常，总想保持不变，以为固有的思维观念是永远正确的。从牛顿的三维空间+绝对时间到相对论统一的四维闵可夫斯基空间，从平直的闵可夫斯基空间到广义相对论弯曲的黎曼空间，再到量子力学的无限维希尔伯特空间，每一次演变都要经历观念的转换和克服巨大的惯性。爱因斯坦的名字当时在欧洲妇幼皆知，就是因为相对论冲击和改变了传统的时空观。物理学思维观念三百多年的演变给我们提了个醒，要求我们的思维随着观测世界的变化而有完全的宽松和灵活，不能头脑僵化顽固不变。