如果你是物理壬
谢邀,人在机场,刚下地铁
应学弟学妹们的邀请,打算趁候机的间隙给学弟学妹们写点大二指南,会偏向于学术类的发展方向,请辩证看待。
先来一段inherit的我们帅气聪慧的刘传学长的遗产(bushi),但是他大摸特摸于是我斗胆续写一点。[]内的内容是我补充的。
这是给学弟学妹写的大二学习指南,希望有点用处(大雾
更新:21级培养方案更换,不过大差不差,只是工程基础类学分变少(所以只需要修电路分析就够了,不需要金工实习,核物理可能会需要修数电模电),培养方案如下:
核物理专业培养方案
应用物理专业培养方案
物理学专业培养方案
需要注意的是虽然这写着大二学习指南,但如果你之前是和我一样只是经历了大类培养,肯定大二是没法完成的。所以,留下的坑就要自己慢慢填。同时,这是我的个人经验,仅供参考,如果不考虑自己的情况就变成小马过河了。
对我校的学生来讲,大二估计最重要的科目如下:
学期 | 课程 |
---|---|
第三学期 | 热学(A);光学;数学物理方法1;概率统计;电路分析 可选:工程热力学 |
第四学期 | 热力学与统计物理(A);理论力学;原子物理学;可选:模拟电路;数字电路;工程流体力学 |
可补充内容 | 常微分,抽象代数/群论,张量分析/微分几何,量子力学,电动力学 |
热学/热力学与统计物理
主要参考书:
[教材]秦允豪《热学》
林宗涵《热力学与统计物理学》
[教材]汪志诚《热力学·统计物理》
(据说要换成刘川老师的热统)
Kardar《Statistical Physics of Particles》/《Statistical Physics of Fields》 [多说一句,希望学弟学妹们尽快适应英文文献的阅读。]
参考书:
帕斯里亚《统计力学》
[王竹溪《热力学》
李政道《统计力学》
黄克孙《统计力学》]
建议学习路径:
热学学习先行,但注意不要被描述性质的东西限制住。[重点是形成对多体系统的直觉认识,物理图像,论述请见我另一篇文章The so-called physical picture]建议大家都去听听热学课程,真的讲的很好且很有用。这样,就可以同时在大二上学期时学习林宗涵的平衡热力学部分,只要你花时间,就一定可以学好!如果胡老师做了讲义,请一定仔细阅读!
大二下学期在阅读汪先生的教材的同时,请仔细阅读林宗涵的书。非平衡部分可以放到日后学习所用,同时,请阅读Kardar两件套的第一件套!最后,视兴趣阅读第二件套。[kardar两件套yyds]
[统计力学和量子力学是我兴趣最大的两门课,二者有非常清晰的逻辑链条,并且是强有力的描述系统的工具。统计物理是后续固体物理、凝聚态物理、量子多体系统的基础,同时也发展出来了统计场论等field theory方法。统计物理理论本身就是一个很前沿的领域,包括非平衡统计,量子热力学,量子多体。]
光学
主要参考书:
[教材]《新概念物理教程·光学》
[教材]钟锡华《现代光学基础》
建议学习路径:
鉴于我认真学习光学的时间相对较短,不打算详细介绍这一部分。但是,新概念看看就好,不要以为能学会光学。考试过关可以,但是想学好一定参考这本《现代光学基础》!虽然挺难的,但是也请坚持。日后有机会我会请专业人士介绍这一方面。
[我也没学好光学QAQ,而且感觉经典光学只在光学仪器设置设计等方面有用,对AMO(atom, molecule, optics)等方向感兴趣的同学可以加强学习,而且现在用的更多是量子光学,和经典光学完全不是一回事。]
数学物理方法
主要参考书:
[教材]《数学物理方法》梁昆淼
《数学物理方法》吴崇试
参考书:
Arfken, Weber, and Harris《Mathematical Methods for Physicists》
Sadri Hassani《Mathematical Physics》
K.F.Riley, M.P.Hobson, S.J.Bence 《Mathematical Methods for Physics and Engineering》
建议学习路径:
虽有其他参考书,同时老师也会给相应的英文书,但只会考试那点,故待补充。
请先快速学完复变函数部分,抓紧时间看数理方程部分。一定努力,数理方法是学多少都学不够的!
[复变函数是很有趣且不难的,梁书重点还是在留数部分,如果你想做场论方向QFT,CFT里积分会用得上,并且还有共形变换一系列。然后数理方程部分是真滴难,建议先不要沉迷于计算,通看一遍全局把握。(你们可能是马女森老师上,马老师上课很有青春感!!!)]
理论力学
主要参考书:
[教材]周衍柏《理论力学教程》
朗道《力学》&Landau《Mechanics》
参考书:
刘川《理论力学》
阿诺德《经典力学中的数学方法》
陈童《理论力学新讲》
Goldstein《Classical Mechanics》
建议学习路径:
在牛顿力学还没有忘记时,阅读周衍柏前三章加习题。并不困难。继续阅读第五章看完拉格朗日方程部分,开始阅读朗道的中文\英文对应部分,再将两本书结合起来阅读效果极好。
刘川的教材没有详细看,但是可以用于在看完朗道之后、阅读朗道《经典场论》同时加深理解。
陈老师的书请在知乎搜索陈童可得,作者的想法非常好,建议二次重构时阅读。
阿诺德请视自己能力确定是否阅读[很数学,从流形,纤维从和辛几何的角度开始讲,如果你学过了微分几何那么也应该会很欣赏这种语言。],Goldstein请考虑阅读时间[确实不错,就是英文读起来不会快,而且论述的也比较细致]。
常微分
主要参考书:
王高雄《常微分方程》
参考书:
阿诺德《常微分方程》(中/英)
这门课主要针对数学二学位所写,主要授课内容为常微分方程(组)的具体求解。这是上课的重点,但是也请好好看看微分方程的定性理论,没有什么好说的。[对数学感兴趣的可以考虑进一步学习PDE,需要有复变的基础,现代的PDE是基于Sobolev空间,需要有比较好地泛函基础。][只关心物理的同学这门课其实没有学习的必要,遇到方程嗯解或者是mathematica解就行。]
抽象代数/群论
(待补充)[我来补充吧:个人觉得这门课除了群论对物理没有很大的作用,但是看起来也是很有意思的,没有报数双也可以选,数学向的群论可以看这个
Math 4120 (Modern Algebra), Summer I 2019 (online) (这个教材的对应的书本(不是ppt)有汉化版,书名叫做《群论彩图版》)
物理向群论学习的话推荐结合着物理内容来
Schwichtenberg J. Physics from symmetry[M]. Berlin: Springer, 2015. (超理论坛有汉化版,这本中文应该叫从对称性出发的物理学,最近在和编辑联系出版,大家如果有兴趣也可以参与到翻译专著的行业中来呀)
Tung W K. Group theory in physics[M]. World Scientific, 1985.(董无极的书)
徐建军. 物理学中的群论基础[M]. 清华大学出版社, 2010.(很薄的小册子,前面可以跳着读)]
张量分析/微分几何
(待补充)[
梁灿彬, 周彬. 微分几何入门与广义相对论[M]. 北京: 科学出版社, 2006.(梁老师今年刚刚仙去,我们还仍可在B站他的课程视频上缅怀他老人家)
他去天堂讲相对论了——怀念梁灿彬先生
]
量子力学&电动力学请视时间(指大三授课是否时间冲突)以及能力(能否坚持听课)开展。这里的目的是为了给你一个这两门课程的初步印象,以便在大三学习之初便能跟上节奏。[建议先学量子力学,有趣而且基本现代物理哪个方向都会用得到。]
(待更新)
总的来说,欢迎各位来到物理学院!这是新的开始,也是一段崭新的旅程,你们会遇到真正的物理学,有趣的学长学姐,和可爱的导们。
北航物理系的课程设置是这样的:
现有的物理方向按照ArXiV分类的话就是:
我个人感兴趣的理论物理大概有这些方向:
希望大家能够积极了解前沿,探索自己兴趣,早做好规划。考虑未来的目标可以分为学术和就业。先说实验室,比如申国外phd就需要去实验室做出点成果,本校的实验室或者去清北的组里都还可以,特别注意研究一下老师在国外的connection。而如果打算去清北的话,无疑直接去清北组里更好。去复交浙这些外地学校的话,线下实习不现实,可能不如在北京的学校实习。去本校的话自然也是早点挑一个组,和老师互相知根知底最好。
公司的话,打算出国读硕(就业导向)和国内专硕可以重点了解一下,其他的情况其实也很值得去公司干一干,毕竟公司也是有搞研究的岗位。公司比学校有一些好处,比如贴近实际业务、算力和数据相当充足、有更详细的计划和OKR、可以取得一笔可观的收入等、更好的工作环境等。与之对应的问题可能有出勤要求、无法认识学校里老师等。尤其是对大二同学和跨专业的同学来说很重要的一点是,公司有很多轮技术面试,门槛比较高(毕竟要发你工资),学校老师则比较欢迎本科生实习(毕竟不像保研学生那样有名额限制),所以从学校实验室起步还是不错的
无论是公司还是实验室,都得仔细考量一下各种情况,实验室比如老师水平、对学生态度、能给本科生安排什么工作(再比如往年本科生去向)、组里氛围、老师在国外和国内其他学校的connection、能否推荐公司实习等等。公司主要是上一段说的那些,还有实习期长短、出勤要求、mentor及同事的人品和水平之类的。两者都适用的是具体研究方向和所花时间的多少。以上问题都可以问问同组师兄建议。
同时作为一名合格的理工科大学生并且有往学术方向发展的意愿,你应该掌握的计算机技能大体如下:
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文献检索(Google scholar, Researchgate, inspire, arXiv, web of science, Sci-Hub, etc.),信息搜集数据收集(搜索引擎,数据库 pdg, nist,ASP),参考文献管理(everything, mendeley, zotero)
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编程能力
至少能够熟练使用一种高级语言以及常用库(python/C/C++/Julia)
科学计算软件(mathematica, maple, matlab)
常见的数值计算方法(Operate System such Linux/Windows)
常用的数据结构以及算法(图论、排序)
文本文件读取、处理(io)
数字图像(基本概念,读取,简单处理加工)
常用图表绘制(代码或软件) -
写作与演讲
科技论文排版(规范,软件,office, latex, markdown, HTML, CSS, JavaScript, PS)
文本文件编辑器(* Vscode, Sublime, Atom, Vim, Emacs, Jupyter)
正则表达式()
版本控制与社区平台( Git, Gitee)
我个人觉得物院的课程设置还是比较合理,学业压力相比经管、数学也轻一些,适合自己探索、尽情生长。然后关于大二的学习和生活我截一张以前PPT的图:
希望起到参考意义
我个人还想额外分享一些资讯渠道。
国内的一些交流平台:
- 超理论坛
超理论坛:
理科人上网帮助
美国物理课程资源 - 知乎物理区
还是有很多大佬的,比如
@王俊凯(南大20级大佬)
@東雲正樹
@kBlnW(本科北师、EPFL读博统计物理方向)
@O空O扬O(清华19级,凝聚态理论方向)
@王清扬(国科大宇宙学博士生)
@文强(东南丘中心研究员)
@王一研究宇宙(港科大宇宙学方向教授)
@稻荷正义观察破球(一直换名字的学姐–)
@浅斟低唱 Cai Jia-qi
剩下的自己去探索吧,还挺多的。 - 微信公众号也会有一些前沿信息和会议资讯
分享一下我关注的
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有出国意向的可以看一亩三分地,和下面的找项目联合起来看。
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教育邮箱edu.cn优惠大合集 薅羊毛的好东西
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一些个人博客很有意思,很多大牛都有写博客的习惯hhh:
诗遇上歌 我的博客
荒原 19物院学长
董晟渤的个人主页 19级西交统计学学长
Ji-Huan Guan 北京量子院关济寰师兄
Quantum Many-Body & Numerics 港大副教授孟子杨老师
orrelated Quantum Matter and Materials 北航李伟老师课题组主页
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xteam-home 高能所史欣老师课题组页面(所以其实不算博客
alxzcode&math 2006一位热爱数学的同学
静觅丨崔庆才的个人站点爬虫教程 之前买了本爬虫的书发现作者是北航的师兄hhhh
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科学空间|Scientific Spaces 15年开始关注的物理系学长,但是现在已经转码了(悲)
't Hooft 't Hooft,我认为是现存的最伟大的理论物理学家之一,
李文威的主页 李文威老师的主页,喜欢数学的可以看。
Physics World Cai Jia-qi学长
Professor David Tong, Theoretical Physicist 剑桥佟大为老师的博客
余钊焕的主页 中山大学余老师
What’s new | Updates on my research and expository papers, discussion of open problems, and other maths-related topics. By Terence Tao 不会有人不知道博客狂魔陶哲轩吧。他的首页也有很多关联的博客。
卢昌海的个人主页
Quantum Frontiers | A blog by the Institute for Quantum Information and Matter @ Caltech
Sean Carroll – in truth, only atoms and the void 是spacetime and geometry的作者Sean Carrol
科学网—湖南土著 - 刘全慧
Yin Zhangqi’s Blog – My quantum world and life
余海峯 David | 物理喵 phycat – TEACH YOUR CAT SCIENCE
Joyful Physics -
寇享 可以很方便的看一些大牛老师的最新讲座。 强烈推荐!强烈推荐!
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B站好课又来啦!数理学霸爱看的宝藏课程都在这儿 B站大学名副其实,另外我再推荐几个up主,YueZhou_physics, Tough-88, htsc-ruc, 南科大数学物理,BICMR, 悦悦爱物理,柚柚柚子235,peinhope, 王一研究宇宙(和上面知乎的呼应),kahf_phys, 费兹克斯的编年史。
国外的一些平台:
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Stackoverflow, Physics Stack Exchange, Mathematics Stack Exchange, MathOverflow
是很有质量的问答社区!虽然知乎在15年左右质量也很不错,但是现在流量涌入质量却下降了,我的评价是不如stack exchange. -
arXiv
当然真正严肃入门、学习还是要自己动手去读文献,推公式,PRLBCD开读,Science读起来,Nature看起来。
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edux, Master, Postgraduate, PhD scholarships and grants, Postdoctoral positions | scholarshipdb.net, Academic, research and science jobs - Academic Positions, PhD Study in Europe | FindAPhD.com 留学找项目或者是找教职的招聘网站
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Research Gate, Quora Mathematics and Nature
, Twitter, ScienceOpen, ORCID, 不过感觉民科也挺多,质量也不是太高,不如看博客。
参考文献
HUST物理系学生生存指南 是华科15级学长Cai Jia-qi写的,对比参照
So You Want to Be a Physicist: A 22 Part Guide! 一个成为物理学家的指南
how to be a GOOD theoretical physicist 't Hooft的一篇指南