理論物理專業

理論物理專業是研究物質的基本結構和基本運動規律的一門學科， 它既是物理學的理論基礎， 又與物理學乃至自然科學其它領域很多重大基礎和前沿研究密切相關。理論物理學通過為現實世界建立數學模型來試圖理解所有物理現象的運行機制。通過“物理理論”來條理化、解釋、預言物理現象。

基本介紹

• 中文名：理論物理專業
• 研究領域：物質的基本結構和基本運動規律
• 運行機制：為現實世界建立數學模型
• 相關學科：物理學、自然科學等

培養目標

本專業主要培養具有堅實的理論物理基礎和必要的數學功底，了解學科發展前沿，能夠從事理論物理方面的科研教學的高層次、全面發展的學術型人才。畢業生既可以繼續攻讀博士學位或赴海外深造，也可以在科研機構、高等院校、國家政府部門和相關領域從事物理方面的教學、服務和管理工作，或在信息、材料、能源等相關高技術的企事業單位從事技術性工作。

研究方向

目前理論物理專業的主要研究方向有：高溫超導微觀機理、低維強關聯繫統、量子臨界現象、原子與分子物理中的與超冷原子相關理論問題、介觀物理以及與統計力學相關的交叉學科。主要開設高等量子力學、群論、量子統計物理、高等固體理論、量子場論、相變與重正化群理論、計算物理、凝聚態物理前沿、經濟與金融物理、理論生物物理等等專業課程。

1．粒子物理理論
具體包括強子物理（如粲偶素物理、自旋物理、格點規範等）、標準模型和超出標準模型的新物理(如CP破壞、輻射修正、超對稱的量子效應等)等。該方向研究集體是目前國家自然科學基金資助的全國唯一一個理論物理方面的“創新研究群體”。
2．原子核理論
具體包括如原子核內的夸克自由度、極端條件下的核結構、原子核的代數模型及微觀基礎、原子核的集體運動模式及其相變、超重核的結構及合成反應、核天體物理、相對論性重離子碰撞、強相互作用物質的成分、形態、相及相變等。
3．場論和宇宙學
包括如弦理論、共形場論、非對易幾何、宇宙甚早期演化及宇宙結構等。
4．凝聚態理論和統計物理
包括介觀體系輸運性質和強關聯繫統統計模型、高溫超導理論、強電磁場等極端條件下凝聚態物質的性質等。
5．計算物理及其套用
包括多粒子系統的研究方法、對稱性理論和方法、模擬計算方法等。

6.計算流體力學

　計算流體力學(Computational Fluid Dynamics，CFD) 是一門發展迅速的學科。計算流體力學出現於20世紀60年代，經過幾十年的發展，已經成為流體科學領域中與理論流體力學和實驗流體力學鼎足而立的重要學科。計算流體力學作為大規模科學計算學科群的一員，將在21世紀繼續得到迅速發展。計算流體力學是一門交叉性很強的學科。它的理論基礎是理論流體力學和計算數學， 主要是用離散化的數值方法及電子計算機 對流體無粘繞流和粘性流動進行數值模擬和分析的學科。它的套用遍及所有與流動現象有關的學科及工業領域。在動力工程和流體機械等領域有重大的套用。
7.計算凝聚態物理
凝聚態物理學是從微觀角度出發，研究由大量粒子（原子、分子、離子、電子）組成的凝聚態的結構、動力學過程及其與巨觀物理性質之間的聯繫的一門學科。計算凝聚態物理是用第一性原理、蒙特卡羅方法、分子動力學、密度泛函理論等方法，對低維凝聚態物理、自旋電子學、納米材料、固體量子信息等進行計算研究。由於凝聚態物理的基礎性研究往往與實際的技術套用有著緊密的聯繫，凝聚態物理學的成果是一系列新技術、新材料和新器件，在當今世界的高新科技領域起著關鍵性的不可替代的作用。近年來凝聚態物理學的研究成果、研究方法和技術日益向相鄰學科滲透、擴展，有力的促進了諸如化學、物理、生物物理和地球物理等交叉學科的發展。
8.生物物理學
生物物理學是生命科學和物理學的交叉所形成的一門新的學科，是當前最富活力的研究領域之一。生物物理學套用物理學的概念、技術和方法研究生物各層次結構與功能的關係，生命活動的物理、物理化學過程，和物質在生命活動過程中表現的物理特性，它從基本的物質結構和相互作用出發，在原子分子水平上闡明種種複雜的生命現象的運動規律和機理。生物物理學不僅在了解自然現象的基礎研究上有重大的意義，而且在醫學、藥物學、農業、仿生工業等方面有著重要的套用，與眾多的人類生活息息相關。我們的研究集中於結構生物物理學。主要研究方向有蛋白質結構預測、生物分子分類、分子對接和分子功能預測等。

引力與相對論天體物理：該方向是本學科傳統的、有特色和優勢的方向，有著長期的研究工作積累和深厚的基礎，尤其注重基礎理論和基本問題的研究，在廣義相對論、黑洞物理、量子引力、高維引力、宇宙學、中子星與密物質物理等廣泛領域作出了大量有意義的研究成果，在國內外產生了積極的影響，與國際同行有良好的學術交流關係。

統計物理與非線性科學：該方向既注重非線性動力學的理論研究，又致力於理論與實驗、套用的結合。特別在隨機共振和時空混沌及其控制的研究方面取得了一系列成果，發表了多篇具有開創性的處於國際領先水平的學術論文，受到國際學術界同行的廣泛關注，成果多次獲國家和教育部獎勵。

極端條件下新物質和形態的研究：在非線性、塵埃與雷射電漿中的非線性相干結構，向湍流轉變的現象和機制、原子核熔合與裂變動力學、建立描述重離子碰撞機制和原子核多重碎裂的理論模型研究以及粒子物理強相互作用中手征對稱性自發破缺等國際前沿方向上做了一系列創新的工作。此外，在彈道反常擴散、雷射電漿尾波、納原子團簇研究以及重夸克物理等研究方面也做出了一些有影響的工作。

院校排名

理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等，幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。

排名
學校名稱
等級
1
北京大學
A+
2
中國科學技術大學
A+
3
北京師範大學
A+
4
復旦大學
A+
5
大連理工大學
A+
6
浙江大學
A
7
華中科技大學
A
8
南京大學
9
上海交通大學
10
南開大學
11
清華大學
12
蘭州大學
13
中山大學
14
吉林大學
15
北京理工大學
16
山東大學
17
湖南師範大學
18
西安交通大學
19
內蒙古大學
20
華中師範大學

　B+等(30個)：寧波大學、河北師範大學、四川大學、南京師範大學、雲南大學、天津大學、山西大學、武漢大學、揚州大學、西北大學、遼寧師範大學、華東師範大學、廈門大學、同濟大學、廣西大學、浙江師範大學、河北工業大學、廣西師範大學、河南師範大學、湖南大學、北京科技大學、渤海大學、東南大學、西華師範大學、南京航空航天大學、江西師範大學、南昌大學、煙臺大學、河南大學、遼寧大學
B等(30個)：曲阜師範大學、西南大學、深圳大學、中南大學、山西師範大學、鄭州大學、安徽大學、西北師範大學、北京航空航天大學、北京工業大學、蘇州大學、雲南師範大學、重慶郵電大學、湖南科技大學、北京交通大學、溫州大學、上海師範大學、中國人民大學、東北大學、華南師範大學、山東師範大學、中國礦業大學、重慶大學、東北師範大學、貴州大學、安徽師範大學、徐州師範大學、廣州大學、四川師範大學、湘潭大學