理論物理是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科，它既是物理學(xué)的理論基礎(chǔ)，又與物理學(xué)乃至自然科學(xué)其它領(lǐng)域的很多重大基礎(chǔ)和前沿研究密切相關(guān)。理論物理以解析分析與數(shù)值計(jì)算為手段，研究物質(zhì)在不同層次上的基本物理規(guī)律，研究內(nèi)容涵蓋了從高能到低能，從微觀到宏觀甚至宇觀的各個(gè)前沿研究領(lǐng)域，如：量子物理、基本粒子物理、原子核物理、原子與分子物理、凝聚態(tài)物理、復(fù)雜系統(tǒng)以及天體物理和宇宙學(xué)等。

 

校理論物理專業(yè)主要在以下幾個(gè)研究方向招生。

 

1. 量子物理：量子力學(xué)是支配微觀世界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，其有效性和精確性毋庸置疑，但是其概念基礎(chǔ)自從誕生之日就存在巨大的爭論和分歧。本方向?qū)⑸钊胩接懥孔游锢淼娜舾芍匾締栴}，包括微觀粒子的波粒二象性問題，雙粒子的量子糾纏問題，波函數(shù)演化和波包坍縮問題，光子、電子、原子等微觀粒子之間量子相互作用的細(xì)節(jié)問題等等。

 

2. 引力理論與核天體物理：在天體和宇宙尺度，引力不僅支配著天體的運(yùn)動(dòng)，而且是天體結(jié)構(gòu)和演化的決定因素。引力理論的研究是目前理論物理研究十分活躍的一個(gè)領(lǐng)域。核天體物理學(xué)主要以中子星、白矮星等致密天體為研究對象。

 

3. 生物物理：生物物理學(xué)應(yīng)用物理學(xué)的概念、技術(shù)和方法研究生物各層次結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，生命活動(dòng)的物理、物理化學(xué)過程和物質(zhì)在生命活動(dòng)過程中表現(xiàn)的物理特性，它從基本的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和相互作用出發(fā)，在原子分子水平上闡明種種復(fù)雜的生命現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)理。主要研究內(nèi)容有：生物信息學(xué)、非線性物理學(xué)的基本理論與生物系統(tǒng)的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為等。

 

4. 計(jì)算凝聚態(tài)理論：凝聚態(tài)物理學(xué)是從微觀角度出發(fā)，研究由大量粒子（原子、分子、離子、電子）組成的凝聚態(tài)的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)過程及其與宏觀物理性質(zhì)之間的聯(lián)系的一門學(xué)科。計(jì)算凝聚態(tài)物理是用密度泛函理論、蒙特卡羅方法、分子動(dòng)力學(xué)等多種理論計(jì)算方法，對低維凝聚態(tài)物理、自旋電子學(xué)、納米材料、固體量子信息等進(jìn)行計(jì)算研究。主要研究內(nèi)容有：晶體缺陷和摻雜理論、表面催化機(jī)制、磁性半導(dǎo)體材料和光伏太陽能材料的物性等。

 

5. 準(zhǔn)晶體理論：準(zhǔn)晶體是上世紀(jì)八十年代發(fā)現(xiàn)的一種新型物質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)，其性質(zhì)與傳統(tǒng)的周期晶體和非晶體有很大不同。準(zhǔn)晶體物理內(nèi)容豐富，有許多理論問題沒有解決，例如其生長機(jī)理、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、新穎的物理性質(zhì)等。本方向通過模型分析和計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行研究，主要內(nèi)容有：準(zhǔn)晶體的幾何模型、電子性質(zhì)、各種對稱性的準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)的生長機(jī)理等。

 

主要課程：《高等量子力學(xué)》、《廣義相對論》、《理論物理前沿》等。

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