當(dāng)你跳入泳池,再起身的時候,會覺得自己好像變重了。那是因?yàn)樗驖窳四愕囊路黾恿艘路闹亓??;蛟S大部分只知道這么多,但是為什么水打濕衣服會增加衣服的重量呢?這我們自身有為什么會有重量呢?這些重量來自哪里?是什么構(gòu)成了這個世界?構(gòu)成世界的最小粒子是什么……你會發(fā)現(xiàn)當(dāng)你稍微往深一點(diǎn)想,就會有越來越多的疑問。那么這些疑問該怎么解決呢?只要知道了“它”,這些問題就不是問題了。而“它”就是零點(diǎn)高三今天要講的“物理學(xué)”專業(yè)。
一、專業(yè)概述
物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動規(guī)律的自然科學(xué),是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理學(xué)的一個永恒主題是尋找各種序、對稱性和對稱破缺、守恒律或不變性。
作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科,物理學(xué)研究大至宇宙、小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動形式和規(guī)律,因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己理論結(jié)構(gòu)的工作語言,以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn),物理學(xué)是當(dāng)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。
物理學(xué)研究的空間尺度跨度十分大,小至基本粒子、原子,到DNA長度、最小細(xì)胞,大至太陽系、銀河系、星系團(tuán)、超星系團(tuán)等??梢哉f,物理研究的是我們宇宙的所有。
從物理學(xué)研究的領(lǐng)域上看,可分為下列四大方面:凝聚態(tài)物理,原子、分子和光學(xué)物理,高能粒子物理和天體物理。
物理學(xué)作為一個專業(yè)學(xué)科,有著自己獨(dú)特的學(xué)科體系,我們在大學(xué)期間學(xué)習(xí)的物理與高中的物理既是相同的,也是相異的。相同是指學(xué)習(xí)的大類上,大學(xué)的物理學(xué)主要包含四個重點(diǎn):理論力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計物理、電動力學(xué)、量子力學(xué),部分的還會研究相對力學(xué)。這個分類與宇宙的物理性質(zhì)在物理上的分類是密切相關(guān)的。
理論力學(xué)研究低速宏觀物體,熱力學(xué)統(tǒng)計物理則是微觀粒子的無規(guī)則運(yùn)動的宏觀體現(xiàn),電磁場的存在引出了電動力學(xué),而要研究原子分子層面上的物理就需要量子力學(xué)。而說二者不同,則是因?yàn)樵诔醺咧形覀儜?yīng)用的是初等數(shù)學(xué)的方法,而到了大學(xué)階段,高等數(shù)學(xué)豐富多樣的技術(shù)手段給研究提供了更多的支援。
二、師兄師姐學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)及建議
1學(xué)習(xí)本專業(yè)的體會
大學(xué)學(xué)習(xí)物理跟高中為了高考學(xué)習(xí)物理有截然不同的感受。高中時,學(xué)習(xí)物理就是解題,不停地解題,告訴你一個公式你就得把它當(dāng)真理。到了大學(xué),沒有那么多習(xí)題給你做,但課本后面的習(xí)題都具有相當(dāng)?shù)碾y度,書中的公式也不都是真理,大部分都只是能勉強(qiáng)解釋某一物理現(xiàn)象罷了。
物理學(xué)是一個不斷發(fā)展不斷完善的學(xué)科,了解物理發(fā)展現(xiàn)狀最好的方法就是看目前發(fā)表的論文??凑撐目梢院芎玫拈_闊視野,了解不同學(xué)術(shù)派別對于同一個物理現(xiàn)象的不同解釋。通過這些論文,久而久之,你看待問題的角度就會更加全面更富有邏輯性。如果你發(fā)現(xiàn)某人論文里有一些差錯,或者你有更加好的,創(chuàng)新的想法,那你就能發(fā)表一篇論文了。物理的重大突破,要么就是有了新的想法,要么就是否定了前人的觀點(diǎn)。前者能夠成為企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),后者能夠成為偉大的物理學(xué)家。
很多人以為學(xué)物理的都是書呆子,整天就會埋頭學(xué)習(xí)。其實(shí)不然。由于我們的課程比較少,平時都可以空出很多時間來做別的事情,比如參加社團(tuán)活動、組織春游聯(lián)誼等,學(xué)院的學(xué)生會主席、秘書長一般都有一個是物理學(xué)的。
2大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活
大一是高中跟大學(xué)的過渡。剛剛經(jīng)歷高三緊張的高考,即將踏入大學(xué)的殿堂,而大學(xué)的第一道關(guān)卡就是舉足輕重的大一。對于學(xué)物理等基礎(chǔ)學(xué)科的人來說,高數(shù)是一門必修課,同時也是一門非常重要的課程。從高數(shù)的學(xué)分來看,高數(shù)上下兩冊合起來共占據(jù)了10個學(xué)分,可見其對于學(xué)生成績的重要性。
另一方面,數(shù)學(xué)是物理學(xué)幾乎所有課程的工具,可以說高數(shù)學(xué)得不好的人,他的物理也不會特別突出。很多同學(xué)因?yàn)楦邤?shù)沒學(xué)好,會失去繼續(xù)學(xué)習(xí)下去的信心,導(dǎo)致整個大學(xué)四年的庸碌生活。除了高數(shù),大一還要修讀物理學(xué)最基本的幾門專業(yè)課,分別是力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理。剛接觸這些課的時候,一定要做好充分的預(yù)習(xí),同時也要做好聽不懂的準(zhǔn)備。
為什么預(yù)習(xí)了還是聽不懂?因?yàn)槲覀兊臄?shù)學(xué)知識在這個時候很不夠用,什么微分、積分、偏微分,而這些知識物理老師上課時都默認(rèn)我們是懂的,不會給予太多的重視,也就會把這些推導(dǎo)公式一筆帶過。聽不懂也沒關(guān)系,不要強(qiáng)給自己太大的壓力,因?yàn)榇蠹叶疾欢?/p>
剛上大學(xué),相信大家都對大學(xué)怎么考試,考什么內(nèi)容很感興趣,下面簡單介紹一下。在高中,其教學(xué)思想是一本薄薄的很少內(nèi)容很容易懂的書,但卻要做無數(shù)的難得讓人抓狂的題目,考試更是要了不少人的命。相反,在大學(xué),一本書的內(nèi)容是很晦澀難懂的,看一章都得花好幾個星期,何況看完還是不懂。
但大學(xué)的考試卻容易得很,只要你把老師平時布置的作業(yè)在考試前都背下來,就能拿到九十多分。因?yàn)榇髮W(xué)的老師上課都是按照自己的講義,他也不知道別的老師是怎么講這個內(nèi)容的,考試出題也完全是這個老師出,為了避免學(xué)生投訴,他必須只考自己講過的題目,自然就簡單很多。
大一學(xué)完了一些基礎(chǔ)課程,大二學(xué)的內(nèi)容就有難度了。因?yàn)閷W(xué)完了高數(shù),這個階段的難點(diǎn)就不再是數(shù)學(xué)推導(dǎo)了,而是專業(yè)課程。大二的專業(yè)課程就是傳說中的物理學(xué)四大天書,分別是“理論力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計物理、電動力學(xué)和量子力學(xué)。這些課程其實(shí)是力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)的理論提升,因?yàn)槭且环N提升,自然是比較難的。
其難點(diǎn)主要是物理概念比較抽象,幾乎所有的東西都用數(shù)學(xué)公式表達(dá),而沒有明顯的物理圖像,很難形象化的東西一般都是比較難懂的。對于這學(xué)期的學(xué)習(xí),給師弟師妹們的建議就是,提前預(yù)習(xí),多動筆自己推導(dǎo)一下書中的公式,畢竟你的數(shù)學(xué)已經(jīng)過關(guān)了。
大三是很關(guān)鍵的一年。這一年你要考慮自己是繼續(xù)讀研還是畢業(yè)后就出來找工作,是留校讀研還是去外校,是出國還是繼續(xù)待在中國,是保研還是考研,是繼續(xù)讀物理還是轉(zhuǎn)專業(yè),等等,所有的這些決定都要在一年內(nèi)完成。出國的要準(zhǔn)備出國資料,保研的要去參加每年7月份各高校的夏令營,考研的要準(zhǔn)備1月份的研究生考試……專業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)院安排的,不用自己去找,不同方向的實(shí)習(xí)內(nèi)容也很不相同。比如材料的是去參觀公司的生產(chǎn)車間,光信的是在實(shí)驗(yàn)室磨鏡片,微電子做電路板,理論物理的自主學(xué)習(xí)……
到了大四,可以說是放松的時間了。很多專業(yè)的學(xué)生在這一年里還有很多的課要上,而物理學(xué)的學(xué)生因?yàn)榇笠恢链笕n程排的滿,學(xué)分基本都是已經(jīng)修完了,所以就不用再選課。當(dāng)然,如果你愿意,也可以去旁聽。有些同學(xué)會利用大四去參加實(shí)習(xí),或者跟著未來的導(dǎo)師一起做試驗(yàn)搞項(xiàng)目。對于找工作、考研的同學(xué),也可以充分利用這段時間做一些準(zhǔn)備工作。
3學(xué)習(xí)本專業(yè)的能力提升
學(xué)物理的人一定要做到寧靜、淡泊。非寧靜無以致遠(yuǎn),非淡泊無以明志,如果你選擇物理是為了以后好就業(yè),對不起,你選錯了。物理學(xué)最大的用處不是就業(yè),而是鍛煉你的內(nèi)在。在經(jīng)濟(jì)、管理等專業(yè)被普遍叫好的時候,我們的心靈被利益所侵蝕,想的只是如何找到好工作,如何利用自己的專業(yè)給自己的未來鋪路。
他們都忽略了一點(diǎn),只有當(dāng)你把心靜下來,真正的用心學(xué)習(xí)、去思考的時候,你才能學(xué)到知識,才能得到更好的升華。在這個專業(yè)學(xué)習(xí)了四年,感覺收獲最大的就是自己看待問題的角度比別人更全新,對于同一個現(xiàn)象,我們往往要從不同的視角去考慮。在分析的過程中,又很好地鍛煉了我們的邏輯推理能力。我相信,這四年里學(xué)到的知識,會是你一生的財富。
三、專家提醒
物理學(xué)專業(yè)是一個培養(yǎng)全面型人才的專業(yè),既可以從事理論研究,又可以從事一些處在生產(chǎn)第一線的技術(shù)工作。考生對將來的去向,有比較廣的選擇范圍,知識全面、應(yīng)用能力強(qiáng)、擇業(yè)范圍廣是該專業(yè)的主要特色。認(rèn)為該專業(yè)的學(xué)生只能做純理論研究的看法完全不正確。不過,就該專業(yè)本科生老說,學(xué)習(xí)的課程或許比較單調(diào)和枯燥,所以濃厚的興趣,才是學(xué)習(xí)者最應(yīng)該具備的東西。
因此,考生報考時,主要應(yīng)該考慮的是自己對該專業(yè)的興趣,而不用過多擔(dān)心專業(yè)出路等問題。從現(xiàn)實(shí)來看,我們熟悉的華人科學(xué)家,諾貝爾獎得主楊振寧、李政道、丁肇中等,獲得的都是諾貝爾物理學(xué)獎。很可能將來第一個獲得諾貝爾獎的中國人將在物理學(xué)專業(yè)畢業(yè)生中出現(xiàn)。
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