最近,抖音最帥物理學家火了,在抖音上,他透過用播音腔講宇宙的“十萬個為什麼” 獲得了越來越多的人的關注。
這位物理學家的名字叫王一,從中科大,到加拿大麥吉爾大學,到劍橋大學任霍金高階學者,再到香港科技大學擔任副教授,他的教學和科研足跡幾乎繞地球轉了一圈。
而他的科普短影片,也引發了許多青少年對科學的好奇和興趣,甚至成為未來的科學家和工程師。
物理作為基礎學科,一直以來都受中國學生追捧。
根據 Open Doors 2021資料指出,54% 美國國際學生在 2020-2021 年攻讀了 STEM 領域的專業(包括工程領域、數學和計算機科學、物理和生命科學、衛生專業和農業),其中,物理與生命科學專業,是中國學生最愛選的專業第5名。
那麼,對於留學生家庭來說,
美國都有哪些物理學專業較好的學校?
學物理的就業前景怎麼樣?
近日,U.S.News最新出爐了“TOP 11 物理學世界大學排名”(Top 11 Global Universities for Physics),該榜單是從全球750所知名大學中篩選、評比、稽核,所產生的榜單。
在全球TOP10的最佳物理學專業學校排名中,有7所都是美國高校,並且世界前6之位皆被美國的大學佔據。可以看出,美國是物理科學研究的全球領導者。
其餘在聲譽的前11名的分別是:#7(日本)東京大學、#9(法國)薩克雷大學和#9(中國)清華大學,以及去年的全球十強選手——(英國)劍橋大學,今年排名全球第11位。
接下來,我們就來揭曉居於全球前10的這七所美國大學在物理方面的優勢及特點。
普林斯頓大學 Princeton University
全球物理學排名:8
世界大學排名:16
今年的諾貝爾獎,普林斯頓大學可謂是星光熠熠。在物理、化學、經濟、和平獎領域,均有包攬獎項。不愧是全美連續17年排名第一的老大哥。
物理學方面,普林斯頓大學以重質量、重研究、重理論的傳統享譽世界,旨在傳授物理宇宙學的知識,並培養學生像物理學家一樣思考的能力——包括直覺、科學方法、以及解決問題的技巧。
在過去的幾十年裡,普利斯頓大學物理系已經擴充套件到高能領域;凝聚態;數學、生物和物理;和天體物理學。該系的教職工和學生已獲得十多項諾貝爾獎。
02
芝加哥大學 University of Chicago
全球物理學排名:2
世界大學排名:3
芝加哥大學以卓越的學術成績和學術氛圍而聞名世界,這裡曾誕生80多位諾貝爾獎獲得者,是美國誕生諾獎獲得者最多的學校之一。
作為美國最頂尖的大學之一,芝加哥大學在2022年U.S.News排名中位列第6,並且近幾年來都在全美前10之列。
物理成就方面,美國宇航局(NASA)不僅以芝加哥大學物理學教授尤金·帕克(Eugene Parker)的名字將太陽的探測器命名為“帕克太陽探測飛船”;並且世界上第一臺核反應堆也誕生於芝加哥大學。
芝加哥大學研究領域包括天體物理與宇宙學;凝聚態物理;生物物理;原子物理;廣義相對論;原子核物理;粒子物理。凝聚態物理的研究包括薄膜,量子輸運等。相對較強的方向是粒子物理。凝聚態的實力也不錯。
03
加州理工學院 California Institute of Technology
全球物理學排名:5
世界大學排名:9
加州理工以工科著稱,其物理學、行星科學、地球科學領域亦是全美當之無愧的第一。學校擁有著7臺宇宙觀測裝置。並且該校的噴氣推進實驗室與NASA一同建造了宇宙飛船和機器探測器。
就讀加州理工學院的本科生,可以主修物理學或應用物理,學習後者的將來會更多地側重於開發新技術。
對於申請者來說,加州理工學院是非常有難度的。該大學不僅全美錄取學生SAT/ACT成績最高的學府,還是一流學府裡,錄取人數最少的大學。每年都有超過8,000多名學生申請該大學,但學校每年錄取的人數基本都在240人左右,被列為全美最難進的大學。
但別看學校每年人丁稀少,但卻擁有著最高諾貝爾獎比例,位居世界諾獎得主第8多。
04
加州大學伯克利分校 UC Berkeley
全球物理學排名:4
世界大學排名:4
加州大學伯克利分校(UCB)是美國頂尖公立研究型大學,也是世界上最重要的研究教學中心之一,其物理、化學、計算機、工程學等諸多領域均位列世界前十。
相比去年全球第3,今年UCB在全球排名中下滑了1個名次。
UCB物理系擁有者悠久的歷史,並擁有著名的勞倫斯伯克利國家實驗室,該實驗室由1932年諾貝爾物理學獎得主歐內斯特勞倫斯建立。大學物理系的研究方向包括AMO,凝聚態物理,天體物理,生物物理,粒子物理,等離子體與非線性物理。學校在三個主要領域取得突破:宇宙物理學、量子物理學以及生物物理學。
在2020年,UCB的物理學和天文學教授萊因哈德·根澤爾(Reinhard Genzel)還因為在銀河系中發現了“超大質量緊湊物體(supermassive compact object)”而榮獲了2020年諾貝爾物理學獎。但需要注意的是,加州大學伯克利物理系設有本科和博士學位,無碩士學位。
05
哈佛大學 Harvard University
全球物理學排名:3
世界大學排名:1
把UCB擠到第四的,正是哈佛大學。
哈佛大學一直是全國排名最高的物理系之一,該系共誕生過11位物理學諾爾獎獲得者。
物理系是哈佛大學裡比較大的一個系,開設的研究領域有:天體物理與天文學,實驗原子、分子與光學物理,實驗生物物理,實驗凝聚態物理等。哈佛大學眾多與物理學相關的研究中心,如黑洞計劃、自然基本定律中心和奈米尺度系統中心。
對於本科生、研究生和博士後研究人員來說,哈佛大學提供了全方位的機會,讓他們從事從理論到實驗的世界級物理學。
與其他理科專業相比,哈佛本科物理專業的必修課很少。因此,許多學生選擇將物理專業與數學、天文學、科學史或化學結合起來。所以即使在本科階段,學生也可以獨立開展研究專案,在一些課程上擔任助教。
對於研究生來說,哈佛大學的主要研究領域是高能粒子物理學、原子和分子物理學、固體和流體物理學、天體物理學、原子核物理學、統計力學、量子光學、數學物理學、量子場論、弦理論和相對論。
06
斯坦福大學 Stanford University
全球物理學排名:2
世界大學排名:3
斯坦福大學管理著SLAC國家加速器實驗室,這是美國能源部的一個科學實驗室。根據SLAC網站指出,該實驗室擁有一個2英里長的粒子加速器,可以產生世界上最亮的x射線。
成立於1885年的斯坦福大學是聞名世界的理工大學,1948年11月6日,物理學教授 Felix Bloch成為斯坦福大學第一位諾貝爾獎獲得者。斯坦福大學物理系主要有幾個研究領域:天體物理,宇宙學,粒子物理學,原子和鐳射物理學以及凝聚態物理學等。
需要注意的是,斯坦福大學物理系研究生只招收PHD與MS學生,要求申請者遞交GRE成績,但並無最低GRE分數要求。每年斯坦佛會有600多名申請者申請物理系,但大約只發布60個左右的offer。
07
麻省理工學院 MIT
全球物理學排名:1
世界大學排名:2
排名第一的,毋庸置疑就是物理學殿堂級大學——麻省理工學院(MIT)。目前為止,MIT培養出5名物理學諾貝爾獎,有超過25名物理學諾貝爾獎獲得者與麻省理工學院有直接的關聯。
麻省理工學院的物理系是由著名的物理學家愛德華皮克林於1865年創立,並且建立了美國第一個物理化學實驗室,這個實驗室為美國培養了第一批電氣工程師,也成為了美國最前沿的電氣實驗室。波士頓大學的教授貝爾,就在麻省理工學院聲學和電氣實驗室裡成功發明了電話。
MIT的物理學專業課程主要包括四個維度,天體物理,原子、凝聚態及等離子體物理,實驗原子核物理與粒子物理,理論原子核物理與粒子物理。
研究生只招收PhD學生,要求遞交GRE和GRE物理科目考試成績,無最低GRE、GPA等分數要求;物理系研究生專案接受春季和秋季兩個學期入學。
U.S.News全球物理學大學排名:
1. 麻省理工學院
2. 斯坦福大學
3. 哈佛大學
4. 加州大學伯克利分校
5. 加州理工學院
6. 芝加哥大學
7. 東京大學
8. 普林斯頓大學
9(並列).清華大學
9(並列).薩克雷大學
11. 劍橋大學
就業前景
就業前景上,物理學專業畢業生的就業方向主要有:郵電通訊、航空航天、能源開發、計算機、光電子技術、科研院所,也可在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術和相關的管理工作。
而隨著科學發展速度的增快,近年來有很多物理研究的前沿技術很快便得到了應用。像應用物理這樣基礎性專業的人才,由於其可塑性強,基礎知識紮實,也會越來越能得到各個行業的重視。
至於薪資待遇方面,根據美國薪酬網Payscale的最新統計,物理與生命科學類專業就業薪資TOP10學校以及畢業生的早期和中期平均薪資如下:
從該專業的就業薪資TOP10學校榜單來看,本科畢業生早期的平均起薪(0-5年經驗)基本都在72,000美元以上,相當於人民幣47萬左右。
到了職業發展中期(10年經驗以上),專業薪資達到了137,000美元(約人民幣89萬)以上的水平。可見,其未來薪資上升空間和職業發展空間都是很大的。