伽利略和牛頓對地面上物體墜落和天空中行星繞日等現象的解釋，奠定了牛頓力學，并使動力學觀點流行。

　　法拉第的有關磁力線和電力線的形象思維，幫助麥克斯韋形成電磁場的概念和其動力學理論。

　　法拉第電解定律表明分子原子內部有帶有一定基本電荷的電子，基于此，洛倫茲對物質中的電磁現象提出電子論，引入帶有電子運動的分子和微觀電磁場概念。

　　量子場理論得以發展，并使電磁力、弱力、強力三種基本力得以統一，但引力理論和另外三種基本力的統一理論依然有待深入研究。

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　　看著這一行行文字，不難想象理論物理是一門既高深有高端的學科。但事實上，理論物理真如我們想象的那般高深?其研究方向不是常人所能涉足的?這一專業不適合考研深造?考生又如何才能順利考上呢?希望考生看了下面這份理論物理考研之可研性報告書，能得到滿意的答案。

　　專業方向的精細與寬廣

　　理論物理是物理學的一個分支，主要利用物理學的普遍規律和數學模型來解釋自然現象，其核心思想是數學物理，但計算物理等其他技術也比較廣泛的采用。目前，各個院校的理論物理的研究方向及名稱不盡相同，但總體而言，理論物理研究范圍主要包括粒子物理和量子場理論、超弦理論和場論、引力理論和宇宙學、統計物理和理論生命科學、生物物理學、原子核理論、量子光學、等離子體理論等。

　　粒子物理和量子場理論：粒子物理學是研究物質微觀結構及基本相互作用規律的物理學前沿學科。粒子物理理論作為量子場的基本理論，取得了極大的成功。粒子物理標準模型的建立是二十世紀物理學的重大成就之一，它能統一描述目前人類已知的最小“粒子”(夸克、輕子、光子、膠子、中間玻色子、Higgs粒子)的性質及強、電、弱三種基本相互作用。粒子物理學的研究方向眾多，有強子物理、重味物理、輕子物理、中微子物理、標準模型精確檢驗、對稱性和對稱性破壞、標準模型擴展等。

　　超弦理論和場論：量子場論是研究微觀世界的基本工具，屬于重要的前沿領域，它的研究成果直接影響理論物理許多分支領域的進展。弦理論是在量子場論基礎上發展起來的一種新的物理模型，它避免了通常場論中遇到的紫外發散等問題，是當前統一四種相互作用理論的重要嘗試。

　　引力理論和宇宙學：愛因斯坦的廣義相對論是一個十分成功的經典引力理論，將引力量子化從而建立一個自恰的量子引力理論是當前理論物理的一大重要任務。與廣義相對論相比，標量-張量引力論具有很強的競爭力。廣義相對論在宇宙學及天體物理中的應用(包括大爆炸宇宙模型、中子星和黑洞、引力透鏡以及引力波的預言)已取得巨大成功，但是許多疑難問題有待解決，如暗物質的構成及其存在形式、物理性質，物質反物質的不對稱性，宇宙常數和暗能量問題，黑洞的量子力學等。從廣義相對論的背景不依賴的觀點出發的圈量子引力理論在近年也得到了很大的發展，但很多仍停留在數學形式的，理論研究有待深入。

　　統計物理和理論生命科學：統計物理學研究方法極為普遍，研究對象廣泛，它是微觀到宏觀的橋梁，簡單到復雜的階梯，理論到應用的途徑。從生物大分子序列分析到認識其空間結構，再到理解生命活動中的物理化學過程，生命科學提出了大量富有挑戰性的統計物理問題，這些問題的研究將深化對生命現象本質的認識，同時也將促進統計物理學本身的發展。

　　生物物理學：生物物理學是一門交叉學科，主要是應用物理學的理論方法和技術來研究生命活動中各種各樣的物理過程，揭示各種生命活動的物理本質和特點，并展示出生命活動中各種物理過程的特性和各個生物物質的運動變化規律和特，以此來發展一些生物物理手段和技術，為推動生命科學技術及工程的進步服務。

　　原子核理論：從二十世紀九十年代中期開始到本世紀初的十年內，國際上先后有一批超大型核物理實驗裝置投入運行，如TJNAF(CEBAF)、RIB，RHIC等等，核物理的發展進入一個新階段。這些新的巨型裝置為從更深入的層次上研究核子-核子相互作用、核內的短程行為和核結構、各種極端條件下的核現象、核性質和多體理論方法提供了條件。

　　量子物理、量子信息和原子分子理論：目前高技術的發展使得以前無法得到的極端物理條件(如極端強場、超低溫度和可控的介觀尺度)在實驗室中得以實現。在這些特殊條件下，物質與光場的相互作用過程會呈現出一系列全新的物理現象，使得人們能重新認識物理學基本問題，導致新興學科分支(如量子信息)的建立。量子力學與信息科學結合，充分顯示了學科交叉的重要性，可能會導致信息科學觀念和模式的重大變革。

　　凝聚態理論：凝聚態物理理論和計算凝聚態物理歷來是凝聚態物性各分支研究領域所必不可缺的重要方面。主要研究微尺度物質體系的結構和電子結構、納米和分子器件的輸運理論、量子力學計算的新方法和新理論、多體理論和非平衡統計物理、生物分子結構、功能的計算和動力學分析。

　　非線性統計物理：非線性科學目前有六個主要研究領域，即混沌、分形、模式形成、元胞自動機和復雜系統。而構筑多種多樣學科的共同主題乃是研究系統的非線性。非線性系統遠比線性系統多，客觀世界本來就是非線性的，線性只是一種近似。任何系統在線性區和非線性區的行為之間存在顯著的定性上的差別。例如單擺的振蕩周期在線性區不依賴于振幅，但在非線性區，單擺的振蕩周期是隨振幅而變的。

　　量子光學：量子光學最初是從量子電動力學理論中發展、演變而來的，它既是量子電動力學理論的一個重要分支，又是激光全量子理論深入發展的結果。同時，量子光學還構成一門新興的應用基礎性學科——光子學的理論基礎。量子光學的主要任務就在于研究光場的各種經典和非經典現象的物理本質，揭示光場的各種線性和非線性效應的物理機制，揭示光場與物質相互作用的各種動力學特性及其與物質結構之間的關系等。

　　等離子體理論：這是一門研究等離子體的形成、性質和運動規律的物理學分支學科。等離子體是宇宙中物質存在的主要形式，太陽及其他恒星、脈沖星、許多星際物質、地球電離層、極光、電離氣體等都是等離子體。等離子體物理學的理論研究包括例子軌道理論、磁流體力學和等離子體動力論等三個方面，前兩者是近似方法，后者是嚴格的統計方法。

　　數學物理：數學物理以研究物理問題為目標的數學理論和數學方法。它探討物理現象的數學模型，即尋求物理現象的數學描述，并對模型已確立的物理問題研究其數學解法，然后根據解答來詮釋和預見物理現象，或者根據物理事實來修正原有模型。

　　計算物理：計算物理學是隨著計算機技術的飛躍進步而不斷發展的一門學科，在借助各種數值計算方法的基礎上，結合了實驗物理和理論物理學的成果，開拓了人類認識自然界的新方法。當今，計算物理學在自然科學研究中的巨大威力使得人們不再單純地認為它僅是理論物理學家的一個輔助工具，更廣泛意義上，實驗物理學、理論物理學和計算物理學已經步入一個三強鼎立的“三國時代”，它們以不同的研究方式來逼近自然規律。

　　小結

　　經過對理論物理專業各方向的梳理，我們可知在研究生階段，專業方向劃分更為細致，而且每個方向都涉及前沿領域，因此發展前景寬廣，就業形勢看好。據統計，該專業的畢業生一般進入高等院校、科研機構、中學或其他相關單位工作，以2010年北京師范大學為例，該屆理論物理畢業生進入中學的占76%，進入企業或政府部門占8%，讀博或出國的占12%(該數據按不完全統計得出)。

　　而且就過來人介紹，該專業的研一甚至研二，需要進修一定數量的研究生課程，并閱讀一定數量的文獻，這可以讓研究生掌握更加高深、系統的理論基礎。而研究生從研二開始進入科研領域，就進一步需要對本研究方向的研究前沿有一定了解，能掌握從大量文獻中尋找論文題目以及論文寫作技巧，并在畢業論文里體現出自己的獨創性內容，這就對研究生的學習提出了更高要求。所以，只要我們在研究生階段認真鉆研，就能在理論物理這一領域開辟一片天地。

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