美国物理专业解析及就业形势

hello~同学们，今天我们来聊聊美国的物理专业~

伽利略创立了近代物理的实验方法论，为后世物理学家开创了道路。从此物理学开始了蓬勃的发展，近代和现代的技术发明和人类进步，大多最初源自物理学上的发现。没有物理学就没有计算机、相机、汽车等等现代生活中必不可少的工具。现代的技术发明，往往是在物理实验室研究到一定程度之后，进入工业界的研究室，再推广到市场。

那物理学究竟怎么分类呢？我们接着往下看。

一、物理学的几大分支

能级是物理学中的重要概念，标识物理过程中涉及的能量等级。当代的物理最大的两个分支是凝聚态物理﹙conense matter﹚和高能物理﹙high energy﹚，分别是在原子的能级和原子核内部粒子的能级。

经过20世纪的发展，对单一原子的理解已经相当深入，但是当大量原子形成一定结构﹙如晶体﹙crystal﹚﹚时，电子在其中的行为与在单一原子中有极大的不同。这就是凝聚态物理研究的主要对象：多体效应﹙many-boy effect﹚。超导﹙superconuctivity﹚、超固体﹙super soli﹚、波色-爱因斯坦凝聚﹙bose-einstein conensation﹚、量子计算机﹙quantum computer﹚、碳纳米管﹙carbon nanotube﹚和单层碳结构﹙graphene﹚、光学晶体﹙optical lattice﹚等等，都是凝聚态物理研究的最前沿。由于多体问题的数学复杂性，实验现象往往很难得到理论解释。理论都通过简化实际情形来抓住物理过程的主要本质，从而简化数学上的困难。也有一些从最基本的公式出发来推导，试图去拟合实验现象。

原子核内部的运动的能量比原子和电子运动的能量要高很多，因此物理学的这个分支叫做高能物理。标准模型﹙stanar moel﹚比较好的描述了组成原子的粒子的物理性质，但是仍然有很多实验和理论问题是它不能描述的，如中微子﹙neutrino﹚的转化和质量，西格斯粒子﹙higgs boson﹚的模型等等。要进行如此高能量的实验，主要借助遇加速器﹙accelerator﹚，将粒子加速到非常高能量后轰击要研究的标靶﹙target﹚。高能物理往往同时存在有数种乃至数十种不同的理论，然而由于实验数据的匮乏，这些理论都暂时无法验证。实验能够达到的能级是高能物理的最大瓶颈。

物理学的研究提供了有用的工具来为其他学科服务。生物物理﹙biophysics﹚就是利用物理的工具来研究生物过程，比如用光学扭矩﹙optical tweezers﹚ 来研究na的分解和力矩。

光学也是物理学中的一个重要分支，特别是在量子光学﹙quantum optics﹚的概念被提出后，这一领域得到了极大的发展。光有着波粒二像性，是一种量子波。一般认为光线是直的，乃是忽略了波的性质，因而光显得由粒子组成。在一定条件下，光的量子性会在物理系统中起到主要作用，不能被近似忽略掉。因而我们必须研究量子光学来描述这些体系。光学跟工业界有着非常的密切联系，很多成果走出实验室就上流水线了。

哈哈，看完是不是被这些专业名词给唬住了，没事儿，理科的大神们一定可以hol住的。说完物理学的分支，我们再来探讨下美国的就业方向。

二、物理学的就业方向

﹙1﹚原子核物理

﹙2﹚凝聚态物理

凝聚态由于其研究的范围太广，就业情况也要分开看是研究的具体内容是什么。做半导体，超导体，纳米材料的由于和ee，材料比较相关，可以在 it、电子行业做新材料研发，测试工程师。不过现在的物理系比较偏重理论研究，因此事实上大部分人还是继续做研究工作。凝聚态毕业生找工作时，去一些典型 的工业重地为佳：例如加利福尼亚州，德克萨斯州，宾夕法尼亚州等。例如美国国家半导体公司就设立在加州，德州石油工业发达，美孚等石油公司的总部都在德州，宾州煤炭，钢铁工业发达，匹兹堡是美国最大的钢铁中心。

美国大学物理专业的同学想要在工业界找到工作的话，务必提前准备、补充所缺的知识如计算机编程、统计等，才能在工业界顺利找到工作。因此，凝聚态的就业面比起以上提到的各个方向都宽了不少。

﹙3﹚光学

光学作为21世纪物理的一个最热门方向。它是美国物理专业中最接近应用的一个方向，和ee﹙电子电器工程﹚结合得也最紧密。特别是如果出身于三大光学中心 ﹙university of rochester，university of centralfloria，universityofarizona﹚的光学院的话，由于它们得到工业界的广泛认可，联系又紧密，就业不成问题。此外光学研究者可以在光纤通讯，光学﹙光电子﹚器件公司，太阳能产业，激光，液晶材 料等领域工作。太阳能方面，虽然经济低迷，不过美国的太阳能产业仍取得长足进步。

去年，美国太阳能设备市场比2008年扩大近一倍;安装太阳能设备的美国民房与日俱增，屋顶式太阳能设备的发电量增加了约两倍。在其他行业纷纷裁员之际，太阳能行业的就业人数却在扩大。在美国利用最多的五个州是加州、佛罗里达州、新泽西州、科罗拉多州、亚利桑那州。跟ee结合比较多的是关于光电子、光通讯方面的了。这方面的就业就更广了，一般的网络公司，我们熟悉的中国移动、中国电信、联通、铁通等等，以及仪器设备商，例如华为、中兴、tp— link等等。

三、2019年usnews美国物理专业排名

#1 massachusetts institute of technology麻省理工学院

#1 stanfor university斯坦福大学

#3 california institute of technology加州理工学院

#3 harvar university哈佛大学

#3 princeton university普林斯顿大学

#3 university of california—berkeley加州大学伯克利分校

#7 cornell university康奈尔大学

#7 university of chicago芝加哥大学

#9 university of illinois—urbana-champaign伊利诺伊大学香槟分校

#10 columbia university哥伦比亚大学

#10 university of california—santa barbara加州大学圣塔芭芭拉分校

#12 yale university耶鲁大学

#13 university of michigan—ann arbor密歇根大学安娜堡分校

#14 university of colorao—bouler科罗拉多大学博尔得分校

#14 university of marylan—college park马里兰大学帕克分校

#14 university of pennsylvania宾夕法尼亚大学

#17 johns hopkins university ﹙rowlan﹚约翰 · 霍普金斯大学

#17 university of california—los angeles加州大学洛杉矶分校

#17 university of california—san iego加州大学圣迭戈分校

#17 university of texas—austin德克萨斯大学奥斯汀分校

#17 university of wisconsin—maison威斯康星大学麦迪逊分校

#22 university of washington华盛顿大学

#23 ohio state university俄亥俄州立大学

#23 stony brook university—suny纽约州立大学石溪分校

#25 northwestern university西北大学

#25 pennsylvania state university—university park宾夕法尼亚州立大学

#25 university of minnesota—twin cities明尼苏达大学双城校区

#28 uke university杜克大学

#28 georgia institute of technology佐治亚理工学院

#28 michigan state university密西根州立大学

#28 rice university莱斯大学

#28 rutgers, the state university of new jersey—new brunswick新泽西州立罗格斯大学

#28 university of california—avis加利福尼亚大学戴维斯分校

#28 university of california—irvine加利福尼亚大学欧文分校

#35 brown university布朗大学

#35 carnegie mellon university美国卡耐基梅隆大学

#37 boston university波士顿大学

#37 iniana university—bloomington印第安纳大学伯明顿分校

#37 new york university纽约大学

#37 purue university—west lafayette普渡大学

#37 university of arizona亚利桑那大学

#37 university of california—santa cruz加州大学圣克鲁兹分校

#37 university of floria佛罗里达大学

#44 arizona state university亚利桑那州立大学

#44 university of rochester罗切斯特大学

#44 university of virginia弗吉尼亚大学

#47 floria state university佛罗里达州立大学

#47 texas a&m university—college station德州农工大学卡城分校

#47 university of north carolina—chapel hill北卡罗来纳大学教堂山分校

#47 university of pittsburgh匹兹堡大学

#47 washington university in st. louis华盛顿大学圣路易斯分校

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