理論物理如何做研究

Ⅰ 理論物理有哪些研究方向

主要研究方向 
1、高溫超導體機理、BEC理論及自旋電子學相關理論研究。
2、凝聚態理論；
3、原子分子物理、量子光學和量子信息理論；
4、統計物理和數學物理。
5、凝聚態物理理論、計算材料、納米物理理論
6、自旋電子學，Kondo效應。
7、凝聚態理論、第一原理計算、材料物性的大規模量子模擬。
8、玻色-愛因斯坦凝聚, 分子磁體, 表面物理，量子混沌。 
凝聚態物理 
主要研究方向 
1、非常規超導電性機理，混合態特性和磁通動力學。
（1）高溫超導體輸運性質，超導對稱性和基態特性研究。
（2）超導體單電子隧道譜和Andreev反射研究。
（3）新型Mott絕緣體金屬－絕緣基態相變和可能超導電性探索。
（4）超導體磁通動力學和渦旋態相圖研究。
（5）新型超導體的合成方法、晶體結構和超導電性研究。
2、高溫超導體電子態和異質結物理性質研究
（1）高溫超導體和相關氧化物功能材料薄膜和異質結的生長的研究。
（2）鐵電體極化場對高溫超導體輸運性質和超導電性的影響的研究。
（3）高溫超導體和超大磁電阻材料異質結界面自旋極化電子隧道效應的研究。
（4）強關聯電子體系遠紅外物性的研究。
3、新型超導材料和機制探索
（1）銅氧化合物超導機理的實驗研究
（2）探索電子—激子相互作用超導體的可能性
（3）高溫超導單晶的紅外浮區法制備與物理性質研究
4、氧化物超導和新型功能薄膜的物理及應用研究
（1）超導/介電異質薄膜的制備及物性應用研究
（2）超導及氧化物薄膜生長和實時RHEED觀察
（3）超導量子器件的研究和應用
（4）用於超導微波器件的大面積超導薄膜的研製
5、超導體微波電動力學性質，超導微波器件及應用。
6、原子尺度上表面納米結構的形成機理及其輸運性質
（1）表面生長的動力學理論；
（2）表面吸附小系統(生物分子，水和金屬團簇)原子和電子結構的第一性原理計算；
（3）低維體系的電子結構和量子輸運特性 (如自旋調控、新型量子尺寸效應等)。. 7、III-V族化合物半導體材料及其低維量子結構制備和新型器件探索
（1）寬禁帶化合物（In/Ga/AlN，ZnMgO）半導體及其低維量子結構生長、物性、微結構以及相互關系的研究，寬禁帶化合物半導體新型微電子、光電子器件探索；
（2）砷化鎵基、磷化銦基新型低維異質結材料的設計、生長、物性研究及其新型微電子/光電子器件探索；
（3）SiGe/Si應變層異質結材料的制備及物性研究。
8、新穎能源和電子材料薄膜生長、物性和器件物理
（1）納米太陽能轉換材料制備和器件研製；
（2）納米金剛石薄膜、碳氮納米管/硼碳氮納米管的CVD、PVD制備和場發射及發光性質研究；
（3）負電親和勢材料的探索與應用研究；
（4）納米硅基發光材料的制備與物性研究；
（5）有序氧化物薄膜制備和催化性質。
9、低維納米結構的控制生長與量子效應
（1）極低溫強磁場雙探針掃描隧道顯微學和自旋極化掃描隧道顯微學；
（2）半導體/金屬量子點/線的外延生長和原子尺度控制；
（3）低維納米結構的輸運和量子效應；
（4）半導體自旋電子學和量子計算；
（5）生物、有機分子自組裝現象、單分子化學反應和納米催化。
10、生物分子界面、激發態及動力學過程的理論研究
（1）生物分子體系內部以及生物分子-固體界面（主要包括氧化物表面、模擬的細胞表面和離子通道結構）的相互作用的第一原理計算和經典分子動力學模擬；
（2）界面的幾何結構、電子結構、輸運性質及對生物特性的影響；
（3）納米結構的低能激發態、光吸收譜、電子的激發、馳豫和輸運過程的研究，電子-原子間的能量轉換和耗散以及飛秒到皮 秒時段的含時動力學過程的研究。
11、表面和界面物理
（1）表面原子結構、電子結構和表面振動；
（2）表面原子過程和界面形成過程；
（3）表面重構和相變；
（4）表面吸附和脫附；
（5）表面科學研究的新方法/技術探索。
12、自旋電子學；
13、磁性納米結構研究；
14、新型稀土磁性功能材料的結構與物性研究；
15、磁性氧化物的結構與物性研究；
16、磁性物質中的超精細相互作用；
17、凝聚態物質中結構與動態的中子散射研究；
18、智能磁性材料和金屬間化合物單晶的物性研究；
19、分子磁性研究；
20、磁性理論。
21、納米材料和介觀物理
研究內容：
發展納米碳管及其它一維納米材料陣列體系的制備方法；模板生長和可控生長機理研究；界面結構，譜學分析和物性研究；納米電子學材料的設計、制備，納米電子學基本單元器件物理。
22、無機材料的晶體結構，相變和結構－性能的關系
研究內容：
在材料相圖相變研究的基礎上，探索合成新型功能材料，為先進材料的合成和性能優化提供科學依據；在晶體結構測定的基礎上，探討材料結構-性能之間的內在聯系，從晶體結構的微觀角度闡明先進材料物理性質的機制，設計合成具有特定

Ⅱ 為什麼要研究理論物理理論物理有哪些重大的運用或者可能將會有有的運用嗎

理論物理研究關乎人類的認知，哲學和數學的思想也隨著理論物理發展。我們來自何處，去往何方是一個永恆的話題。
從實際來講，當年沒有理論物理，沒有發現相對論，也沒有現在核能的利用；有的理論一時不知道它的實際用處，那是受限於當時的科技和認識發展水平，只要是正確的東西，總有受到青睞的一天。而且理論物理研究的很多副產品也對世界發展有重大意義。歐洲核子中心建造加速器，其實為的是驗證物理學家提出的理論，但是發展了萬維網，同樣現在LHC又弄出一個網格計劃
至於將來的應用，首先就是為驗證理論要做的實驗，比如大型加速器、激光打靶等推動科技發展；其次提高人類認識，轉變思維，比如現在 人類無法在行星之間實現旅行，也許有朝一日呵呵，按照時間旅行的方法，搞個什麼蟲洞，去外星系說不定也可以哦，到時候可能還會和外星人打交道呢～～
理論走在實驗前面，這是必不可少的……

Ⅲ 理論物理學都研究什麼

主要研究與自然哲學密切相關的基礎概念和原理，比如能量、自然作用力、空間（真空）、時間、波—粒兩相、暗能量、暗物質、超光速、各種亞原子。。。的本質等等。

Ⅳ 學習研究理論物理需要什麼基礎

理論物理

一、學科概況
理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等，幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。
二、培養目標
1．博士學位 應具備堅實的理論物理基礎和廣博的現代物理知識，了解理論物理學科的現狀及發展方向，有扎實的數學基礎，熟練掌握現代計算技術，能應用現代理論物理方法處理相關學科中發現的有關理論問題。具有獨立從事科學研究的能力，具有嚴謹求實的科學態度和作風，在國際前沿方向或交錯領域中有較深入的研究，並取得有創造性的成果。至少掌握一門外國語，能熟練地閱讀本專業的外文資料，具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力。畢業後可獨立從事前沿理論課題的研究，並能開辟新的研究領域。學位獲得者應能勝任高等院校、科研院所及高科技企業的教學」研究、開發和管理工作。
2．碩士學位 應有扎實的理論物理基礎和相關的背景知識，了解理論物理學科的現狀及發展方向，掌握研究物質的微觀及宏觀現象所用的模型和方法等專業理論以及相關的數學與計算方法，有嚴謹求實的科學態度和作風，具備從事前沿課題研究的能力。應較為熟練地掌握一門外國語，能閱讀本專業的外文資料。畢業後能勝任高等院校、科研院所及高科技企業的教學、研究、開發和管理工作。
三、業務范圍
1．學科研究范圍 理論物理是在實驗現象的基礎上，以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等離子體和凝聚態物質運動的基本規律，解決學科本身和高科技探索中提出的基本理論問題。研究范圍包括粒子物理理論、原子核理論、凝聚態理論、統計物理、光子學理論、原子分子理論、等離子體理論、量子場論與量子力學、引力理論、數學物理、理論生物物理、非線性物理、計算物理等。
2．課程設置 高等量子力學、高等統計物理、量子場論、群論、規范場論、現代數學方法、計算物理、凝聚態理論、量子多體理論、粒子物理、核理論、非平衡統計物理、非線性物理、廣義相對論、量子光學、理論生物物理、天體物理、微分幾何、拓撲學等。
四、主要相關學科
粒子物理與原子核物理，原子和分子物理，凝聚態物理，等離子體物理，聲學，光學，無線電物理，基礎數學，應用數學，計算數學，凝聚態物理，化學物理，天體物理，宇宙學，材料科學，信息科學和生命科學

Ⅳ 想做純理論物理研究的應選擇什麼專業

一、可以選擇理論物理專業。

二、主要從事物理學前沿領域的基礎理論研究，其使命在於獲取新知識、新原理、新方法，認識自然現象，揭示自然規律，探索其可能的應用前景。理論物理是培養創新人才的搖籃，其研究成果是未來科學和技術發展的內在動力，是建設先進文化的基礎之一。理論物理要遵循科學發展規律，尊重科學家的自由探索權利與精神，突出科學的長遠價值。
該專業的研究領域包括量子信息，量子光學，基本粒子與場論，重離子碰撞理論，引力與宇宙論，統計物理與凝聚態理論，復雜網路，高等教育、教學法等。

Ⅵ 理論物理研究什麼

理論物理學研究什麼?理論物理學研究的是物質的最基本屬性,以及整體的分布與結構.和辯證唯物論研究的是同樣的問題.

二十世紀初,經典力學在物質的整體分布與結構上沒有大的需求,造成在理論上也就沒有大的突破性進展.

只能解決小范圍內的物質之間的相互作用問題.

當愛因斯坦面對萬有引力現象這一宇宙性的問題時,發現當時的物理學理論是無法解釋萬有引力現象的.

在隨後發表的相對論理論中,愛因斯坦從哲學的角度,運用相對性原理對時間,空間,光速等重新認識和定義.

試圖以此來突破這一宇宙性的問題.

但是在理論的實際運用當中,愛因斯坦並沒有運用相對性原理,只是重復的強調了相對性原理,因為物體的

運動都是相對的.

在狹義相對論中,尺縮效應,鍾慢效應都是運用對比性原理對比之後才能得出假想效果,

而物體是不會自行產生對比的,對比性是屬於意識范圍內的產物,並不屬於物質的基本屬性.所以,相對論中的

相對性原理是不成立的.

所以,當代的理論物理學研究的是物質在宇宙中的整體結構和分布情況,才能夠客觀的認識宇宙中大范圍內的

物體相互影響,相互制約,相互作用的規律性.

Ⅶ 理論物理學家的研究方法

通過計算萬有引力=GMm/R^2 M很大，R很小的時候，力就很大。咱們知道的宇宙速度就是逃出地球的最低速度。
7.9吧最低。我忘了。如果光速也不能逃出，那麼光也出不來。那就看不到。即黑洞。黑洞的本質是密度極大的球形天體。
以上為猜想。具體證明就是通過天文觀察，觀察到異常現象，結合推論。

比如證明速恆定，即光不屬於慣性系。就把兩束光分別垂直於地表和平行於地表。進行干涉實驗，結果出現穩定的干涉條紋，證明了兩束光速度相同。沒有疊加地球自轉的速度。

Ⅷ 本科階段怎樣判斷自己是否真的適合做理論物理的研究

興趣是需要培養的，能力是可以被發現的，心態一定要放平和。 要想念理論物理，本科期間的物理成績得很好才行。量子力學，統計物理，理論力學等要學得比較清楚，概念理解要透徹。如果基本概念不清楚，學不好理論物理。如果連本科的基礎課程都學不好，那麼趁早打消做理論物理研究的打算。 本科高年級可以找一位導師，跟著做一點理論物理學的前沿研究，學會通過文獻來學習新知識。看看自己在做科研訓練時有什麼樣的感受，願意就此度過一生么？如果本科時能做出點新東西，會激發自己的興趣，提高自己的能力。即使做不出什麼，也能認清自己的長處與短處，揚長避短。 當然，本科的幾年還是太短，只夠讓你發現自己不適合做理論物理。只有經過博士期間的訓練後，才能讓自己確信能做理論物理的研究。所以，不要太著急，保持開放的心態，只要喜歡物理，在念理論物理課程的時候沒有很大的困難，就去念研究生吧。通過博士期間探索，真正做出了有意思、有影響力的科研成績，才會激發起真正的興趣，並繼續的做下去。 我之所以能堅持下來，是因為自己對研究物理的預期收益一直都很低，心態比較平和。選擇念研究生只是因為自己想多學一點，家裡也沒有太多負擔要我賺錢，就一直念到博士了。博士期間做的工作普普通通，對理論物理本身沒有什麼價值，對自己學習物理學前沿知識的幫助很大。我學起來覺得很有意思，工作雖然理論價值不大，但是做起來還算是津津有味，已經超出了自己當年的預期了。博士畢業時打算找國外的博士後職位，可水平有限，沒有找到，就在國內工作了。工作這些年，跟同輩人比，科研也只是很一般，不過始終能在前沿領域學習新的進展，同時還能拿一份工資養家糊口，我已經很滿足了。有多少愛好物理學的人能以此為職業呢？

Ⅸ 研究物理的三個重要途徑是什麼

研究物理的三個重要途徑如下：

1、物理學是實驗的學科，因此肯定有實驗。

2、物理學的觀察很重要，天文學從研究的內容來看其實是物理學的一個領域。

3、物理學還需要數學工具，如果沒有非歐幾何，也就沒有相對論方程。相對論可能只限於一種猜想，而無法用實驗去驗證。

理論物理是在實驗現象的基礎上，以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等離子體和凝聚態物質運動的基本規律，解決學科本身和高科技探索中提出的基本理論問題。

研究范圍包括粒子物理理論、原子核理論、凝聚態理論、統計物理學、光子學理論、原子分子理論、等離子體理論、量子場論與量子力學、引力理論、數學物理、理論生物物理、非線性物理、計算物理等。

(9)理論物理如何做研究擴展閱讀：

物理學並不研究自然界現象的機制（或者根本不能研究），我們只能在某些現象中感受自然界的規則，並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然，並試圖改變自然，這是物理學，甚至是所有自然科學共同追求的目標。

以物理學為基礎的相關科學：化學，天文學，自然地理學等。

物理學的方法和科學態度：提出命題 → 理論解釋 → 理論預言 → 實驗驗證 →修改理論。

現代物理學是一門理論和實驗高度結合的精確科學，它的產生過程如下：

①物理命題一般是從新的觀測事實或實驗事實中提煉出來，或從已有原理中推演出來；

②首先嘗試用已知理論對命題作解釋、邏輯推理和數學演算。如現有理論不能完美解釋，需修改原有模型或提出全新的理論模型；

④新理論模型必須提出預言，並且預言能夠為實驗所證實；

⑤一切物理理論最終都要以觀測或實驗事實為准則，當一個理論與實驗事實不符時，它就面臨著被修改或被推翻。