1. 物理系有哪些專業
有理論物理、微電子、凝聚態、純理論研究、核物理、生物物理、粒子物理、微電子學、固體電子學、物理電子學、應用物理、光學等專業。
物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律，因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。
2. 物理學專業課程有哪些
物理學專業課程有高等數學、力學、熱學、光學、電磁學、原子物理學、數學物理方法、理論力學、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理學、結構和物性、計算物理學入門等。
3. 理論物理學要學哪些課程
理論物理學及其交叉科學若干前沿問題》
2004年項目指南
理論物理學是對自然界各個層次物質結構和運動基本規律進行理論探索和研究的學科。物理學及其相關交叉科學的基本理論的建立是一個艱苦的、需要長期積累的過程，它需要各種思維類型的科學工作者，特別是高素質的優秀人才相互合作、多方探索方可取得突破。而正確的理論一旦建立，常會出人意料地把許多表面上看起來互不相乾的現象聯系起來，發揮理論的指導作用，帶動物理學、其他自然科學乃至技術科學的發展。這些充分顯示出理論物理研究作為基礎研究的長期性、前瞻性和先導性，同時也清晰地表明同相關學科之間的相互交叉是理論物理適用范圍的自然延伸。理論物理幾乎包容了從小到基本粒子、大到宇宙天體所有物質世界的物理規律的認識，它幾乎滲透到現代一切科技領域，與數學、天文、化學、生物、材料、信息、能源、工程、環境、航空、航天等許多領域都有著深層次層面上的交叉，所以通過"研究計劃"整合與集成不同學科背景、不同學術思路和不同層次的研究，選擇有限的目標，突出幾個最重要的基礎性的前沿領域，是本計劃的一項重要任務。深層次的基礎理論隊伍的存在，不僅是人類對認識世界的追求的要求，也是保證交叉學科持久興旺的前提；同時，興旺的交叉學科也為理論物理基礎研究源源不斷地提供源頭創新的機會。前期的實施取得了顯著的成績。有的工作在國際上受到相當多的引用和重視;有的工作可能會開拓出新的研究方向;有的工作預言了新的實驗，有的工作對實驗工作有指導意義;有的工作成功地解釋了國際上一些較為重要的實驗。本重大研究計劃的設立，旨在充分發揮理論物理研究的前瞻性、基礎性和原始創新的作用，造就出一批理論研究的傑出人才，增強我國自然科學研究的原始創新能力，使我國理論物理及其交叉科學在21世紀前期步入國際最先進行列。
本"研究計劃"在實施中貫徹"基礎研究的長期性、前瞻性和包容性，以及注意學科交叉、促進不同觀點的碰撞、開拓源頭創新"，明確了 "研究計劃"的指導思想：1）要進行重大科學問題源頭創新，2）要推動交叉學科的發展，3）要造就一批高水平理論物理人才，4）要服務於國家戰略目標；在設立和實施過程中形成了"三大板塊"、"9個前沿領域"相互交融、相互交叉的核心科學問題。
開展物質世界深層次規律的研究，是基於人類對認識物質世界的無限追求的要求，也是人類現代文明和發展的一個重要的原動力；同時，它也是推動自然科學整體發展的基礎研究中一個最為基礎的重要組成部分。作為佔世界人口總數1/4的大國，我們也理應在這一關繫到世界文明發展的重要方向上作出貢獻。因此本計劃選擇物質世界深層次規律的探索作為本研究計劃的第一大板塊。自20世紀後半葉以來，凝聚態物理學基於物質結構規律已發展成為一個覆蓋面寬廣，同時又十分活躍的前沿研究領域，它的發展不僅深化和拓寬了我們對物質世界的認識，也為人類社會提供了多種多樣高新技術的創新源頭。對於這一層次物質形態的研究既是理論物理學的一個重要組成部分，在一定意義上也是物理學與眾多學科交叉的中介。所以，本計劃選擇凝聚態理論為我們三大板塊中的又一大板塊。物理學及其所包含的理論物理學向其他學科的滲透，常常會形成一些新的交叉科學生長點。這種跨學科的基礎研究也常常是未來高新技術的發展的重要源泉。歷史也告訴我們，理論物理本身在向其他學科滲透和交叉中，也常因不斷獲得新的源泉而興旺發達。現在理論物理已經與幾乎一切科技領域有著緊密的交叉，根據對當前發展態勢的認識，本計劃將理論物理與生命、化學、材料和信息這四個交叉學科中的某些前沿領域，作為研究計劃的第三大板塊。這種交叉作用是雙向的，相關學科也為理論物理發展提供了有意義的創新源頭和機遇。
本重大研究計劃要求所申請的項目應在科學上具有特色及創新思想，歡迎各方面高水平的研究人員參與，並鼓勵進行學科交叉及理論與實驗相結合的研究。
通過國家自然科學基金會組織的中期評估，本研究計劃在總結評估前三年資助項目進展情況的基礎上，明確今後2年（2004-2005年度）項目組織實施經費投入的基本思路是重點與面上項目之比為4:6(2004年度擬公布五個重點項目，見後)，以對形成的優勢、創新和交叉的方向給予相應強度的資助和保證適度的資助面，促進原始創新思想和新的交叉點的產生。加強學術交流，圍繞某一方向形成項目群，是本研究計劃的又一特色。
（一）板塊一：深層次物質結構和動力學規律的前沿領域
粒子物理的標准模型理論，它包含弱電統一規范理論和量子色動力學。這一理論成功地經受了大量實驗的檢驗，但又面臨著一些十分尖銳的挑戰，有待進一步的檢驗和發展。電弱對稱破缺機制、CP破壞產生的機制、誇克禁閉、費米子質量起源這樣一些基本理論問題都尚未得到解決。正在運行的B介子工廠對於研究B介子衰變及其中的CP破壞機制提供了良好的條件。中微子實驗已經證實中微子振盪和非零質量。作為描寫強相互作用的量子色動力學面臨非微擾求解困難。結合相對論重離子對撞機RHIC(BNL)的實驗結果以及未來大型強子對撞機LHC的重離子碰撞實驗(ALICE)，探索高溫高密QCD相變機制,誇克膠子等離子體和手征對稱性恢復等,對了解新的物質狀態及量子色動力學的非微擾性質有重要意義。自九十年代以來，天文觀測已經積累了許多相當精確的宇宙學數據，進入了一個精確宇宙學年代，使得宇宙學中存在的大爆漲、暗物質、暗能量三大問題更加突出。越來越多、越來越精確的天文觀測數據使得粒子物理、量子場論、引力理論、宇宙學等基本理論的發展相互交叉緊密地聯系在一起提出了新的挑戰和機遇。這些問題的解決與粒子物理和量子場論的發展密切相關，形成物理學和宇宙學的一個具有極大發展前景的交叉學科。
1．量子場論及與宇宙學相關的前沿理論問題
科學目標：
探索和解決量子場論中的非微擾問題（如誇克囚禁和超對稱破缺）和四種相互作用的統一問題，著重發揮量子場論研究中提出的新概念、新方向、新方法和對其他領域的指導作用，爭取在超弦基本問題和宇宙學常數問題等方面有重要進展。
資助方向：
（1）弦宇宙學和宇宙常數問題。
（2）量子場論中的對偶性和非微擾問題。
（3）彎曲空間中超弦理論的量子化和非交換幾何。
2．粒子物理及與宇宙學相關的前沿理論問題
科學目標：
結合國際上LHC、B工廠實驗和國內BEPC/BES實驗進一步精確檢驗和發展粒子物理中標准模型理論，探索新物理、發展非微擾方法、重味物理和粒子宇宙學等方面取得重要進展。
資助方向：
（1）高能對撞機物理及新物理的理論研究。
（2）宇宙中暗物質、暗能量及與宇宙學相關的科學問題。
（3）味物理、BES物理和CP破壞機制。
（4）量子色動力學的微擾和非微擾理論。
3．高能重離子碰撞和強子物理中動力學規律的理論研究
科學目標：
結合RIHC和LHC相對論重離子碰撞實驗物理探索誇克膠子等離子體的存在證據及其物理性質，研究QCD相變結構和高密天體結構。結合國際低能強子物理實驗研究各種新強子態性質、強子結構和強子間相互作用。
資助方向：
（1）相對論重離子碰撞和誇克膠子等離子體。
（2）QCD相變機制和高密天體物理。
（3）強子結構和新強子態。
（二）板塊二：凝聚態理論研究的兩個前沿領域
強關聯多電子系統和納米尺度受限小量子系統是當今凝聚態領域最為突出的研究領域，這兩者之間又有著非常緊密的聯系。在低維小量子系統中，由於強的量子漲落，即使是非常一般強度的相互作用，其關聯效應就非常重要，通常基於弱相互作用的多體量子理論，必須要由全新的適用於強關聯的多電子量子理論所代替。強關聯和無序是凝聚態物理中的兩個重要基本問題，它們常常出現在同一個體系之中。強關聯效應不僅與相互作用有關，而且也與空間維度和載流子濃度有關。高溫超導體的正常態性質和超導機理、低維多電子系統的物性等等均涉及到我們對強關聯多電子系統和低維凝聚態系統的認識和了解。當系統的量子相干長度與系統的尺度相比擬時，系統的特徵時間尺度有可能短於各種元激發的產生和湮滅時間。在這類系統中量子態波函數的相位因子起著主導作用。受限系統中的相位干涉及其退相干、耗散、關聯效應、物理過程的演化和控制以及納米受限系統的非平衡態的輸運理論等是這一研究方向的重要問題。本研究計劃將繼續突出這兩前沿領域的研究，推動我國凝聚理論研究在深層次上質的飛躍。
4．強關聯多電子系統的理論研究
科學目標：
高溫超導體的正常態性質和超導機理、低維多電子系統的物性等等均涉及到我們對強關聯多電子系統和低維凝聚態系統的認識和了解。同時，也應努力發展強關聯和低維凝聚態系統的數值模擬新方法，以求早日形成在國際上有影響的研究基地。力爭在較短的時間內進入國際前沿行列。
資助方向：
（1）低維關聯電子系統和一些模型體系的物理性質的理論研究；高溫超導正常態性質和超導機理的研究；
（2）金屬-絕緣體轉變；不同有序態的竟爭和共存及量子相變的理論研究；
（3）加強探索處理強關聯系統的新理論方法和對強關聯系統性質的數值計算和計算方法的研究。
（4）低維磁性系統的量子理論研究
5．受限小量子系統的理論研究
科學目標：
以小量子（納米）系統國際前沿研究領域中的關鍵理論問題作為研究方向，受限系統中的相位干涉及其退相干、耗散、關聯效應、物理過程的演化和控制以及納米受限系統的非平衡態的輸運理論等是這一研究方向的重要問題，爭取在整體上取得國際一流的研究成果，並力爭解釋一些有重要意義的實驗，提出一些原創性的受限小量子結構和檢驗基本原理的實驗設計。
資助方向：
（1）介觀系統輸運理論、量子限制效應、載流客體性質的量子測量，超快過程的多體理論；
（2）自旋電子學中的基礎理論問題研究；
（3）受限光子系統如光子量子點及類分子結構的理論研究。
（三）板塊三：跨學科理論研究新領域
板塊三是板塊一與板塊二的自然延伸，是向相關學科的滲透和結合，以推動相關學科的深入發展。如果說板塊一和板塊二是理論物理研究的主體，那麼板塊三是理論物理研究（特別是板塊二）的交叉外延。生命、材料和信息是當前科技和經濟發展中最具影響力的學科，也是迫切需要理論物理介入的學科。例如，生命科學的研究已經進入到定量化和系統建模的新階段，其基因網路調控的解析、蛋白質折疊機制和三級結構預測等等都是重大的理論問題，也對理論物理提出的新挑戰。這是考慮板塊三的組成時的一個思路。另一個考慮是：要既顧選擇與理論物理交叉有較好基礎的學科，如理論化學（的新問題）、材料設計（的關鍵問題），也要選擇一些新興交叉學科，如生命、量子信息。於是，板塊三由四個前沿研究領域組成。
6．理論物理與生命科學交叉的理論研究
科學目標：
圍繞生物大分子理論及生物信息學中關鍵問題，在DNA鏈復雜性、基因組序列信息分析、編碼區和非編碼區的統計分析、基因組全信息的生物進化等方面提出新理論、建立新方法；開展多重時空尺度上的生物大分子和生物凝聚體的結構、相互作用、性質及其調控理論的創新研究。
資助方向：
（1）生物信息學研究：基因識別（包括編碼區和啟動子區域識別）的新方法；分析多個基因組新方法並應用於分子進化；基因網路與系統生物學研究。
（2）計算分子生物學與計算細胞生物學研究：單分子生物物理理論；蛋白質二、三級結構預測新方法；生物大分子的自組裝（如生物膜、肌纖、蛋白微管等）理論等。
7．有機固體和聚合物的理論物理研究
科學目標：
圍繞有機固體和聚合物的關鍵科學問題，發揮理論物理的先導作用，重視理論與實驗結合，在有機固體的輸運機制、光電磁性能及功能器件、聚合物鏈的折疊、結晶等方面有所創新。
資助方向：
（1）有機固體中載流子、自旋的激發、輸運和復合過程。
（2）尺度、維度、各向異性與光電磁功能的相關性，以及器件理論研究。
（3）聚合物鏈的折疊、結晶與復雜流體的理論研究。
（4）外場作用下聚合物形態和結構演變的機制和理論。
8．材料設計的基礎理論研究
科學目標：
以材料組分、結構設計和性能預測為主導，針對材料的關聯效應和低激發態、納米體系輸運性質、物性計算等方面，在多層次、不同尺度上建立新模型，發展新方法，提出新理論，解釋新實驗，為材料性能預測和新材料設計提供堅實的理論物理基礎。
資助方向：
（1）第一原理計算中的關聯效應和低激發態計算模型和方法。
（2）材料物性的原子、電子層次高精度計算與動力學模擬。
（3）納米體系力學性能、輸運性質的計算和理論。
（4）材料設計中的多尺度計算方法和理論。
9．量子信息的理論研究
科學目標：
在量子信息領域，選擇量子信息交換、量子信息傳輸、量子存儲等重要問題，與國內的實驗研究工作相結合，進行實質性的研究，爭取在幾個重要問題上有所突破。
資助方向：
（1）新型量子信息處理、計算或傳輸方案的理論探索。
（2）量子測量的理論研究，包括量子退相干、量子耗散等問題。
（3）新型量子信息載體產生與控制的理論研究。
2004年度重點資助項目
(1)宇宙中暗能量、暗物質的理論研究
(2)味物理和量子色動力學研究
(3)受限小量子系統中量子相乾性研究
(4)細胞與分子生物學系統的統計物理學研究
(5)有機固體和聚合物中新效應的理論探索
本研究計劃2004年度經費投入預算為1300萬元，以面上項目和重點項目方式組織實施，面上項目的平均資助強度為25萬元，重點項目平均資助強度為150萬元。
申請者應根據項目指南確定的研究內容，針對某一研究方向中的一個或者幾個問題，提出選題新穎，開拓性強的研究項目，組織好研究隊伍，向國家自然科學基金委員會提出申請（對於既有"另闢蹊徑"的獨到想法，又有科學根據的項目申請，可以不受本《指南》研究內容的限制）。以下是有關項目申請的一些具體問題，請申請者給予特別注意:
本重大研究計劃由數理科學部、化學科學部、生命科學部，工程與材料科學部和信息科學部組成學科聯合工作組受理申請。
申請者必須填寫《國家自然科學基金申請書》，基本信息表中的"資助類別"欄選擇"重大研究計劃"，"亞類說明"欄選擇"面上項目"或"重點項目"，"附註說明"欄選擇"理論物理學及其交叉科學若干前沿問題"。申請代碼根據實際研究內容選擇，對於申請板塊三的項目，申請代碼按項目研究內容選擇生命、化學、工程與材料、或信息科學部相應的申請代碼。
申請者和參加者（不包括博士後和博士生等年輕人）都需在申請書的研究基礎部分的申請者和項目組主要成員的學歷和研究工作簡歷中，提供各自近5年發表的代表性論文5～10篇（不要超過10篇）的目錄和相應的SCI他引次數，以及各自已發表的全部論文的他引總數。鼓勵年輕人參加，年輕人可根據各自的實際情況附代表性論文。
4. 哪些學校的理論物理是國家重點學科
有北京師范大學、浙江大學、華中師范大學、湖南師范大學、北京大學、清華大學、北京協和醫學院—清華大學醫學部、復旦大學、南京大學、中國科學技術大學。
理論物理（Theoretical Physics ）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。
物理學是人類現代文明的重要組成部分，它伴隨著文明的進步而不斷發展，是人類的物質創造和精神思考的成果，同時它強有力地推動了人類文明進一步發展。可以說，物理學是現代人類社會最重要的塑造力量之一，它不僅是各種宏偉的、精密的物質成果的直接基礎，而且深刻地影響了人類的哲學觀點、政治觀點、經濟和文化活動方式，重塑了人類對自身和對宇宙的認識。理論物理學作為物理學的重要分支起著基礎作用，其功能和意義不僅完全具備上述的各個方面，而且還具有自身的特點。
理論物理的知識體系發源於近代歐洲在十五、六世紀的思想革命時期。哥白尼首先提出「日心說」挑戰宗教神學體系，開創現代天文學；與哥白尼同時代的開普勒再接再厲，以嚴謹的數學語言對「日心說」做出了正確的、完整的描述，為這個理論奠定了更堅實的基礎。伽利略承前啟後，創立了現代自然科學研究的方法：對物理理象進行實驗研究並把實驗的方法與數學方法、邏輯論證相結合。愛因斯坦曾經評價伽利略的科學研究方法是人類思想史上最偉大的成就之一，是物理學的真正開端。
牛頓通過對哥白尼到伽利略這些近代思想家的學說總結和繼承，開創性地建立了一整套邏輯嚴密的理論體系，開始了物理學史上的第一個新紀元。牛頓建立了經典的絕對時空觀，提出了關於力的三大定律，揭示了光的顏色之謎，他發展了微積分等強有力的數學手段對物理問題進行嚴密的邏輯推理分析，自己製作望遠鏡和三棱鏡等實驗設備進行實驗觀察，這些研究方式為現代物理學的研究樹立了最基本的規范。牛頓建立的時空哲學觀和力學體系是此後兩百多年物理研究的基礎，拉格朗日、歐拉、拉普拉斯、傅立葉、哈密爾頓等經典物理學家繼續以數學分析為手段完善了牛頓力學體系，安培、法拉第、麥克斯韋等人創立並完善了經典電磁理論，卡諾、克勞修斯、吉布斯、波爾茲曼等人則發展和完善了經典熱力學和統計理論。牛頓理論體系及其產物也使得人類認識到物質運動的規律是可以掌握和利用的，對遙遠宇宙和地外星體的理解改變了人們對人類在宇宙中的位置的認知，對生物的解剖分析和演化史的追溯完全改變了人類對自身的認識，人類開始摒棄宗教和迷信的教條主義、神秘主義和不可知論，對事物本源、運動規律、內在邏輯、相互聯系的追求構成了理性主義和科學方法的基礎，事實上是推動現代人類文明進步的真正動力。
經典物理體系的高度完善使得理論本身已經達到其能力邊緣，而它催生的精密實驗手段卻發現了理論基礎本身存在著重大的問題，這促使龐加萊、洛侖茲、愛因斯坦、玻爾、海森堡等人開始嚴肅地思考經典物理體系的基礎是否正確。這一波對牛頓體系的批判性重新檢驗引發了二十世紀初的物理學革命：二十世紀初期相對論和量子理論的出現徹底顛覆了牛頓的時空觀念和經典物理基礎，物理學迎來新一輪快速發展。需要說明的是，雖然新的物理理論取代了舊理論的基本觀點，但經典物理的價值卻並沒有被否認，這是因為經典物理所確立的探索運動規律的精神、實驗和理論的研究方式、以數學語言描述物理規律等原則具有永恆的價值，而且在一定的物理條件下經典物理依然是足夠精確的理論，相對論和量子力學帶來的修正不會影響具體的物理實踐。
相對論和量子力學再次重新塑造了人們的時空觀念，賦予了「相對性與絕對性」、「時空與物質」、「確定性與不確定性」、「連續與非連續」等概念新的意義，經典體系裡的物理概念和物理規律都可以在新的物理框架下得到檢驗和重新表述，它們在某種意義上被摒棄，卻同時被保留並升級換代了。隨著量子力學對黑體輻射和原子光譜的完美解釋，狹義相對論對電磁理論基礎的完善和對質能轉換的預言，廣義相對論對行星進動的精確解釋，新物理體系很快得到了人們的接受並作為物理研究的新基礎。以此為出發點，在二十世紀二三十年代，人類對自然的認知迅速地在微觀上深入原子和核子的層次，原子光譜得到清晰的理解，核物理現象和規律得到初步理解並且開始了核能的應用；宏觀上則擴大到星系和宇宙尺度，以廣義相對論為基礎的現代宇宙學提供了關於宇宙長達一百多億年的演化史的理論框架，對數十億光年之遠的星系的觀測前所未有地擴展了人類的知識，對黑洞的探討則成了引力理論的經久不衰的課題。
隨著關於微觀粒子的知識積累，人們發現粒子並非恆久不變，它們不斷產生和湮滅，並且相互作用，這促使物理學家在三十到五十年代發展了量子場理論。場的觀念早在法拉第和麥克斯韋的時代就已經得到確立，是現代物理的基本觀念之一，量子場論融合了場理論和狹義相對論、量子力學，完全自洽地解釋了粒子的波動性和粒子性的相互關系，質量和能量的關系。這個時期理論物理知識成倍增長，人才輩出：海森堡提出「測不準原理」、泡利提出不相容原理、狄拉克提出描述電子的方程，與馬克斯·玻恩、約旦和維格納等人一道他們完善了量子力學並對場量子化作了大量的早期探索。三四十年代，朝永振一郎、施溫格和費因曼建立了描述電磁場和電子相互作用的量子場理論—量子電動力學，他們構建的理論完全滿足相對論和量子力學的要求，並且成功地發展了一套微擾理論來計算具體問題的近似解，對電子反常磁矩的理論計算結果與實驗符合到好於十億分之一，充分顯示了理論方法的威力。這個時期對微觀量子世界的研究還揭示出其特有的對稱性原理，建立了粒子理論的時空CPT對稱和C破壞、P破壞和T破壞的理論，發現並總結了粒子的內部對稱性?自旋、同位旋、重子(輕子)數等的規律。
六十年代和七十年代理論物理經歷了另外一個發展高峰時期，這個時期雖然S-矩陣理論曾經興盛一時，但人們還是認識到量子場方法對理解動力學問題具有無法替代的優勢。規范對稱性作為基本的物理原理提供了描述物質相互作用的理論框架，非阿貝爾規范理論(Yang-Mills場論)成為構築現代場論和粒子物理標准模型的基石，已知的四種作用力中的除去引力的三種：電磁作用、弱相互作用和強相互作用都可以用規范理論描述。隨著誇克理論的提出、弱電統一理論的建立和量子色動力學對漸近自由誇克相互作用的正確描述，我們知道：費米粒子作為基本組分構成了物質世界，而規范粒子則扮演了相互作用傳遞者的角色。理論方面，Wilson的重整化理論以全新的觀點審視量子場論的基礎結構，提出了重整化流的概念，闡述清楚了有效量子場論的意義；Nambu、Goldstone、Higgs等人發展了自發對稱性破缺機制；『t Hooft和Veltman證明了非阿貝爾規范理論的可重整性；Weinberg-Salam-Glashow建立了弱電統一的量子理論；量子色動力學也被證實為描述誇克-膠子相互作用的正確理論；磁單極和瞬子的研究揭示了場論的一些非微擾性質。實驗方面，核子的深度彈性散射、PP對撞的噴注現象等大量高能實驗都證實了誇克的真實存在以及量子色動力學的漸近自由性質，中性流和重玻色子的探測證實了弱電理論的正確性。到八十年代初，粒子物理的基本磚塊已經具備，統一理論的大廈似乎近在咫尺，然而事實表明相互作用的統一理論的難度遠遠超過了人們的想像。
為了統一弱電理論和強作用理論，人們嘗試過用SO(10)、SU(5)等規范群構造滿足所有對稱性要求的大統一理論，提出了超對稱概念以改善理論在紫外的性質，然而關於這方面的大量研究都沒有獲得實驗支持。理論上，量子場論的微擾理論已經得到較好的理解，然而非微擾量子場論依然困擾著人們，格點規范理論還遠不足以完全解決諸如Yang-Mills理論的禁閉問題。引力理論和量子力學的矛盾顯得更為尖銳，人們很早就發現了對其它場而言無往不利的量子化方法應用到引力場時慘遭失敗：直接量子化引力得到的量子場是不可重整化的，這意味著這個理論無法做任何有意義的量子計算。然而，量子引力理論對理論物理體系的完善不可或缺：對黑洞性質的經典研究表明黑洞具有熱力學特性，具有宏觀熵和溫度，半經典的研究甚至表明量子力學使得黑洞具有熱體輻射，黑洞性質的微觀機理要求的量子引力理論；同時大爆炸宇宙學成功地追溯到宇宙演化史的最初三分鍾，粒子宇宙學正確地解釋了宇宙中輕質量元素的豐度，然而要繼續追究宇宙的起源則必須考慮引力的量子效應。
為了解決這些理論物理的重大難題，從七十年代開始，物理學家提出了各種理論機制，有的立足於相對論和量子力學的基礎而作相對保守的新擴展：超對稱是對龐加萊對稱性的擴充，弦理論則把自然界的基本組份從點粒子改為一維的弦，額外維理論則認為除了宏觀的四維時空外還有一些極其微小的額外空間，這些理論往往出發點簡單，然而卻引發了大量有趣的研究成果。有的理論則從根本上重新檢驗相對論和量子力學的理論基礎，企圖以激進的革命性改變解決問題，各種量子力學的替代理論、圈量子引力在這個方向上作了一些探索。這些理論引發了大量的形式理論研究，卻始終缺少決定性的實驗結果支持，有的理論研究與實驗研究漸行漸遠，引發了這些研究是否已經脫離物理研究正確道路的爭議。
無論如何，理論物理依然是一個未完成的體系，它生機勃勃而又充滿了挑戰。理論物理一方面探索基本粒子的運動規律，同時也探索各種復雜條件下物理規律的表現形式。隨著技術的高度發展，理論物理的研究在越來越多的領域繼續發揮著致關重要的作用：量子信息理論加深了我們對量子力學基礎的理解，同時又在不斷挑戰量子理論的解釋極限；界觀物理、納米技術揭示著宏觀和微觀過渡區域豐富的物理規律；超低溫、強激光等極端環境顯示出獨特的物理性質；強關聯多電子體系則對解析和數值研究都提出了挑戰；復雜物理系統、非線性物理系統不斷涌現新的問題。
在新世紀，作為宇宙學的重大發現，我們的宇宙處於加速膨脹的狀態，暗物質和暗能量分別構成了宇宙組分的23%和73%，我們熟悉的重子物質不過占區區4%而已！理論和實驗的沖突如此尖銳，而理論本身也面臨著自洽的邏輯問題，新物理已經不可避免，理論物理再次面臨著重大突破的時機。隨著大型強子對撞機LHC的完成，新一代天文探測器的升空，引力波探測實驗的推進，以及數個未來的大型實驗計劃的實施，我們有機會探測到超出標准模型的新粒子，精確測量宇宙極早期大爆炸的余輝，研究遙遠宇宙空間的黑洞和其它奇異天體。當我們擁有越來越多的實驗結果時理論物理學家將得到更多的啟示，某種新物理將水到渠成地出現並正確地解釋上述謎團，我們對自然規律的認識將邁入新的層次。
5. 理論物理學所有的學科分類以及教科書，有哪些推薦
《地球冰期與太陽在銀河系中位置的關系》，網路一下"在靈鏡湖追星的碧玉蘭"即可。
6. 物理學里都有什麼學科
通常物理學分為力學、聲學、光學、電磁學、分子原理、原子原理、原子核物理等。
力學研究的是物體的機械運動規律；
聲學研究聲波的產生、傳播、接收和作用等問題。
熱學研究分子、原子、電子、光子等質點做不規則運動所引起的熱現象極其熱運動的的規律；
電磁學研究電和磁現象及其電流、電磁輻射、電磁場等；
光學研究光的本性，光的發射、傳播和接收的規律，光和其他物質的互相作用（如光的吸收、散射，光的機械作用和光的熱、電、化學效應等）及其應用。
分子物理學則是依據分子的結構.分子間互作用力和分子運動的性質，研究物質的性質和狀態；
原子物理是研究原子結構及其原子中發生的運動；
原子核物理是研究原子核的結構.性質和變化的規律。
物理學的分類不是固定不變的，隨著科學的發展，人們對物理現象的認識不斷深入，它上午分類不斷變化，分得越來越細。
7. 物理九大基本學科
力學
聲學
熱學
分子物理學
電磁學
光學
原子物理學
原子核物理學
固體物理學
物理學是研究物質的結構、相互作用和運動規律以及它們的各種實際應用的科學。它是自然科學的基礎，是近代科學技術的主要源泉。
物理學是一門基礎學科。在物理學研究過程中形成和發展起來的基本概念、基本理論、基本實驗手段和精密測量方法，不但成為其它學科諸如天文學、化學、生物學、地學、醫學、農業科學和計量學等學科的組成部分，還推動了這些學科的發展。物理學還與其它學科相互滲透，產生了一系列交叉學科，如化學物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理、天體物理等。
物理學也是各種技術學科和工程學科的共同基礎。在近代物理發展的基礎上，產生了許多新的技術學科，如核能與其它能源技術，半導體電子技術，材料科學等，從而有力的促進了生產技術的發展和變革。19世紀以來，人類歷史上的四次產業革命和工業革命都是以對物理某些領域的基本規律認識的突破為前提的。當代，物理學科研究的突破不斷導致各種高新技術的產生和發展，從而在近代物理學與許多高科技學科之間形成一片相互交疊的基礎性研究與應用性研究相結合的寬廣領域。物理學科與技術學科各自根據自身的特點，從不同的角度對這些領域的研究，既促進了物理學的發展和應用，又促進了高科技的發展和提高。
通常根據研究的物質運動形態和具體對象不同，物理學可主要分為如下幾個二級學科：理論物理、粒子物理與原子核物理、原子與分子物理、凝聚態物理、等離子體物理、聲學、光學以及無線電物理，本專業的主要涉及光學、凝聚態物理和理論物理三個二級學科十學科方向。
主要研究方向及其內容：
1．光信息存儲與顯示（光學）
X射線影像存儲材料和電子俘獲光存儲材料的制備、性能、存儲機理及其應用的研究；有機、無機電致發光材料的制備、傳輸機制、激發態過程的機理及其顯示器件的研究。
2．光電子材料與器件物理（光學）
研究稀土發光、半導體發光、陰極射線發光、高能射線發光、上轉換發光、長余輝發光、白光LED照明、無汞熒光燈、光學薄膜基本設計、超聲、光存儲、有機發光、載流子傳輸材料、有機光致發光和電致發光材料等的制備；研究光致發光和電致發光機理、載流子傳輸機制等；研究發光二極體、無機有機薄膜電致發光器件、厚膜交/直流驅動軟屏、電子油墨（或電子紙）、光電探測器等光電子器件；研究這些材料和器件的新技術和新工藝以及它們的應用。
3．激光與光電檢測技術（光學）
主要研究各種激光與光電檢測方法、技術及其應用，包括激光干涉測量技術、光電感測技術、激光超聲技術、激光多普勒振動檢測技術、紅外檢測技術、激光掃描測量技術及微納米測量技術等。此外常規的無損檢測手段中光電技術的使用也是本領域的研究內容之一。
4．光信息傳輸與光信號處理（光學）
研究光在各種光纖和各種光波導中的傳輸特性，以及由它們構成的光纖通信系統與光纖感測系統。包括導波光學、非線性光纖光學、光纖通信系統；以及利用光纖構成的感測系統，比如電壓、電流、氣體等感測器和智能蒙皮、分布感測系統、生物光纖感測器等。並涉及到全光網路、全光信號處理等方面的研究課題。
5．光物理（光學）
本研究方向在激光與原子、分子、團簇及凝聚態物質的相互作用、光學超快現象、光與生物體相互作用和THZ光的理論和應用等前沿課題上開展深入系統的研究。研究領域涉及激光與物質的相互作用及其用於激光探測等基礎研究和應用基礎研究，希望在非線性光學、激光與原子分子相互作用、OCT、超快光物理、有機聚合物的光子學和THz物理等研究方面取得突破性的進展，開拓和發展若干新的研究方向，為國家經濟建設服務。
6．稀土物理（凝聚態物理）
本方向研究凝聚態物質中稀土離子的能級和激發態過程。當前研究的主要方向是稀土離子高能激發態的結構，輻射躍遷，無輻射躍遷，電子--聲子偶合，組合混雜，真空紫外激發的稀土發光材料中的物理問題。
7．納米結構與低維物理（凝聚態物理）
低維體系是研究小空間尺度的新的物理效應，已成為凝聚態物理最活躍和最富有生命力的重要前言領域之一，它與物理、化學、生物、醫葯學、材料、電子學、光電子學、磁學、能源和環境等多學科交叉，該體系的能帶可人工剪裁性、表面界面效應、量子尺寸效應、隧穿效應等賦予它許多原來三維固體不具備的、內涵豐富而深刻的新現象、新效應、新規律，並廣泛地被用來開發具有新原理、新結構的固態電子、光電子器件。
8．固體發光（凝聚態物理）
固體發光是固體光學的一個重要組成部分，它是物體將吸收的能量轉化為光輻射的過程。它主要包括：光致發光、陰極射線發光、高能射線發光、電致發光和生物發光等。固體發光有很多重要的應用，例如：照明光源、陰極射線等各種發光顯示器、高密度光存儲材料、核輻射探測等。近年來固體光學又有很多新的發展，諸如有機電致發光、多孔硅、低維體系、量子剪裁等。本研究方向瞄準學科前沿，主要開展了無機及有機電致發光材料及機理、發光存儲材料及機理、上轉換材料及機理等諸多有特色的研究工作。
9．數學物理與計算物理（理論物理）
數學物理學是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和詮釋和。從二十世紀開始，由於物理學內容的更新，數學物理也有了新的面貌。伴隨著對電磁理論，量子理論和引力場的深入研究，人們的時空觀念發生了根本的變化，數學物理成為研究物理現象的有力工具。隨著電子計算機的發展，數學物理中的許多問題可以通過數值計算來解決，由此發展起來的計算物理都發揮著越來越大的作用。計算機直接模擬物理模型也成為重要的方法。本研究方向主要研究廣義相對論和宇宙學，數學物理的幾何結構，大型物理體系的數值計算和並行演算法等。
10．凝聚態理論（理論物理）
理論物理的一個重要分支是凝聚態物理中的量子多體理論，它是應用現代多體理論和量子場論研究凝聚態物理中的新現象、揭示新現象中的物理本質。當前研究的主要方向：計算凝聚態物理，強關聯電子系統和介觀體系中的物理問題，低維量子系統中的電聲相互作用，凝聚物質中的量子輸運理論，以及非費米液體、自旋輸運和Mott相變等。
8. 物理學類包括哪些專業
物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。
物理學類包括的專業有物理學、應用物理學、核物理和聲學。
一、物理學
主幹學科：物理學
主要課程：高等數學、普通物理學、數學物理方法、理論力學、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理學、結構和物性、計算物理學人門等。
學年：4年
授予學位：理學學士
培養目標：本專業培養掌握物理學的基本理論與方法，具有良好的數學基礎和實驗技能，能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的高級專門人才。
二、應用物理學
主幹學科：物理學
主要課程：高等數學、普通物理學、電子線路、理論物理、結構與物性、材料物理、固體物理學、機械制圖等課程。
學年：4年
授予學位：理學或工學學士
培養目標：本專業培養掌握物理學的基本理論與方法，能在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術開發和相關的管理工作的高級專門人才。
三、核物理
培養目標:培養在核物理與核科學技術領域內具有扎實、寬厚的理論基礎、熟練的實驗技能並獲得科學研究的系統訓練，具有較強的工作適應能力和後勁，能在工業、農業、國防、醫學及環保及其相關領域從事核物理專業基礎研究、應用研究、教學、管理等的高級專門人才。
主要課程：普通物理、電子技術基礎、數學物理方法、理論力學、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理、原子核物理學、核電子學、核物理實驗方法、輻射劑量與防護、核技術基礎。
9. 物理學中有哪些學科
牛頓力學
與理論力學
電磁學
與電動力學
熱力學
與統計力學
相對論
量子力學
粒子物理學
、
原子核物理學
、原子與分子物理學、
固體物理學
、
凝聚態物理學
、
激光物理學
、
等離子體物理學
、
地球物理學
、
生物物理學
、
天體物理學
等等。
10. 有理論物理專業的大學有哪些
理論物理是研究生專業，本科一般叫物理學，大學讀完物理學本科後你可以選擇讀理論物理專業的研究生
2009年中國大學物理學專業排名
學校代碼及名稱 整體水平
排名 得分
10284 南京大學 1 95
10358 中國科學技術大學 2 92
10001 北京大學 3 91
10003 清華大學 4 88
10246 復旦大學 5 85
10335 浙江大學
10558 中山大學 7 81
10055 南開大學 8 79
10248 上海交通大學 9 76
10486 武漢大學
10183 吉林大學 11 75
10610 四川大學
10422 山東大學 13 74
10730 蘭州大學
10027 北京師范大學 15 73
10247 同濟大學
10459 鄭州大學
10511 華中師范大學
10141 大連理工大學 19 72
10487 華中科技大學
10004 北京交通大學 21 71
10108 山西大學
10213 哈爾濱工業大學
10269 華東師范大學
10384 廈門大學 25 70
10699 西北工業大學
90002 國防科學技術大學
10005 北京工業大學 28 69
10002 中國人民大學 29 68
10280 上海大學 30 67
10286 東南大學
10542 湖南師范大學
10701 西安電子科技大學
10007 北京理工大學 34 66
10075 河北大學
10532 湖南大學
10593 廣西大學
10008 北京科技大學 38 65
10140 遼寧大學
10217 哈爾濱工程大學
10533 中南大學
10611 重慶大學
10673 雲南大學
10094 河北師范大學 44 64
10200 東北師范大學
10287 南京航空航天大學
10636 四川師范大學
10736 西北師范大學
11066 煙台大學
10345 浙江師范大學 50 63
10475 河南大學
10010 北京化工大學 52 62
10252 上海理工大學
10079 華北電力大學 54 61
招收理論物理專業研究生的院校：
北京大學 北京師范大學 南京大學 大連理工大學 南開大學 中國科學技術大學 南開大學 浙江大學 復旦大學 蘭州大學 北京科技大學 中國人民大學 北京郵電大學 同濟大學 天津大學四川大學 吉林大學 武漢大學 上海交通大學 北京交通大學 中國科學院 華東師范大學 東北大學 華中科技大學 西安交通大學 中國科學院 鄭州大學 河北大學 中山大學 廈門大學。。。。。。。。。。。。。。很多。。。
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