理论物理如何做研究

Ⅰ 理论物理有哪些研究方向

主要研究方向 
1、高温超导体机理、BEC理论及自旋电子学相关理论研究。
2、凝聚态理论；
3、原子分子物理、量子光学和量子信息理论；
4、统计物理和数学物理。
5、凝聚态物理理论、计算材料、纳米物理理论
6、自旋电子学，Kondo效应。
7、凝聚态理论、第一原理计算、材料物性的大规模量子模拟。
8、玻色-爱因斯坦凝聚, 分子磁体, 表面物理，量子混沌。 
凝聚态物理 
主要研究方向 
1、非常规超导电性机理，混合态特性和磁通动力学。
（1）高温超导体输运性质，超导对称性和基态特性研究。
（2）超导体单电子隧道谱和Andreev反射研究。
（3）新型Mott绝缘体金属－绝缘基态相变和可能超导电性探索。
（4）超导体磁通动力学和涡旋态相图研究。
（5）新型超导体的合成方法、晶体结构和超导电性研究。
2、高温超导体电子态和异质结物理性质研究
（1）高温超导体和相关氧化物功能材料薄膜和异质结的生长的研究。
（2）铁电体极化场对高温超导体输运性质和超导电性的影响的研究。
（3）高温超导体和超大磁电阻材料异质结界面自旋极化电子隧道效应的研究。
（4）强关联电子体系远红外物性的研究。
3、新型超导材料和机制探索
（1）铜氧化合物超导机理的实验研究
（2）探索电子—激子相互作用超导体的可能性
（3）高温超导单晶的红外浮区法制备与物理性质研究
4、氧化物超导和新型功能薄膜的物理及应用研究
（1）超导/介电异质薄膜的制备及物性应用研究
（2）超导及氧化物薄膜生长和实时RHEED观察
（3）超导量子器件的研究和应用
（4）用于超导微波器件的大面积超导薄膜的研制
5、超导体微波电动力学性质，超导微波器件及应用。
6、原子尺度上表面纳米结构的形成机理及其输运性质
（1）表面生长的动力学理论；
（2）表面吸附小系统(生物分子，水和金属团簇)原子和电子结构的第一性原理计算；
（3）低维体系的电子结构和量子输运特性 (如自旋调控、新型量子尺寸效应等)。. 7、III-V族化合物半导体材料及其低维量子结构制备和新型器件探索
（1）宽禁带化合物（In/Ga/AlN，ZnMgO）半导体及其低维量子结构生长、物性、微结构以及相互关系的研究，宽禁带化合物半导体新型微电子、光电子器件探索；
（2）砷化镓基、磷化铟基新型低维异质结材料的设计、生长、物性研究及其新型微电子/光电子器件探索；
（3）SiGe/Si应变层异质结材料的制备及物性研究。
8、新颖能源和电子材料薄膜生长、物性和器件物理
（1）纳米太阳能转换材料制备和器件研制；
（2）纳米金刚石薄膜、碳氮纳米管/硼碳氮纳米管的CVD、PVD制备和场发射及发光性质研究；
（3）负电亲和势材料的探索与应用研究；
（4）纳米硅基发光材料的制备与物性研究；
（5）有序氧化物薄膜制备和催化性质。
9、低维纳米结构的控制生长与量子效应
（1）极低温强磁场双探针扫描隧道显微学和自旋极化扫描隧道显微学；
（2）半导体/金属量子点/线的外延生长和原子尺度控制；
（3）低维纳米结构的输运和量子效应；
（4）半导体自旋电子学和量子计算；
（5）生物、有机分子自组装现象、单分子化学反应和纳米催化。
10、生物分子界面、激发态及动力学过程的理论研究
（1）生物分子体系内部以及生物分子-固体界面（主要包括氧化物表面、模拟的细胞表面和离子通道结构）的相互作用的第一原理计算和经典分子动力学模拟；
（2）界面的几何结构、电子结构、输运性质及对生物特性的影响；
（3）纳米结构的低能激发态、光吸收谱、电子的激发、驰豫和输运过程的研究，电子-原子间的能量转换和耗散以及飞秒到皮 秒时段的含时动力学过程的研究。
11、表面和界面物理
（1）表面原子结构、电子结构和表面振动；
（2）表面原子过程和界面形成过程；
（3）表面重构和相变；
（4）表面吸附和脱附；
（5）表面科学研究的新方法/技术探索。
12、自旋电子学；
13、磁性纳米结构研究；
14、新型稀土磁性功能材料的结构与物性研究；
15、磁性氧化物的结构与物性研究；
16、磁性物质中的超精细相互作用；
17、凝聚态物质中结构与动态的中子散射研究；
18、智能磁性材料和金属间化合物单晶的物性研究；
19、分子磁性研究；
20、磁性理论。
21、纳米材料和介观物理
研究内容：
发展纳米碳管及其它一维纳米材料阵列体系的制备方法；模板生长和可控生长机理研究；界面结构，谱学分析和物性研究；纳米电子学材料的设计、制备，纳米电子学基本单元器件物理。
22、无机材料的晶体结构，相变和结构－性能的关系
研究内容：
在材料相图相变研究的基础上，探索合成新型功能材料，为先进材料的合成和性能优化提供科学依据；在晶体结构测定的基础上，探讨材料结构-性能之间的内在联系，从晶体结构的微观角度阐明先进材料物理性质的机制，设计合成具有特定

Ⅱ 为什么要研究理论物理理论物理有哪些重大的运用或者可能将会有有的运用吗

理论物理研究关乎人类的认知，哲学和数学的思想也随着理论物理发展。我们来自何处，去往何方是一个永恒的话题。
从实际来讲，当年没有理论物理，没有发现相对论，也没有现在核能的利用；有的理论一时不知道它的实际用处，那是受限于当时的科技和认识发展水平，只要是正确的东西，总有受到青睐的一天。而且理论物理研究的很多副产品也对世界发展有重大意义。欧洲核子中心建造加速器，其实为的是验证物理学家提出的理论，但是发展了万维网，同样现在LHC又弄出一个网格计划
至于将来的应用，首先就是为验证理论要做的实验，比如大型加速器、激光打靶等推动科技发展；其次提高人类认识，转变思维，比如现在 人类无法在行星之间实现旅行，也许有朝一日呵呵，按照时间旅行的方法，搞个什么虫洞，去外星系说不定也可以哦，到时候可能还会和外星人打交道呢～～
理论走在实验前面，这是必不可少的……

Ⅲ 理论物理学都研究什么

主要研究与自然哲学密切相关的基础概念和原理，比如能量、自然作用力、空间（真空）、时间、波—粒两相、暗能量、暗物质、超光速、各种亚原子。。。的本质等等。

Ⅳ 学习研究理论物理需要什么基础

理论物理

一、学科概况
理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。
二、培养目标
1．博士学位 应具备坚实的理论物理基础和广博的现代物理知识，了解理论物理学科的现状及发展方向，有扎实的数学基础，熟练掌握现代计算技术，能应用现代理论物理方法处理相关学科中发现的有关理论问题。具有独立从事科学研究的能力，具有严谨求实的科学态度和作风，在国际前沿方向或交错领域中有较深入的研究，并取得有创造性的成果。至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。毕业后可独立从事前沿理论课题的研究，并能开辟新的研究领域。学位获得者应能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学”研究、开发和管理工作。
2．硕士学位 应有扎实的理论物理基础和相关的背景知识，了解理论物理学科的现状及发展方向，掌握研究物质的微观及宏观现象所用的模型和方法等专业理论以及相关的数学与计算方法，有严谨求实的科学态度和作风，具备从事前沿课题研究的能力。应较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外文资料。毕业后能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学、研究、开发和管理工作。
三、业务范围
1．学科研究范围 理论物理是在实验现象的基础上，以理论的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等离子体和凝聚态物质运动的基本规律，解决学科本身和高科技探索中提出的基本理论问题。研究范围包括粒子物理理论、原子核理论、凝聚态理论、统计物理、光子学理论、原子分子理论、等离子体理论、量子场论与量子力学、引力理论、数学物理、理论生物物理、非线性物理、计算物理等。
2．课程设置 高等量子力学、高等统计物理、量子场论、群论、规范场论、现代数学方法、计算物理、凝聚态理论、量子多体理论、粒子物理、核理论、非平衡统计物理、非线性物理、广义相对论、量子光学、理论生物物理、天体物理、微分几何、拓扑学等。
四、主要相关学科
粒子物理与原子核物理，原子和分子物理，凝聚态物理，等离子体物理，声学，光学，无线电物理，基础数学，应用数学，计算数学，凝聚态物理，化学物理，天体物理，宇宙学，材料科学，信息科学和生命科学

Ⅳ 想做纯理论物理研究的应选择什么专业

一、可以选择理论物理专业。

二、主要从事物理学前沿领域的基础理论研究，其使命在于获取新知识、新原理、新方法，认识自然现象，揭示自然规律，探索其可能的应用前景。理论物理是培养创新人才的摇篮，其研究成果是未来科学和技术发展的内在动力，是建设先进文化的基础之一。理论物理要遵循科学发展规律，尊重科学家的自由探索权利与精神，突出科学的长远价值。
该专业的研究领域包括量子信息，量子光学，基本粒子与场论，重离子碰撞理论，引力与宇宙论，统计物理与凝聚态理论，复杂网络，高等教育、教学法等。

Ⅵ 理论物理研究什么

理论物理学研究什么?理论物理学研究的是物质的最基本属性,以及整体的分布与结构.和辩证唯物论研究的是同样的问题.

二十世纪初,经典力学在物质的整体分布与结构上没有大的需求,造成在理论上也就没有大的突破性进展.

只能解决小范围内的物质之间的相互作用问题.

当爱因斯坦面对万有引力现象这一宇宙性的问题时,发现当时的物理学理论是无法解释万有引力现象的.

在随后发表的相对论理论中,爱因斯坦从哲学的角度,运用相对性原理对时间,空间,光速等重新认识和定义.

试图以此来突破这一宇宙性的问题.

但是在理论的实际运用当中,爱因斯坦并没有运用相对性原理,只是重复的强调了相对性原理,因为物体的

运动都是相对的.

在狭义相对论中,尺缩效应,钟慢效应都是运用对比性原理对比之后才能得出假想效果,

而物体是不会自行产生对比的,对比性是属于意识范围内的产物,并不属于物质的基本属性.所以,相对论中的

相对性原理是不成立的.

所以,当代的理论物理学研究的是物质在宇宙中的整体结构和分布情况,才能够客观的认识宇宙中大范围内的

物体相互影响,相互制约,相互作用的规律性.

Ⅶ 理论物理学家的研究方法

通过计算万有引力=GMm/R^2 M很大，R很小的时候，力就很大。咱们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，那么光也出不来。那就看不到。即黑洞。黑洞的本质是密度极大的球形天体。
以上为猜想。具体证明就是通过天文观察，观察到异常现象，结合推论。

比如证明速恒定，即光不属于惯性系。就把两束光分别垂直于地表和平行于地表。进行干涉实验，结果出现稳定的干涉条纹，证明了两束光速度相同。没有叠加地球自转的速度。

Ⅷ 本科阶段怎样判断自己是否真的适合做理论物理的研究

兴趣是需要培养的，能力是可以被发现的，心态一定要放平和。 要想念理论物理，本科期间的物理成绩得很好才行。量子力学，统计物理，理论力学等要学得比较清楚，概念理解要透彻。如果基本概念不清楚，学不好理论物理。如果连本科的基础课程都学不好，那么趁早打消做理论物理研究的打算。 本科高年级可以找一位导师，跟着做一点理论物理学的前沿研究，学会通过文献来学习新知识。看看自己在做科研训练时有什么样的感受，愿意就此度过一生么？如果本科时能做出点新东西，会激发自己的兴趣，提高自己的能力。即使做不出什么，也能认清自己的长处与短处，扬长避短。 当然，本科的几年还是太短，只够让你发现自己不适合做理论物理。只有经过博士期间的训练后，才能让自己确信能做理论物理的研究。所以，不要太着急，保持开放的心态，只要喜欢物理，在念理论物理课程的时候没有很大的困难，就去念研究生吧。通过博士期间探索，真正做出了有意思、有影响力的科研成绩，才会激发起真正的兴趣，并继续的做下去。 我之所以能坚持下来，是因为自己对研究物理的预期收益一直都很低，心态比较平和。选择念研究生只是因为自己想多学一点，家里也没有太多负担要我赚钱，就一直念到博士了。博士期间做的工作普普通通，对理论物理本身没有什么价值，对自己学习物理学前沿知识的帮助很大。我学起来觉得很有意思，工作虽然理论价值不大，但是做起来还算是津津有味，已经超出了自己当年的预期了。博士毕业时打算找国外的博士后职位，可水平有限，没有找到，就在国内工作了。工作这些年，跟同辈人比，科研也只是很一般，不过始终能在前沿领域学习新的进展，同时还能拿一份工资养家糊口，我已经很满足了。有多少爱好物理学的人能以此为职业呢？

Ⅸ 研究物理的三个重要途径是什么

研究物理的三个重要途径如下：

1、物理学是实验的学科，因此肯定有实验。

2、物理学的观察很重要，天文学从研究的内容来看其实是物理学的一个领域。

3、物理学还需要数学工具，如果没有非欧几何，也就没有相对论方程。相对论可能只限于一种猜想，而无法用实验去验证。

理论物理是在实验现象的基础上，以理论的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等离子体和凝聚态物质运动的基本规律，解决学科本身和高科技探索中提出的基本理论问题。

研究范围包括粒子物理理论、原子核理论、凝聚态理论、统计物理学、光子学理论、原子分子理论、等离子体理论、量子场论与量子力学、引力理论、数学物理、理论生物物理、非线性物理、计算物理等。

(9)理论物理如何做研究扩展阅读：

物理学并不研究自然界现象的机制（或者根本不能研究），我们只能在某些现象中感受自然界的规则，并试图以这些规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然，并试图改变自然，这是物理学，甚至是所有自然科学共同追求的目标。

以物理学为基础的相关科学：化学，天文学，自然地理学等。

物理学的方法和科学态度：提出命题 → 理论解释 → 理论预言 → 实验验证 →修改理论。

现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学，它的产生过程如下：

①物理命题一般是从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来；

②首先尝试用已知理论对命题作解释、逻辑推理和数学演算。如现有理论不能完美解释，需修改原有模型或提出全新的理论模型；

④新理论模型必须提出预言，并且预言能够为实验所证实；

⑤一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则，当一个理论与实验事实不符时，它就面临着被修改或被推翻。