漫漫物理路

Clover

現(xiàn)在社會上對物理學專業(yè)有兩種比較主流的“想象”。一是特別聰明的學生才能學物理，因為物理是由方程、公式堆積的學科；二是只有報不了熱門專業(yè)的人才會去讀物理這種基礎學科。然而，這兩種看法都是“部分正確的偏見”。

物理學到底是做什么的呢？“物理（physic）”一詞最初出現(xiàn)于古希臘文φυσικ，原意是指自然，現(xiàn)指事物的內(nèi)在規(guī)律，事物的道理。物理是研究物質(zhì)（質(zhì)量）結構、物質(zhì)相互作用和運動規(guī)律的自然科學，更是一門以實驗和觀察為基礎的自然學科。

物理學屬于眾多專業(yè)之一，需要學生盡量聰明又努力，但還未到非愛因斯坦不可的程度。事實上，物理是一個越來越平民化的學科。最開始，物理是只有貴族和天才才有資格踏足的“高貴的學科”，但到了現(xiàn)代，物理這種基礎學科越來越受到重視，涌入這個領域的普通人也越來越多。在一些普通高校，物理專業(yè)的確接受了不少調(diào)劑生，但更常見的是，許多聰明又有熱情的年輕人進入了這個專業(yè)。尤其是在頂級的物理系，你可以認識最一流的同學和老師，研究著物理學這個古老而偉大的學科。

物理學的三大技能

物理學按研究所需技能來分類，可分為三大類：理論物理、實驗物理，以及近些年越來越重要的計算物理。

根據(jù)經(jīng)驗，理論物理界的門檻主要是數(shù)理基礎，數(shù)理基本功越深厚越好。可惜的是，大量本科生的數(shù)理基礎都遠不足以打開理論物理的大門，因此研究生階段還要學習大量課程，閱讀大量的專業(yè)書籍和論文。聽哥一句勸，理論水太深，入行需慎重。

計算物理界的門檻則是編程能力。特別是在高能物理領域，不會編程就像不會高數(shù)一樣。現(xiàn)在的物理學界大約有三分之一的人是以編程為主要工具做科研，預計其地位將慢慢接近實驗物理。實際上，計算物理已經(jīng)為金融界、工業(yè)界輸送了大量人才。良好的數(shù)理基礎配以優(yōu)秀的編程能力，這可是在哪里都吃得開的珍稀技能。

最后是實驗物理領域，最重要的能力是設計實驗和完成實驗。設計巧妙的實驗需要頂級的創(chuàng)造力和深厚的知識儲備，而完成實驗則要求日復一日的訓練和源源不斷的經(jīng)費。楊氏雙縫衍射實驗展現(xiàn)出的創(chuàng)造力可以說是一種藝術品，而CERN（歐洲核子研究組織）耗資數(shù)百億美元的大型強子對撞機則是燒錢實驗的代表。

我有幸在本科階段經(jīng)歷過理論、計算、實驗三種物理學術環(huán)境的熏陶，接受過三位導師的指導，W教授是國內(nèi)量子物理理論界的大牛；B教授的實驗室則專攻計算物理，學術成果頗豐；X教授是一名實驗物理學家。三種學術道路需要完全不一樣的技能，對個人的發(fā)展影響深遠。在本科高年級時，大家需要根據(jù)自己的情況作出選擇。這種影響深遠的抉擇一定要慎之又慎。

在物理系讀書的感受

1. 他們是誰。在物理系可以遇到一大撥真心喜歡本專業(yè)的人。喜歡物理的人大多對知識性話題有著天然的好奇心，不會把自己的好奇心局限于某一領域。

2. 他們都在討論什么話題。有這么一個段子：初中時討論宇宙起源、時間起點、空間本性，高中時一起質(zhì)疑相對論、量子物理，大學時討論電動力學這道題怎么算，研究生時討論下一頓飯吃什么。一想，說得還真是貼切。到本科時大家討論的都是比較實際的學術問題了，比如這個重整化是怎么回事，那個變換有什么意義等等。

3.他們上課時是啥樣。學渣根本搶不到靠前的座位，只能看著學霸們在前面聽得津津有味。偶爾也會看到低年級的同學亂入，以少年班物理方向的為主。記得量子力學課上遇到一個初中生模樣的同學看書看得非常投入，這家伙看起來比一般的少年班學生還要小三歲！

4.他們遇到的奇葩考試。一般情況下，我們都必須在考試周認真復習才能取得不錯的成績，但是遇到一些思維太發(fā)散的老師，我們復不復習還真的差不多。比如大一力學課有一個題目是：“某學生站在三教二樓扔了一支粉筆，正好砸在某力學老師頭上，學生狡辯道，‘我不是故意的，這是科里奧利力偏移了粉筆的軌道才砸到您的。請問學生是不是在扯淡？并證明之。”呃，怎么說呢，真是有趣的問題！完全靠自己的知識儲備去估算地球的自轉角速度、第三教學樓的高度、學校的經(jīng)緯度、空氣阻力的影響，當然還有最關鍵的科里奧利力帶來的軌道偏移量到底是多大……這就是古典物理開始的地方。

截然不同的出路

受過長時間物理訓練的物理系學生有四個比較突出的競爭力：

第一，數(shù)理基礎堅實。物理學習中會遇到大量的數(shù)學問題。在歷史上，許多關鍵的數(shù)學問題都是首先在物理領域出現(xiàn)、被解決，然后才放在數(shù)學領域被討論的。

第二，擅長用已有的理論破解技術領域的問題。一個技術領域的萌芽時期往往沒有相應的專業(yè)工程師。初期的技術人員角色一般是物理背景的人來扮演，他們一方面為這個領域奠定著理論基礎，另一方面憑借這些理論指導解決著工程問題。

第三，物理思維方式。在最基本的層面挖掘原理，從最基本的原理抽象模型。并不像數(shù)學系那般注意力只集中在理論證明上，物理領域一定要有巧妙的模型才算數(shù)。而這些物理模型與技術和金融領域的許多問題有著千絲萬縷的聯(lián)系。

第四，熾烈的熱情和好奇心。沒有這項品質(zhì)的人是不會選擇物理這種最基礎的學科的，而選擇了物理系的學生則在對基礎學科的追求中加強了這項品質(zhì)。

這四個核心競爭力給物理系的學生帶來了在金融（特別是量化金融）和技術（電子工程、計算機）這兩個領域的雙重機會，但是物理系的兩極分化卻極為嚴重。在本科畢業(yè)生里，優(yōu)秀的那部分人可以選擇物理學術道路，也可以選擇金融、電子工程、計算機等領域。當然，最后從事物理學術工作的人并不少，有接近20%的比例，這算是物理系最“正統(tǒng)”的出路了。而物理專業(yè)的劣勢幾乎全部集中在表現(xiàn)平平的學生身上。由于本身能力不足或者缺乏充分的就業(yè)準備，一些同學既沒有掌握足夠的技術進入工業(yè)界，又缺乏足夠的金融知識邁入金融界。尤其在國內(nèi)這種金融本科生已經(jīng)泛濫的就業(yè)環(huán)境下，他們的出路更加堪憂。本科期間只是按照學校的大綱按部就班地學習，缺乏長遠規(guī)劃的眼界，除了書本知識，幾乎什么都不懂，這是一個物理系學生最糟糕的樣子。繼續(xù)讀研或者找一些沒有專業(yè)技能要求的工作（比如銷售、管理）是他們大多的出路了。

什么樣的學生適合去物理系

什么樣的學生適合去物理系？一定是對物理有興趣的學生！興趣是最重要的標準。寄希望于以后轉專業(yè)的同學最好不要進物理系。對物理沒有興趣的人是無法在物理學習中得到足夠的鍛煉的。喜歡物理卻又擔心就業(yè)問題的同學，請大膽做出忠于自己內(nèi)心的選擇，物理一定可以為你提供一個寬廣自由的未來。