漫漫物理路

Clover

现在社会上对物理学专业有两种比较主流的“想象”。一是特别聪明的学生才能学物理，因为物理是由方程、公式堆积的学科；二是只有报不了热门专业的人才会去读物理这种基础学科。然而，这两种看法都是“部分正确的偏见”。

物理学到底是做什么的呢？“物理（physic）”一词最初出现于古希腊文φυσικ，原意是指自然，现指事物的内在规律，事物的道理。物理是研究物质（质量）结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，更是一门以实验和观察为基础的自然学科。

物理学属于众多专业之一，需要学生尽量聪明又努力，但还未到非爱因斯坦不可的程度。事实上，物理是一个越来越平民化的学科。最开始，物理是只有贵族和天才才有资格踏足的“高贵的学科”，但到了现代，物理这种基础学科越来越受到重视，涌入这个领域的普通人也越来越多。在一些普通高校，物理专业的确接受了不少调剂生，但更常见的是，许多聪明又有热情的年轻人进入了这个专业。尤其是在顶级的物理系，你可以认识最一流的同学和老师，研究着物理学这个古老而伟大的学科。

物理学的三大技能

物理学按研究所需技能来分类，可分为三大类：理论物理、实验物理，以及近些年越来越重要的计算物理。

根据经验，理论物理界的门槛主要是数理基础，数理基本功越深厚越好。可惜的是，大量本科生的数理基础都远不足以打开理论物理的大门，因此研究生阶段还要学习大量课程，阅读大量的专业书籍和论文。听哥一句劝，理论水太深，入行需慎重。

计算物理界的门槛则是编程能力。特别是在高能物理领域，不会编程就像不会高数一样。现在的物理学界大约有三分之一的人是以编程为主要工具做科研，预计其地位将慢慢接近实验物理。实际上，计算物理已经为金融界、工业界输送了大量人才。良好的数理基础配以优秀的编程能力，这可是在哪里都吃得开的珍稀技能。

最后是实验物理领域，最重要的能力是设计实验和完成实验。设计巧妙的实验需要顶级的创造力和深厚的知识储备，而完成实验则要求日复一日的训练和源源不断的经费。杨氏双缝衍射实验展现出的创造力可以说是一种艺术品，而CERN（欧洲核子研究组织）耗资数百亿美元的大型强子对撞机则是烧钱实验的代表。

我有幸在本科阶段经历过理论、计算、实验三种物理学术环境的熏陶，接受过三位导师的指导，W教授是国内量子物理理论界的大牛；B教授的实验室则专攻计算物理，学术成果颇丰；X教授是一名实验物理学家。三种学术道路需要完全不一样的技能，对个人的发展影响深远。在本科高年级时，大家需要根据自己的情况作出选择。这种影响深远的抉择一定要慎之又慎。

在物理系读书的感受

1. 他们是谁。在物理系可以遇到一大拨真心喜欢本专业的人。喜欢物理的人大多对知识性话题有着天然的好奇心，不会把自己的好奇心局限于某一领域。

2. 他们都在讨论什么话题。有这么一个段子：初中时讨论宇宙起源、时间起点、空间本性，高中时一起质疑相对论、量子物理，大学时讨论电动力学这道题怎么算，研究生时讨论下一顿饭吃什么。一想，说得还真是贴切。到本科时大家讨论的都是比较实际的学术问题了，比如这个重整化是怎么回事，那个变换有什么意义等等。

3.他们上课时是啥样。学渣根本抢不到靠前的座位，只能看着学霸们在前面听得津津有味。偶尔也会看到低年级的同学乱入，以少年班物理方向的为主。记得量子力学课上遇到一个初中生模样的同学看书看得非常投入，这家伙看起来比一般的少年班学生还要小三岁！

4.他们遇到的奇葩考试。一般情况下，我们都必须在考试周认真复习才能取得不错的成绩，但是遇到一些思维太发散的老师，我们复不复习还真的差不多。比如大一力学课有一个题目是：“某学生站在三教二楼扔了一支粉笔，正好砸在某力学老师头上，学生狡辩道，‘我不是故意的，这是科里奥利力偏移了粉笔的轨道才砸到您的。请问学生是不是在扯淡？并证明之。”呃，怎么说呢，真是有趣的问题！完全靠自己的知识储备去估算地球的自转角速度、第三教学楼的高度、学校的经纬度、空气阻力的影响，当然还有最关键的科里奥利力带来的轨道偏移量到底是多大……这就是古典物理开始的地方。

截然不同的出路

受过长时间物理训练的物理系学生有四个比较突出的竞争力：

第一，数理基础坚实。物理学习中会遇到大量的数学问题。在历史上，许多关键的数学问题都是首先在物理领域出现、被解决，然后才放在数学领域被讨论的。

第二，擅长用已有的理论破解技术领域的问题。一个技术领域的萌芽时期往往没有相应的专业工程师。初期的技术人员角色一般是物理背景的人来扮演，他们一方面为这个领域奠定着理论基础，另一方面凭借这些理论指导解决着工程问题。

第三，物理思维方式。在最基本的层面挖掘原理，从最基本的原理抽象模型。并不像数学系那般注意力只集中在理论证明上，物理领域一定要有巧妙的模型才算数。而这些物理模型与技术和金融领域的许多问题有着千丝万缕的联系。

第四，炽烈的热情和好奇心。没有这项品质的人是不会选择物理这种最基础的学科的，而选择了物理系的学生则在对基础学科的追求中加强了这项品质。

这四个核心竞争力给物理系的学生带来了在金融（特别是量化金融）和技术（电子工程、计算机）这两个领域的双重机会，但是物理系的两极分化却极为严重。在本科毕业生里，优秀的那部分人可以选择物理学术道路，也可以选择金融、电子工程、计算机等领域。当然，最后从事物理学术工作的人并不少，有接近20%的比例，这算是物理系最“正统”的出路了。而物理专业的劣势几乎全部集中在表现平平的学生身上。由于本身能力不足或者缺乏充分的就业准备，一些同学既没有掌握足够的技术进入工业界，又缺乏足够的金融知识迈入金融界。尤其在国内这种金融本科生已经泛滥的就业环境下，他们的出路更加堪忧。本科期间只是按照学校的大纲按部就班地学习，缺乏长远规划的眼界，除了书本知识，几乎什么都不懂，这是一个物理系学生最糟糕的样子。继续读研或者找一些没有专业技能要求的工作（比如销售、管理）是他们大多的出路了。

什么样的学生适合去物理系

什么样的学生适合去物理系？一定是对物理有兴趣的学生！兴趣是最重要的标准。寄希望于以后转专业的同学最好不要进物理系。对物理没有兴趣的人是无法在物理学习中得到足够的锻炼的。喜欢物理却又担心就业问题的同学，请大胆做出忠于自己内心的选择，物理一定可以为你提供一个宽广自由的未来。