北大学科 | 物理学院：物格无止境，理运有常时
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编者按
一百二十一载春秋过继，京师大学堂燃起的高昂火把明亮如初。它文理并济、且刚且柔。北京大学的有氧呼吸，是年轻的力量踏梦而来，学以成人，将智慧与光华融汇到崭新的时代中。高等教育的学科，亦是社会运行的侧影。在高考圆梦季到来之前，我们专门推出“学科特写”系列报道，围绕学科概况、师资力量、课程设置、学习体验、就业去向等，带您全面了解北大各院系建设的基本情况。
物理学是研究事物本源的学问，是人类探索自然、认识物质世界的基础科学。作为自然科学中最为基础的学科，其他自然学科的研究离不开物理。致知在格物，物格而后知至。格物致知作为儒家学说的重要组成部分，其中蕴含的对于事物本质的探究精神也影响了一代一代中国的科学家们，也影响了百余年来物理学院的莘莘学子，他们从这里走向世界，在各自抱有最单纯的好奇的领域探索着世界的真理。北京大学物理学院也成为我国物理学科顶尖科研人才的摇篮。
1902年，京师大学堂设格致科（数学物理部），这是我国数理学科高等教育的开端。1913年北京大学设物理门，1919年更名为物理系，这是我国最早的物理学本科专业。北大物理学科为国家培养了大批优秀人才，其中包括130多名两院院士，当选美国物理学会会士（Fellow）的总人数居全国名高校之首。23名“两弹一星”元勋中，12名在北京大学物理学科学习和工作过。目前拥有教授106位，其中中国科学院院士20位（含9位双聘院士）。学院拥有2个国家重点实验室及1个北京市重点实验室。
2018年科研和教学经费约3.13亿元，学科总体实力居国内高校首位。在美国《美国新闻与世界报道》的2019年世界大学排名中，北京大学物理学科排名全世界第22名。在英国QS的世界大学排名中,北大物理学科近几年都排在中国大学的首位。2018年底物理学院进行了国际评估，以Allan MacDonald为组长的15位专家（包括9位美国科学院院士）把北大物理本科教育誉为“The School of Physics is already one of the premier instiutions globally for undergrade education in physics”[1]。
[1]即：（北京大学）物理学院已经是全球物理学本科教育的最重要机构之一。
物理学院专业分流方向主要有物理学、大气与海洋科学、天文学和核物理方向，为具有不同兴趣志向的同学提供多元的选择空间。
物理学专业
物理学是探究物质结构和运动的基本规律的前沿学科，同时与数学等学科密切相关，其研究方法集实验、理论和大规模数值计算于一体，并为化学、生命科学、认知科学、信息科学、空间科学、大气科学、海洋科学、材料科学、航空航天、金融及经济等提供物理学原理和实验观测方法。物理学科是“见物讲理、依理造物”的科学，是科学发现与技术创新的基础和源泉，是有志于探究自然奥秘和发明高新技术的青年才俊的首选。
大气与海洋科学专业
大气科学主要研究地球大气和其它行星大气的运动规律和微观物理、化学过程，依据物理、化学的基本原理认识和理解大气中的各种自然现象以及人类活动对大气层的影响，并在此基础上准确和及时预测天气、气候的演变，提高人类的防灾减灾能力。灾害性天气发生发展的机理、全球变暖与人类活动的关系、大气染及其治理是目前的研究重点。物理海洋学主要研究海洋运动的基本规律、海洋-大气相互作用及其在气候变化中的作用。学习内容以数学、物理、流体力学为基础，学习大气和海洋科学的专业知识、计算机模拟方法和卫星遥感等大气探测技术，培养大气与海洋科学的高端人才。
天文学专业
作为六大自然科学基础之一的天文学是研究天体和宇宙的科学，研究手段独特，与物理、化学、生命等多学科密切相关，是现代科学最活跃的领域之一。该专业设有天体物理和天文高新技术及应用两个培养方向：
（一）天体物理是利用各种现代尖端探测技术，收集来自宇宙的信号，从而探究天体和宇宙的性质、结构、起源和演化。学习内容包括数学、物理基础，天文观测与天体物理基础，前沿研究手段等。培养目标是使学生具有从事科学研究的初步能力。
（二）天文高新技术的发展和应用是天文学研究的基础。该方向除上述学习内容外，还将学习天文前沿高新技术及应用的相关知识，目标为培养技术开发及应用型人才。
核物理（核科学与技术）
核物理（核科学与技术）本科专业是物质科学的重要组成部分，一百多年来对促进人类的生存发展和维护国家安全发挥了重大作用。它是一门由基础科学、技术科学及工程科学组成的综合性交叉前沿学科。原子核中包含了微观世界丰富的内秉自由度与多种基本相互作用，同时又与宏观世界的演化和元素的生成密切相关，储存着宇宙间绝大部分可释放的能量。核物理的内容涉及高能物理、核结构和核反应、中子物理、极端条件下的材料物理、辐射生物物理、粒子探测与辐射防护等。
核科学技术既是核能的基础，又由于能在微观层次改变物质性质或获取物质内部的微观信息，几乎成为所有前沿学科领域中不可或缺的研究工具和手段。同时，核技术的发展也已为国民经济提供了多种类型的核医学和工业影像系统，对社会、经济、交叉学科发展产生了深刻影响。
本专业需要学习物理、数学的基础课程，以及专业基础课程和部分交叉学科课程， 参与科研实践，适合于培养具有综合素质的高端专业人才。
多年来，物理学院不断改进完善本科生培养方案，形成了以多样化课程体系和科研训练与实践及全球课堂为核心的“三位一体”的培养模式。这一本科生培养体系为同学们提供了更多的选择。其中，（可以灵活选择的）传统课程是获得学士学位的基本要求。对于学有余力的同学提供形式多样的本科科研训练与实践机会，如果考核为优秀可以申请荣誉学位。“全球课堂”的目的是充分利用国际和国内的优质资源。
物理学院建设有高质量的模块化的课程体系，实施多模式的培养方案，学生可以完全根据自己的兴趣在不同方面自主选择发展方向，学院提供充分的自由发展空间，普通物理（五门）、理论物理（四门）、数学物理方法、计算物理等主要课程都设深度、难度、广度明显不同两类且每学期滚动开课提供自由发展的保障。学院还以国家“优秀拔尖人才培养试验计划”和国家“试点学院”为依托，专设有“未名学子物理班”，采取更灵活的培养方案进行培养。
重视每位同学的个性和兴趣差异，实施“以模块化课程为依托、以科学研究实践为引导的自主学习和创新训练为核心”的多模式培养方案，为每一位同学成为物理学及其交叉学科、高新技术开发和管理等领域的领军人物打下坚实的基础。
物理学院重视学生实验实践能力的培养，为本科生设置了多层次的实验及实践课程，帮助学生了解利用实验方法进行科学研究的基本思路、方法和过程等，提高学生的实验和实践经验，为将来开展科学研究和高新技术开发奠定良好的基础。
物理学院鼓励学生参与科学研究，为本科生进入实验室参与科研工作提供了便利条件和经费保障，学生在低年级即可见习或参与科学研究，并且硕果累累，从而在实践中培养提高学生的创新精神和创新能力。设有钟盛标学术论坛、兴诚学术论坛和小型项目研究与成果展示等交流平台训练和培养同学们展示成果、交流合作的能力。
物理学院与20多所国外高校及研究单位建立了在物理学科、天文学科、大气与海洋科学学科、核科学和技术学科的合作关系，派遣学生前往国外高校交流、交换和科研，开设部分双语课程和全英文课程，增进学生国际化交流，拓展学生的国际化视野。
物理学院设立选课和综合指导委员会，为每位学生配备导师，针对学生的个性差异，为学生自主选择提供咨询和综合指导，做到真正的“因材施教”。
除学校的100多项奖学金外，学院设有钟盛标教育基金、谢义炳基金、陈互雄物理教育基金、克诚奖学金、冯溪乔奖学金、兰怡女子助学金、77物理班级基金、86物理班级基金、88物理班级基金、97津徽奖学金等十多项奖学金和助学金，为品学兼优和需要资助的同学提供帮助。
物理学是基础学科，学院同学具有足够的能力在不同的领域发挥自己的特长和优势，只要认准了方向，自然会天道酬勤。物理学院的同学们也受到了各行业的广泛认同。
在深造方面，同学们扎实的数理基础和极强的学习能力获得了国内外顶尖高校的青睐，大部分的同学会选择出国深造或者国内升学，主要去向学校有：哈佛大学、麻省理工学院、耶鲁大学、哥伦比亚大学、康奈尔大学、斯坦福大学、普林斯顿大学、卡内基梅隆大学、加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校、纽约大学、波士顿大学、普渡大学、剑桥大学等。
在就业前景上，物理学院同学们强大的学习能力也受到了各行各业的认可，而且由于学生的能力能够适应各领域的要求，去向领域也十分宽泛，包括物理学、电子、计算机科学、人工智能、经济与管理等领域。
如物理学院2018届本科毕业生共计205人，其中就业33人，占比16.1%；境外深造92人，占比44.9%；国内升学80人，占比39.0%。
结语
在107年的历史中，物理学院始终站在中国物理学科发展的最前列，为祖国培养了无数顶尖科研人才，引领着中国物理学前进的方向。如今，物理学院坚守百余年来的光荣传统，正道而行、弘扬正气，始终保持“敢为天下先”的勇气和魄力，始终挺立时代潮头，致力于基本理论和科学技术前沿的创新，努力为国家发展和民族振兴，为人类文明进步做出更加杰出的贡献！
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编辑：付浩天
美编：陈仕玥