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物理系《格物》刊物第一期之物理人生

 

编者按:
         本期专为引导我系2012届本科新生同学步入大学后谋划学业等各方面发展和筹划各种选择作参考用。本科阶段是青年人酝酿热爱、保有激情的重要时期,期待着大家在客观、理性地看待自己的专业后,能热情地拥抱大学的多彩生活,直至真正迈出追寻幸福的脚步。2012不是末日,是你们新生的开始!

(投稿邮箱:pfeng@seu.edu.cn

 

第一篇:物理人生

物理是什么?

从公元前600多年希腊的φυσικ(译自然),到古代欧洲的“自然哲学”,再到明清中国的“格物致理”,物理学从最抽象的自然逐步从哲学中分离出来成为一门实证科学。在物理学的领域中,研究的是宇宙的基本组成要素:物质、能量、空间、时间及它们的相互作用;借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。然而,物理不仅仅是一门科学,它更是一种智能、一种文化

科学技术是第一生产力,物理学在人类社会的发展过程中发挥着重大作用1687年出版的《自然哲学的数学原理》首创地面力学和天体力学统一的严密体系,牛顿经典力学带来了以蒸汽机的发明和使用为标志的第一次工业革命,人类社会从此进入工业化时代。

19世纪,物理学逐步转向与电相关的研究,不断发展的经典电磁理论,促进了工业电气化和无线电通信的发展。第二次工业革命中,电磁学和热力学的产生和发展,将人类带入了以电动机、发电机、电报、电话为标志的电气时代和以汽车、轮船、飞机为标志的内燃机时代。诸多科技应用缩短了人与人之间的距离,大大提高了生产力,丰富了人类生活。

20世纪更是“物理学的世纪”,以核能,电子计算机等应用为标志。相对论、量子力学和它们相结合产生的量子场论从根本上改变了人类对时空和宇宙万物的看法;物理学作为带头学科,带动了化学、天文、材料、能源、信息等学科的发展,为生物、医疗、地学、农业提供了强大的探测手段和研究方法,为信息革命奠定了科学基础;它引发了以微电子、光电子和微光机电技术为核心的工业革命,从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。

有人说,21世纪是生命科学的世纪。其实,更确切地说,21世纪将是物理科学全面介入生命科学的世纪,生命科学只有与物理相结合,人类才会在科学探索领域取得更大的发展。

物理学是一种涵盖一整套独特而卓有成效的思想方法体系的智能。物理学的存在不仅仅是对客观世界的规律做出深刻的揭示,更是在发展、成长过程中,形成系统严密的思想方法体系。辩证唯物主义的产生和发展,从物理学中汲取了许多“营养”;物理学与数学在形成和发展过程中共同建立起来的“实验方法”、“逻辑方法”和“概念方法”成为科学方法论的三大支柱。物理学这一基础学科的触角已经伸向众多领域,它代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法。

物理学聚集了大量的物质产品和精神产品,是一种求真、从善、至美的文化。“实践是检验真理的唯一标准”,物理学的发展史就是一部不断修正错误、不断逼近真理的“求真”史;以“帮助人们不断认识自己,促使人的生活趋于高尚”为价值取向和终极目标的物理学,本质是从善的,物理学家严谨求实的态度、献身科学的精神更是人类尤为珍贵的人文财富;“美即是真,真即美”,物理学因真而美,因简单、对称、统一而美。

由此可见,物理不仅仅是一门自然科学,更是一种人类财富,用诸技术,即为物质财富,用诸内心,即为精神财富。

 

学物理的未来去向?

以办学时间最久的应用物理(学)专业为例 :目前,我国有160多所高等院校开设有物理系,其中有80多所高等院校都设有应用物理系,或者在物理系内设应用物理(学)专业,我国每年培养本科应用物理(学)专业人才约12000人,一大批理工结合的人才从应用物理(学)专业涌现出来。近10年来应用物理(学)专业又大力加强了电子技术和计算机技术方面的基础研究。人才需求方面,我国对应用物理(学)专业的人才需求仍旧是供不应求。

物理专业毕业生由于具有扎实的数理基础、优秀的学习能力,能很快地吸收各个领域的知识,越来越受到各行各业的青睐,物理学业越来越多地融入到各行各业中。学习物理,其实学的是一种批判性思维方式,这种思维方式,使得物理人在金融界、法律界、工程界等许多行业站稳了脚跟。

据相关统计,国内物理专业本科生大多选择继续攻读研究生(硕士或者博士),其中更有一大批优秀毕业生获得国外知名大学的全额奖学金出国深造。每届毕业生中直接就业的比例约为45%,就业去向多样化。其中包括科研、教育,IT业,金融、贸易、商务、咨询,半导体,生物产业,传统工业类,文体、卫生等。

综观国外高校,物理专业的就业状况与国内高校大同小异。以Kent大学物理专业毕业生的去向为例,有36%的毕业生选择继续深造,有16%攻读硕士学位,20%攻读博士学位;选择就业的占42%,其中,从事科学或者工程方面工作的占16%,从事于科学无关的工作占26%;选择的行业有国防、航空、能源、医疗、气象、研究所、金融(银行、会计、咨询等)、IT、教育、销售等。

物理人可以进入国企,凭借理论知识的优势研究新能源的应用;物理人可以成为律师,利用严密的逻辑使每一条法律都滴水不漏;物理人可以进入华尔街,以强大的思维能力建立最合适的经济模型……记得《阿凡达》的导演詹姆斯·卡梅伦在采访时曾说“我最庆幸就是当年没有去读电影艺术。”他大学时的专业不是别的,是物理。

21世纪是信息的世纪,而信息科技的基石——大规模集成电路和存储设备,却越来越需要物理学的帮助。90年代初物理学家发现巨磁阻(GMR)效应,大大提高了计算机的存储能力;今天,为了获得存储密度更大、读取速度更快的存储技术,业界又在和物理学家一道研究隧道磁阻(TMR)技术,以及更为先进的spin transfer技术。
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世纪也是生物的世纪。然而许多重大的生物学突破都是和物理学分不开的。人类基因组工程这一划时代的巨大工程的基础—DNA的结构就是利用X射线衍射这一物理方法确定的。近年来,随着生物学研究的重点逐渐由宏观的生物体向微观的分子尺度转移,由定性的描述向定量的分析转移,人们越来越重视物理学在生物的应用,生物物理学也成为了研究的热点。

在经济领域,也到处可见物理学的身影。社会经济活动和统计物理的研究对象都是大数目粒子的体系。金融市场中有许多个别事件行为常被不可捉摸的人的意念所驱使,与之类似,量子物理系统中也有完全不可确定、不可预测的起伏,而且物理学也有办法研究这种现象。特别令人惊奇的是,人们甚至发现量子电动力学的理论可以用来分析股票期权的变化。

事实上,金融市场中的一些大公司,如瑞士银行和华尔街的证券公司等,都曾雇用一批高能物理、理论物理的博士们去工作。哥伦比亚等大学物理系的宣传栏中,都贴着华尔街的招聘广告。在国内,摩根斯坦利这样的大型金融公司的招聘广告中,除了数学经济专业等,也往往会强调物理专业。

所以说,物理是世界上应用面最广的学科之一。它的理论包容了自然界的万物,因此不论从事哪个领域,物理人都能发挥它灿烂的思维之光。

    (本文引至上海交通大学物理系网站人才培养栏目,http://www.physics.sjtu.edu.cn/wlrs

 

学生工作录入:pfeng    责任编辑:裴锋 
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