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看世界，聊物理，悟人生
不可不知道的“分形”，也别忘了“熵”。
分形之美。
角度与立场
美国物理专业
&&& 物理是人类认识自然中走得最前的一个学科，它的分支、研究范围和方法都是一直变化，随时都可能出现或大或小的新前沿和交叉学科。进行物理的研究生学习，最重要的是习得物理的研究方法。许多其他的科学界、工业界、金融界的问题，都可以用物理的方法去研究，因而物理的毕业生未来就业的方向是很广的。美国物理专业硕士分理论型和实验型，前者偏向于以后从事教育和科研机构的工作类型，而后者偏向应用类行业，专业学习中也有很多的实验室研究的要求。许多物理、电气工程、材料工程等方向的学生都会选择物理方向作为研究生方向。一、美国自然科学（物理）专业申请在美国综合排名前300的大学里，有189所学校开设198种自然科学（物理）研究生专业。其中? 生物物理（73种）：是运用物理学的理论、技术和方法，研究生命物质的物理性质、生命过程的物理和物理化学规律，及物理因素对生物系统作用机制的科学。? 应用物理（21种）：突出物理学在光通信与光信息科学、物理电子学与光电子领域内的应用，以纳米材料和器件、光电子器件，微电子，物理电子学以及电子技术为主。? 计算物理（17种）：是计算机科学、计算数学与物理之间的新兴边缘学科。? 核物理 （11种）：又称原子核物理学，主要研究原子核的结构和变化规律；射线束的产生、探测和分析技术；以及同核能、核技术应用有关的物理问题。1. 录取要求（1）自然科学（物理）专业要求申请者的GRE达到1100分左右，名校的要求多在1350分以上，如：杜克大学等，语言成绩一般的学生可以选择申请时不需要提供GRE成绩的学校，如：北亚利桑那大学等；同时，多数学校要求申请者的GPA成绩达到3.0（4.0满分）以上，名校的要求多在3.5以上，如：哥伦比亚大学等，GPA一般的申请者可以考虑托莱多大学等，其GPA要求仅为2.7。（2）自然科学（物理）专业被录取者的本科专业背景多为物理、数学、化学等自然科学类专业。2. 申请材料& TOEFL/IELTS成绩& GRE成绩& 个人简历& 2-3封推荐信& 个人陈述、Essay& 成绩单& 资金证明3. 录取程序申请者需在申请截止日期（各个学校的截止时间不一样，要密切关注学校官网相关信息，通常是在11月-1月之间）之前邮寄所有申请材料，然后通过学校官网申请系统进行申请。学校会在其官网公布的宣布结果时间之前给予申请通过者相关结果信息，并发放录取通知书。4. 费用美国大部分自然科学（物理）专业的学制为1-2年，每年的学费在20万-25万左右，私立大学的学费要高于公立大学，同时要将生活费因素考虑进去，大概8-10万/年，根据地区差异，也会有所不同，因此申请者可以根据自身经济条件综合考虑进行选择。5. 建议（1）制定合理的申请方案在美国2013综合排名前50的大学里，开设自然科学（物理）专业的学校有37所，但是由于美国名校竞争相对激烈，物理专业的综合录取率大多在10%以下，为了增加被录取的机会，需要结合自身背景实力，仔细了解学校专业的录取要求以及合理定位并据此制定适合自己的高低搭配申请方案。（2）尽早申请提前考出符合要求的语言成绩，提早准备申请材料，至少提前1-2年开始申请。（3）重视申请质量申请材料部分，一定要重视个人陈述，三封推荐信里面至少两封是学术方面的推荐信；文书中也必须要体现出个人在学习、实习工作当中的独特想法，突出个人特点和未来职业规划方向。二、 美国自然科学（物理）专业学习内容以及就业方向1. 学习内容主修课程：? Applied Physics 应用物理学? Astrophysics 天体物理学? Physical Cosmology 物理宇宙学? Condensed Matter Physics 凝聚态物理? Particle Physics 粒子物理学? Space Physics 空间物理? Neutrino Physics 中微子物理? Solid State Physics 固体物理? Environmental Health Physics 环境健康物理? Introductory Nuclear Physics 核物理导论? Computational Physics 计算物理? Modern Physics 现代物理? Mathematical Physics 数理物理学2. 就业方向美国自然科学（物理）专业毕业生的就业方向主要有：邮电通信、航空航天、能源开发、计算机、光电子技术、科研院所、高校讲师等。三、 美国自然科学（物理）专业排名
学校名称综合排名专业排名
哈佛大学11
加州理工学院101
麻省理工学院61
斯坦福大学61
加州大学伯克利分校215
普林斯顿大学15
康奈尔大学157
芝加哥大学47
伊利诺伊大学香槟分校469
加州大学圣塔芭芭拉分校4110
哥伦比亚大学411
密歇根大学安娜堡分校2911
耶鲁大学311
德克萨斯大学奥斯汀分校4614
加州大学圣地亚哥分校3814
马里兰大学帕克分校5814
宾夕法尼亚大学817
威斯康星大学麦迪逊分校4117
华盛顿大学4619
加州大学洛杉矶分校2419
科罗拉多大学博尔德校区9719
约翰霍普金斯大学1319
宾夕法尼亚州立大学帕克分校4623
俄亥俄州立大学5623
纽约州立大学石溪分校9223
加州大学戴维斯分校3826
莱斯大学1726
罗格斯，新泽西州立大学 - 新不伦瑞克分校6826
明尼苏达大学双城分校6826
布朗大学1530
杜克大学830
加州大学欧文分校4430
卡内基梅隆大学2330
西北大学1230
佐治亚理工学院3630
北卡罗来纳大学教堂山分校3036
佛罗里达大学5436
密歇根州立大学7236
亚利桑那大学12036
波士顿大学5140
德克萨斯农工大学卡城校区6540
弗吉尼亚大学2440
加州大学圣克鲁兹分校7740
纽约大学3240
普渡大学西拉法叶分校6540
圣路易斯华盛顿大学1440
印第安纳大学布鲁明顿分校8340
爱荷华州立大学10148
佛罗里达州立大学9748
马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校9748
亚利桑那州立大学13448
北卡罗来纳州立大学10652
加州大学河滨分校10152
罗切斯特大学3352
南加州大学2452
匹兹堡大学5852
爱荷华大学7257
俄勒冈大学11557
范德堡大学1757
伦斯勒理工学院4157
圣母大学1757
田纳西大学10157
布兰迪斯大学3363
东北大学5663
弗吉尼亚理工大学7263
凯斯西储大学3763
洛克菲勒大学-63
纽约市立大学研究生院和大学中心-63
犹他州立大学17463
达特茅斯学院1070
康涅狄格大学6370
科罗拉多州立大学13470
罗切斯特大学-70
雪城大学5870
伊利诺伊大学芝加哥分校14770
文章来源：优录网
匀速转动投影随时间的变化
人生的轨迹就是不同的行为留下的。
&&& 空间是一个集合，最基本的元素是点（零维）。线是一维的，面是二维的，体是三维的。一维的东西能够容纳零维（直线是由点构成），二维的东西能够容纳一维（纸上可以画直线），三维的东西能够容纳二维（盒子里叠放纸片），那么类推，四维的东西就能容纳三维了。我们的世界容纳了物质（三维），那么至少就是四维了。常常称长、宽、高和时间为四维空间。
&&& 低维朝一个方向的重复可以得到更高一维。如果四维空间朝时间方向重叠就可以得到五维，这个时间可以是过去、现在和未来。一个五维空间的物体，应该是跨越不同时间轴线的，所以第五维似乎应该是速度。根据爱因斯坦提出的钟慢尺缩论断，当一个物体运动速度接近光速时，物体周围的时间会迅速减慢、空间会迅速缩小。当物体运动速度等于光速时，时间就会停止、空间就会微缩为点，也就是说出现零时空。当物体运动速度超过光速时，时间就会出现倒流即所谓负时间；空间也会相应回到过去空间，也就是所谓的负空间，这时该物体就实现了瞬间移动。我们用空间直角坐标系来表示五维空间时，空间、时间各为横轴和纵轴，再加上速度为竖轴，即可形成五维空间参照系。在该参照系中，时间和空间的坐标轴不仅有正轴，还有负轴，同时还包含原点在内。时间和空间在五维空间参照系中存在时间&&空间距离，即正负时间和正负空间之间有几何距离关系。
&&& 在任意一个时间轴线上我们只能观察到它的一部分，只能感受到四维空间。打一个比方：一只蚂蚁在一张纸上行走，它只能向右或向左，向前或向后走。对它来说高与低均无意义，这就是说，第三维的空间是存在的，但没有被蚂蚁所认识。同样，我们的世界是由四维构成的（三个空间维，一个时间维），但我们没有觉察到更高的维。根据90年代提出的M理论（超弦理论的一种），宇宙是十一维的，由震动的平面构成的。在爱因斯坦那里，宇宙只是四维的（三维空间和一维时间），现代物理学则认为还有七维空间我们看不见。
& & 1977年，德国物理学家巴克哈德海姆发表了一个方程，由于太复杂，竟没几个物理学家看得懂，后来经实验证明了其正确性。由于他的理论用德语发表，所以大部分物理学家都认为这些论点晦涩难懂，不知所云。1980年，海姆的理论引起了奥地利物理学家沃尔特德吕舍尔的注意，他仔细研究后，对理论作了详尽的解释，并进一步完善，于是就有了今天公认的海姆&&德吕舍尔空间，即一种八维的宇宙空间结构。现代物理学界公认的八维空间，分为X维（物体的长）、Y维（物体的宽）、Z维（物体的高）、时间维、重力维、电磁力维、万有引力维、万有斥力维。
&&& 在划定四维以上空间时，有很多地方解释不了，更高维数的模型就更难。那些&暗物质&&反物质&&负能量&是不是一定要在五维以上的空间才能找到也未可知。&
物理学晴朗天空中的“两朵乌云”
&&&19世纪的最后一天，欧洲著名的科学家欢聚一堂。会上，英国著名物理学家汤姆生发表了新年祝词。他在回顾物理学所取得的伟大成就时说，物理大厦已经落成，所剩只是一些修饰工作。同时，他在展望20世纪物理学前景时，却若有所思地讲道：&&在物理学晴朗的天空远处，还有两朵令人不安的乌云，它们的存在使得物理学的优美性和明晰性黯然失色&&&。
&& 尽管汤姆生对物理学成就的评价言之过激，但他能够在此万晴空中发现"两朵乌云"并为之忧心忡忡，足见他富有远见。
&& 第一朵是&紫外灾难&问题。
&& 第二朵&以太漂移&否定结果。
&& 正是这两朵小小的&乌云&，在20世纪酿起了一场空前的暴风雨，诞生了相对论和量子论。将人类对物质世界的认识向前推进了一大步。
从无序到有序
自然界大多数现象是从有序向无序变化。但水汽的凝华是无序到有序的变化。
黑洞与白洞通过虫洞的连接
Brian Cox：谈CERN的超级对撞机
“摇滚明星物理学家”Brian Cox讲述他在欧洲粒子物理实验室(CERN)关于大型强子对撞机(LHC)的工作。他用富有魅力，简单易懂的方式讨论了科学界最大的命题，并带我们游历了这一巨大的工程现场。
棒！&&转自&
解决下列问题中的任何一个差不多都能获得诺贝尔奖。
1. &表达物理世界特征的所有(可测量的)无量纲参数原则上是否都可以推算?
2.& 量子引力如何帮助解释宇宙起源?
3.& 质子的寿命有多长，如何来理解?
4.& 自然界是超对称的吗？如果是，超对称性是如何破灭的?&
5.& 为什么宇宙表现为一个时间维数和三个空间维数?&
6. &为什么宇宙常数有它自身的数值?它是否为零，是否真正恒定?&
7.& M理论的基本自由度是多少?这一理论是否真实地描述了自然?&
8.& 黑洞信息悖论的解决方法是什么?
9.& 何种物理学能够解释基本粒子的重力与其典型质量之间的巨大差距?
10. 我们能否定量地理解量子色动力学中的夸克和胶子约束以及质量差距的存在?
一切皆有可能——2012诺贝尔物理学奖
& & 在不影响粒子量子力学特征的情况下对于单个粒子的测量与操控曾被人们认为是不可能做到的。法国科学家塞尔日&阿罗什(Serge Haroche)与美国科学家大卫&维因兰德(David Wineland)开启了量子物理学实验领域的崭新大门，展示了对于单个量子粒子进行直接测量而不破坏其量子状态是可能的。
世界顶级杂志
能在Nature和Science发表论文是研究人员的追求，其实就在你身边。
优生优育——隧道效应
隧道效应是由微观粒子波动性所确定的量子效应。又称势垒贯穿。考虑粒子运动遇到一个高于粒子能量的势垒，按照经典力学，粒子是不可能越过势垒的；按照量子力学可以解出除了在势垒处的反射外，还有透过势垒的波函数，这表明在势垒的另一边，粒子具有一定的概率，粒子贯穿势垒。
此图表明“蝌蚪”隧穿而优育。
不确定关系
&&& 不确定关系(uncertain relation)是海森伯(heisenberg)1926年提出的。他根据一些假想实验的分析，首先得出关系式。后来玻恩按照波函数的统计解释给出严格证明，使其表述更为确切，从而和状态叠加原理一起，成为量子力学的两个基本原理。
&&& 如果以Δx表示粒子位置的不确定量，以Δp表示粒子在x方向上动量的不确定量，那么ΔxΔp&(h/4π),h为普朗克常量。相关联的两个事情，其不确定性有一定的范围，若过分追求一个的确定性，便导致另一个不确定性加大。
&&& 正所谓&欲速则不达&，&有得必有失&。生活中的例子比比皆是，恋爱也是一样。
互补性原理——玻尔的“互补性原理”竟然早在中国的古文明中就出现了，&阴阳八卦&是互补性原理的最好诠释。
玻尔的“互补性原理”竟然早在中国的古文明中就出现了，&阴阳八卦&是互补性原理的最好诠释。古代智者姜子牙手中指挥一切的“無”字旗，英文含义是“nothing”。物理学是从一无所有演化出几乎所有一切的。古中国早在两千年前就提出了这种思想......让我们盲目地骄傲吧.....
恋爱中的情侣有时遵循楞次定律
楞次定律：感应电流的效果总是反抗引起它的原因。恋爱中的男女有时符合该定律。男孩多容性，女孩多感性，彼此易产生振动。若为简谐振动，好办，若为复杂振动，麻烦。
外磁场下，第二类超导体除了有正常的超导区域，还会出现呈三角点阵分布于超导区域上的周期性非超导区域！且每一区域内部有量子化的磁通！外围有一圈圈环绕的圆形超导电流。这个发现很伟大，因为它揭示了宏观量子效应......不过它看起来很像麻将里的五筒。
蝴蝶效应反映了混沌运动的一个重要特征：系统的长期行为对初始条件的敏感依赖性。初始条件十分微小的变化经过不断放大，能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。
社会学界用来说明：一个坏的微小的机制，如果不加以及时地引导、调节，会给社会带来非常大的危害，戏称为“龙卷风”或“风暴”；一个好的微小的机制，只要正确指引，经过一段时间的努力，将会产生轰动效应。
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