物理学,这门探索自然界最基本规律的学科,不仅关乎理论的洞察,更涉及实验的创新。
而今天,我们要介绍的这十所大学,正是这些领域的佼佼者,来自2024QS世界范围内物理学&天文学排名前十的大学,它们以卓越的教学质量、领先的科研成果和独特的学术环境,成为了每一位物理学爱好者梦寐以求的圣地。
相比2023年的QS排名,今年唯一的变化是普林斯顿大学、东京大学,去年其分别为第九名、第十名,今年两校名次进行了对换。
一、麻省理工学院(MIT)
麻省理工学院,坐落在美国马萨诸塞州剑桥市,其物理系被公认为物理研究领域的全球领导者。包括我们很多物理竞赛金牌国集选手,都选择了MIT作为硕士博士攻读的目标院校。
其物理教师和研究人员也是多个国际合作项目的重要成员,包括南极洲的冰立方中微子天文台、智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦项目、瑞士欧洲核子研究中心的大型强子对撞机以及路易斯安那州的激光干涉仪引力波天文台(利文斯顿)和华盛顿州(汉福德)。
截至目前,MIT累计共有34位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括理查德·费曼(费曼图、量子电动力学、物理学讲义,1965年获奖)、丁肇中(J/ψ介子,1976年获奖)、默里·盖尔曼(夸克模型,1969年获奖)。
二、哈佛大学
哈佛大学,这个名字几乎与学术卓越和精英教育同义。哈佛的物理学家们在多个领域内,如高能物理、凝聚态物理、量子计算和宇宙学等,都取得了世界瞩目的成就。
哈佛物理系的研究不仅仅停留在理论层面,更致力于将这些高深的理论转化为可以触摸的实验和技术。哈佛的研究人员在暗物质的探测、量子材料的开发以及最基本的物理定律的实验验证等方面,都处于国际领先地位。物理系还与一些院校、实验室开展合作,如费米国家加速器实验室、日内瓦的欧洲核子研究中心、SLAC国家加速器实验室、劳伦斯-利弗莫尔国家实验室,哈佛-麻省理工学院超冷原子中心等。
截至目前,哈佛累计共有32位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括谢尔登·格拉肖(电弱统一理论,美剧《生活大爆炸》主角Sheldon的名字由来,1979年获奖)、史蒂文·温伯格(电弱统一理论,1979年同格拉肖一起获奖)、朱利安·施温格(量子电动力学,1965年同费曼一起获奖)
三、牛津大学
牛津大学,不仅是英国乃至全球学术传统和学术卓越的象征,也是物理学领域无数重大发现的发源地。牛津物理系是世界上最大的物理系之一,研究包含六个组:天体物理,大气、海洋和行星物理,原子和激光物理,凝聚态物理,粒子物理,理论物理。
截至目前,牛津累计共有15位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括罗杰·彭罗斯(黑洞理论,2020年获奖)、薛定谔(薛定谔方程,1933年获奖)。牛津大学还有一位虽未获诺奖,但知名度同样不低的校友——斯蒂芬·霍金。
四、斯坦福大学
斯坦福大学,坐落于创新与科技的心脏地带——加利福尼亚州的硅谷,以其卓越的学术研究、创新精神和对社会进步的巨大贡献而闻名世界。斯坦福的物理系在推动物理学前沿领域,特别是在粒子物理、凝聚态物理、宇宙学和量子信息科学等方面的研究上,取得了令人瞩目的成就。
斯坦福物理系的研究环境鼓励跨学科合作,其科研项目往往涉及物理学、工程学、化学和生物学等多个领域,这种多学科的交叉促进了许多创新性研究的诞生。斯坦福物理学家在量子计算、纳米科技、光学和能源等领域的研究,不仅拓宽了科学的边界,也为实际应用和技术发展提供了强有力的支撑。
截至目前,斯坦福累计共有25位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括朱棣文(激光冷却捕获原子,1997年获奖)、罗伯特·劳夫林(量子霍尔效应,1998年获奖)。
五、剑桥大学
剑桥大学物理系,就是物理学史上赫赫有名的卡文迪许实验室,自1874年成立以来,一直处于物理学发现的前沿。该系强调与其他院系、大学,特别是与工业界进行应用和合作研究。目前剑桥物理的合作伙伴包括化学系、材料科学系、天文学研究所、应用数学和理论物理系以及生物科学、临床医学,也和东芝、日立、AWE等企业密切合作。
截至目前,剑桥累计共有37位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括瑞利勋爵(瑞利散射、氩元素,1904年获奖)、汤姆孙父子(父亲证明电子是粒子,1906年获奖;儿子证明电子是波,1937年获奖)、布拉格父子(布拉格散射,1915年一起获奖)、詹姆斯·查德威克(中子,1935年获奖)。从卡文迪许实验室中还走出了卢瑟福(α粒子散射实验,1908年获诺贝尔化学奖)、詹姆斯·沃森与佛朗西斯·克里克(DNA双螺旋结构,1962年一起获得诺贝尔生理学或医学奖)。另外,剑桥大学的校友中还有一位不需要用诺贝尔奖证明其成就的物理学家——艾萨克·牛顿。
六、加州理工学院
加州理工是一个世界级的研究机构,物理系属于物理、数学和天文学部。其物理学研究是高度跨学科的,通常与应用物理学、天体物理学、行星科学、工程、化学和生物学系的科学家以及其他大学和实验室合作完成。研究领域包括实验基本粒子物理、理论基本粒子物理、核物理、观测天体物理、理论天体物理、宇宙学、引力波天文学、凝聚态物理、量子光学与信息。该系的研究中心包括量子信息与物质研究所、伯克理论物理学研究所等。
截至目前,加州理工累计共有31位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括罗伯特·密立根(加州理工的首任院长,那个油滴到处乱飞的“最美实验”是其在芝加哥大学完成的,1923年获奖)、鲁道夫·穆斯堡尔(穆斯堡尔效应,1961年获奖)、基普·索恩(LIGO引力波探测,电影《星际穿越》的科学顾问,2017年获奖)。理查德·费曼曾长期在加州理工工作,其著名的物理学讲义即源于在加州理工讲授的普物课程。另外,美剧《生活大爆炸》的主角团也就职于加州理工(然而该剧的科学顾问大卫·索兹伯格来自于加州大学洛杉矶分校……)。
七、加州大学伯克利分校
加州大学伯克利分校拥有致力于科学发现和未来物理学家教学的教师以及前来学习和参与前沿研究的本科生和研究生。伯克利物理学院每年吸引来自世界各地的7000多名学生。加州大学伯克利分校与劳伦斯伯克利国家实验室、伯克利空间科学实验室等国家实验室/研究所联系密切。
截至目前,加州大学伯克利分校累计共有34位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括欧内斯特·劳伦斯(回旋加速器,1939年获奖)、查尔斯·汤斯(激光原理,1964年获奖)、乔治·斯穆特(宇宙微波背景辐射的各向异性,2006年获奖)。
八、苏黎世联邦理工大学(瑞士联邦理工学院)
苏黎世联邦理工大学(ETH Zurich)在物理学领域享有世界级的声誉,特别是在量子物理、凝聚态物理以及高能物理等领域。其首任物理学系主任由鲁道夫·克劳修斯担任,他因提出热力学第二定律而闻名。
截至目前,苏黎世联邦理工累计共有11位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括阿尔伯特·爱因斯坦(相对论、光电效应、布朗运动,1921年获奖)、威廉·伦琴(X射线,1901年获奖,首届诺贝尔物理学奖得主)、沃尔夫冈·泡利(不相容原理,1945年获奖)。
九、东京大学
东京大学拥有世界上规模最大的物理学研究和教育中心,涵盖从基础物质到复杂物质、从亚原子到宇宙层面的广阔研究领域。东京大学物理系研究活动涉及广泛的领域,即基本粒子物理学、核物理学、天体物理学、等离子体物理、凝聚态物理、量子电子学和生物物理学。物理学研究生项目有约130名教员,由物理学系教员和各相关组织的物理学家组成,包括固体物理研究所、宇宙射线研究所、卡夫利宇宙物理与数学研究所等。所有这些领域的研究都是国际公认的高水平。
截至目前,东京大学累计共有6位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括真锅淑郎(地球气候模型,2021年获奖)、梶田隆章(中微子振荡,2015年获奖)、小柴昌俊(探测中微子,2002年获奖)。
十、普林斯顿大学
普林斯顿物理系的研究在理论和实验粒子物理、宇宙学、核物理、数学物理、理论凝聚态物理等方面有传统优势,并且在实验凝聚态物理和生物物理方面也有较强的新发展。普林斯顿大学与著名的普林斯顿高等研究院关系密切,但后者并不是前者的附属机构。
截至目前,普林斯顿累计共有30位校友或教职员荣获诺贝尔物理学奖,包括约翰·巴丁(晶体管、超导BCS理论,1956年、1972年获奖,迄今为止唯一两获诺贝尔物理学奖的物理学家)、阿瑟·康普顿(康普顿效应,1927年获奖)、崔琦(分数量子霍尔效应,1998年获奖)。