摘要:棕榈说|今年7月,NVIDIA首席执行官黄仁勋参加第三届链博会期间,被一位记者提问:如果你是22岁的黄仁勋,刚刚在2025年毕业,但拥有同样的雄心,你会专注于什么?”
棕榈说|今年7月,NVIDIA首席执行官黄仁勋参加第三届链博会期间,被一位记者提问:如果你是22岁的黄仁勋,刚刚在2025年毕业,但拥有同样的雄心,你会专注于什么?”
对此,这位科技公司的创始人回答道:“对于年轻的黄仁勋来说,他可能会更多地专注于物理科学,而不是软件科学。”
这不是黄仁勋第一次在公开场合看好物理。
4月份,他在美国华盛顿特区举行的山谷论坛(The Hill & Valley Forum)上提出了人工智能发展的四个阶段。
第一阶段:感知AI
第二阶段:生成式AI(AI模型学会了理解信息含义,将其转化成不同的语言、图像、代码等)
第三阶段:推理AI(现在正处于的阶段,AI能够理解、生成、解决问题,并识别我们从未见过的情况)
展望未来,黄仁勋表示:下一波浪潮将是"物理AI"(Physical AI)!
随着AI发展进入新阶段,纯粹的软件技能已不再是核心竞争力。下一代AI需要我们深度理解现实世界的物理规律,诸如物理定律、摩擦、惯性、因果关系等概念。
物理学:
下一个风口专业我预定了!
“学好数理化,走遍天下走不怕”,再次被印证了!
作为一门硬科学,物理为化学、生物学等其他科学分支奠定了基础。大到宇宙万物,小到分子粒子,一切物质最基本的运动形式与运转规律,都属于它的学习范畴。
不过,有一说一,物理被普遍认为难学。核心课程涉及非常多抽象的概念,需要高度的智力投入和耐心,要求学生兼具扎实的数学技能,独特的分析问题和解决问题的能力,以及工程思维、实验室技能。
但这些技能也使得物理毕业生“进可攻,退可守”,无论是继续深造读研读博,还是直接就业,都是不错的选择。尤其是就业范围非常广,既可以轻松地进入工程、金融和创意产业等领域,也可以进入人工智能、可再生能源和计算科学等新兴领域。
另外,据Payscale薪酬网站统计,物理学本科毕业生平均起薪就达9.7万美元,物理学家平均年薪更是高达16.3万美元,投资回报率非常高!
看完之后,你对物理学心动了吗?
棕榈君特邀本科毕业于康奈尔大学物理学专业、博士毕业于MIT的棕榈专业导师苏老师,为大家分享物理学学习体验,还会推荐物理比较强势的美国大学,继续往下看吧!
物理系都会学什么?
首先,数学是必学的,下面3门属于必修课。
微积分Calcuius l- lll线性代数 Linear Algebra微分方程 Differential Equations (ordinary + partital)接下来几门数学课,学校通常不会做要求,但是大部分学生都会选修。
Complex Analysis《复分析》,在物理学的应用非常多;
Abstract algebra《抽象代数》,这门课对于大部分本科数学系的同学来说都算难了,但物理里面的应用也非常多;
Numerical analysis《数值分析》,通常由数学系和计算机 科学和编程领域提供的一门课,会告诉你如何做一些数据处理何数据分析;
Differential Geometry《微分几何》、Topology《拓扑学》这些更深的数学课,更适合之后想要从事理论物理科研的同学。
总体来说,物理系的本科课程里,数学会比其他专业稍微多一点。
其次,我们讲一下需要上哪些物理课。
最基础的就是College Physics,在中国可能叫做《大学物理》,这是一套经典的大学物理教材,分为Mechanics力学、Electricity and Magnetism电磁学、Waves and Optics波动光学三册。前两门高中都有对应的AP课程,第三门没有。
然后就是物理系最重要、最核心,所有学校都一样的四门课——
Classical Mechanics &Relativity 《理论力学》,或者叫经典力学,包括狭义相对论的内容。
Electrodynamics 《电动力学》,研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。
前两门课的内容很多,分别需要一年的时间才能完成。
Quantum mechanics 《量子力学》,一般要学两到三个学期的课,是物理系最重要的基础课之一。
Statistical Mechanics and Thermodynamics《热力学和统计力学》,这一门是我觉得四大力学里面难的。
大部分物理系还会需要上一门实验课,做一些比较经典的物理实验,培养你的实验技能。
除此之外,还会有一些物理学的选修课。比如说凝聚态物理学、天体物理、粒子物理、生物物理、光学和声学、等离子体物理和加速器物理等,这些课程分别对应了六七个比较主流的物理科研的方向。通常大学会要求本科生选一个方向,修一到两门课。
入门的化学课和入门的计算机科学课也是必修课。
综上,可以看到物理系的专业课非常少,也就说物理系学生会有大量的时间去做探索。如果你未来不想走科研这条道路的话,可以再选个第二专业,比如很多物理系的学生会double major数学、材料工程、电子工程、土木工程、CS、统计、经济学等跟物理相通,有关联性的学科。
2025Niche美国大学物理学排名
先说明,能进入这个榜单的美国大学,物理系都是非常强的。
加州理工学院稳居Top 1,“理工科扛把子”MIT、“高等教育的标杆”哈佛大学、“西海岸的传奇”斯坦福,以及两所常春藤名校耶鲁大学和普林斯顿大学包揽前六,不仅专业排名高,还拥有丰富的科研和跨学科资源。
第7名被一所文理学院拿走——哈维穆德学院下文我们有详细介绍。
宾夕法尼亚大学、芝加哥大学和康奈尔大学三所大家眼熟的名校均在Top 10。
作为最古老的基础学科之一,整体来说,物理学的专业排名并没有太多惊喜,几乎没有什么“黑马校”突出重围。能拿到好名次的都是学科积累丰富、学术和科研资源强大的老牌名校。
下面棕榈君详细介绍几所学校——
加州理工学院
加州理工学院的办学目的非常明确,就是要培养天才的科学家。在专业设置上,该校没有涉足任何现代大学最赚钱、最时髦学院,如商学院、法学院以及医学院,而是将教育重心全部投入到STEM专业。
所以,加州理工的强有目共睹!它的物理、数学与天文学学院( Physics, Mathematics and Astronomy,简称PMA)更是最受国际生欢迎的本科学院。
作为王牌学院,PMA的研究和教学是紧密结合在一起的。不但教授活跃在理论和应用物理学的最前沿领域,学生也经常有机会亲身参与到最新的研究项目中去。
核心研究领域涵盖:实验基本粒子物理学、理论基本粒子物理学、核物理学、观测天体物理学、理论天体物理学、宇宙学、引力波天文学、凝聚态物理学以及量子光学和信息。
另外,加州理工的物理学具有高度的跨学科性,学生可以在其他院系进行课程学习与研究实践。尤以天文学、数学、应用物理学、生物工程学、计算与数学科学及电气工程学等领域的交叉研究最为活跃。
麻省理工学院
MIT的物理系是公认的物理学研究领域的全球领导者。和加州理工学院一样,教师和研究人员是多个国际合作项目的活跃成员,为学生提供广泛领域的学习机会。
本科阶段,主要注重学习如何解决问题,为物理学和相关领域的研究生深造打下良好基础;也为学生将来进入产业界、科研、金融、管理、法律、医学及公共政策等领域做足准备。
学校目前提供两条获得物理学理学士(Bachelor of Science in Physics)的路径。
多数物理专业学生选择灵活路径(Flexible track),提供一系列基础物理学主题的严格课程,也支持学生完成其他学科的第二专业;专注路径(Focus track)则需要修读更多特定必修课程包括两个学期的实验物理,还需要完成研究型毕业论文。
这两个方向都非常适合想要继续深造、从事教学或研究的学生。
哈维穆德学院
哈维穆德学院打败康奈尔大学、卡耐基梅隆大学,拿到了第7的好名次。
在不授予博士学位的院校中,没有哪所大学的物理专业毕业生数量能与哈维穆德学院(HMC)相比(军事院校除外)。
它的物理学专业涵盖古典物理学与现代物理学、理论与实验、基础与应用等多个领域。
课程设置涵盖讲座讨论课程、实验室以及师生联合研究。尤其注重小组讨论,核心课程的一半课时都用于18人规模的教授研讨。与其他设有研究生项目的学校不同,在HMC物理系,本科生永远是第一优先级!(第二、第三也是本科生!)
哈维穆德的目标是培养出具备卓越能力的毕业生,对物理学有深入理解和浓厚兴趣,同时具备科学、数学、技术、人文和社会科学等跨学科领域的知识背景。
除了它,卫斯理学院和威廉姆斯学院,这两所顶尖文理学院的物理学实力也不俗,都进入了前30。
约翰·霍普金斯大学
在约翰·霍普金斯大学,物理学家被定义为“具备量化分析现实问题能力的思考者”。
因此,JHU的本科物理培养体系很灵活,学生既能选为科学领域以外的选修课程留有充足空间的文学士(BA)学位,也能选高阶选修课集中于物理的理学士(BS)项目。两个方向都为学生攻读物理学研究生学位或其他多种职业道路做好准备。
另外,JHU的物理学专业还具有以下优势。
小班精英教学:从学生踏入校门的第一天起,就进入了专为物理专业设计的专属小班课堂,小到足以确保个性化指导和建立紧密的学习社区。
老师和学术资源给力:物理系大约有100名博士科学家,学生有很多机会加入研究团队。几乎所有物理专业的本科生都曾参与过研究项目,而且许多毕业生都曾以合著者身份发表1-2篇期刊论文。
学习氛围好:JHU本科生社区联系非常紧密,每周会交替举办教授学术讲座与物理主题观影会,有专门的学生活动空间供日常学术交流,系里每年还会赞助一次物理旅行,最近几年去过大型强子对撞机所在地欧洲核子研究中心(CERN)、布鲁克海文国家实验室、肯尼迪航天中心等。
JHU的物理系实力和康奈尔大学、UCLA等都属于第二梯队了,但也能提供良好的教育和科研条件,是很不错的选择。
透过四所学校具体的课程设置,不难看出:物理学的价值不仅在于解释自然,更在于教会人类如何思考未知。
其训练出的系统建模能力、逻辑思维和解决复杂问题的素养,正是黄仁勋所指的“未来竞争力”,是解决人工智能、气候、能源等诸多现实问题必备的跨学科技能之一。
如果你对物理学感兴趣,这个风口一定要抓住!
来源:棕榈大道本科申请