卡內(nèi)基梅隆大學(xué)物理系提供廣泛的本科生選擇，一個強(qiáng)壯的研究生課程，以及最前沿的研究，研究方向有天體物理學(xué)與宇宙學(xué)、生物物理學(xué)、計(jì)算物理學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)、核與粒子物理學(xué)、理論物理學(xué)，下面跟著托普仕留學(xué)老師一起來看看卡內(nèi)基梅隆大學(xué)物理系研究方向吧！
一、天體物理學(xué)與宇宙學(xué)Astrophysics & Cosmology
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)天體物理學(xué)和宇宙學(xué)小組的研究涵蓋了理論、計(jì)算和觀測宇宙學(xué)的廣泛問題。這些問題包括研究宇宙中最早的能量發(fā)射——宇宙背景輻射——到星系的演化和大尺度結(jié)構(gòu)的形成。我們是全球科學(xué)努力的一部分，對描述宇宙演化的基本宇宙學(xué)參數(shù)施加限制。許多這些參數(shù)預(yù)計(jì)將在未來十年內(nèi)使用來自當(dāng)前和計(jì)劃中的地面和空間天文臺的數(shù)據(jù)確定。對這些新數(shù)據(jù)集的分析是非常具有挑戰(zhàn)性的，既需要高度復(fù)雜的數(shù)值模擬的發(fā)展，也需要數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)中最新工具的應(yīng)用。
二、生物物理學(xué)Biological Physics
生物物理學(xué)是物理學(xué)中令人興奮的跨學(xué)科前沿。它運(yùn)用物理學(xué)的工具和技術(shù)來理解生物系統(tǒng)是如何從單個分子的尺度到整個生物體的。與此同時，生物現(xiàn)象為我們物理學(xué)家提供了學(xué)習(xí)復(fù)雜非平衡系統(tǒng)的新物理學(xué)的獨(dú)特機(jī)會。
三、計(jì)算物理學(xué)Computational Physics
計(jì)算物理學(xué)是一個快速發(fā)展和高度交叉的研究領(lǐng)域。卡耐基梅隆大學(xué)在計(jì)算物理學(xué)方面有兩個主要的研究方向:計(jì)算機(jī)模擬和數(shù)據(jù)挖掘/分析。研究人員與CMU化學(xué)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、材料科學(xué)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等其他部門廣泛合作。
四、凝聚態(tài)物理學(xué)Condensed Matter Physics
我們研究了從亞納米到宏觀尺度上物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。從納米尺度的量子點(diǎn)和薄膜到宏觀的固體和流體系統(tǒng)，我們研究了原子結(jié)構(gòu)、分子構(gòu)象、電子態(tài)結(jié)構(gòu)和磁性。我們的工作范圍從基礎(chǔ)到應(yīng)用，經(jīng)常具有跨學(xué)科的特點(diǎn)。廣泛的模擬經(jīng)常被用來提供對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的詳細(xì)理解。實(shí)驗(yàn)工具包括x射線和中子散射、光學(xué)顯微鏡、太赫茲光譜學(xué)、掃描探針顯微鏡和量熱法。
五、核與粒子物理學(xué)Nuclear & Particle Physics
我們的小組試圖了解宇宙的組成部分。我們研究構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，以及那些調(diào)解它們之間相互作用的粒子。已知的物質(zhì)包括標(biāo)準(zhǔn)模型中的夸克和輕子，而力的載體包括我們所熟悉的光子以及介導(dǎo)強(qiáng)作用力的膠子和弱玻色子。
六、理論物理學(xué)Theoretical Physics
理論物理學(xué)家的研究活動涵蓋了整個范圍，并尋求解決粒子物理學(xué)，凝聚態(tài)物理學(xué)，生物物理學(xué)，萬有引力和宇宙學(xué)中一些最具挑戰(zhàn)性的開放問題。
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