更广义地说，物理学是对于大自然的研究分析，目的是为了要明白宇宙的行为。物理学是最古老的学术之一。在过去两千年，物理学与哲学，化学等等经常被混淆在一起，相提并论。直到十六世纪科学革命之后，才单独成为一门现代科学。现在，物理学已成为自然科学中最基础的学科之一。物理理论通常是以数学的形式表达出来。经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理定律。然而如同其他很多自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能靠着反复的实验来检验。物理学的影响深远，这是因为物理学的突破时常会造成新科技的出现，物理学的新点子很容易会引起其它学术领域产生共鸣。例如，在电磁学的进展，直接地导致像电视，电脑，家用电器等等新产品，大幅度地提升了整个社会的生活水平；核裂变的成功，使得核能发电不再是梦想。

理论物理学是探索宇宙真相的重要学科，现代物理学的两大支柱理论是相对论和量子力学，然而两者并不能统一，甚至存在矛盾点。

理论物理学家一直在寻找更高级的理论，从而帮助物理学统一相对论和量子力学，甚至找到宇宙通用的“大一统理论”。前沿的理论物理学家，一直在从相对论、量子力学为基础，延伸出其他更高级的理论，其中就有以量子力学为基础的“弦理论”。

宇宙中的大一统理论：

理论物理学家的主要目标，就是利用理论将宇宙中的物理现象统一。牛顿曾经提出牛顿经典力学，几乎可以解释地球上出现的所有物理现象，然而随着物理学的发展，牛顿经典力学开始出现局限性。

物理学家在利用牛顿经典力学进行各种宇宙验算时，总会出现微小的误差，然而没有人能解释这些误差为何存在，直到爱因斯坦提出相对论，科学家才了解到空间可以弯曲，时间流逝速度也可以发生改变。

相对论作为现代物理学的支柱，依旧拥有统治地位，然而随着微观世界的发现，相对论开始出现局限性。

为了让相对论适应微观世界，物理学家通过相对论延伸出量子力学，两个理论分别在不同的场合发挥作用，共同解释这个宇宙的物理法则。

但理论物理学家想得到的，并非是多个物理理论组成的复杂世界，而是一个理论解释所有基本力的“大一统理论”。

弦理论有机会成为大一统理论吗？

前沿的理论物理学家，一直在寻找可以解释整个宇宙的统一理论，其中的弦理论，被认为是最有可能成为大一统理论的超前理论。

弦理论将微观粒子进一步分解为弦，由于弦可以产生不同方向的振动，进而形成我们世界中的不同粒子。但是单一的弦想要形成非常复杂种类的粒子，需要在至少十维空间中振动，因此弦理论也暗示宇宙为十维空间。

弦理论是非常超前的理论，几乎所有的结论都无法通过现代科学进行验证，因此很多理论物理学家称弦理论为投机取巧的理论。

从理论上来说，弦理论确实统一了相对论和量子力学，因此弦理论也是目前最接近大一统理论的物理学理论。除了弦理论，相对论和量子力学也一直在不断发展，相对论可以利用空间完美解释的引力，在量子力学理论中却成为一个瓶颈，科学家一直通过强子撞击实验，希望可以发现能够产生引力的粒子。

理论物理学家不断寻找的大一统理论，需要的就是对物理学的创新思维，大一统理论或许永远无法找到，或许会在不久之后统一物理学。

理论物理学，是人类探索宇宙秘密的重要学科，而前沿的物理学家们通过自己的专业知识，来帮助物理学统一相对论和量子力学。

前沿的理论物理学家，一直在寻找可以解释整个宇宙的统一理论，其中的弦理论，被认为是最有可能成为大一统理论的超前理论。弦理论将微观粒子进一步分解为弦，由于弦可以产生不同方向的振动，进而形成我们世界中的不同粒子。但是单一的弦想要形成非常复杂种类的粒子，需要在至少十维空间中振动，因此弦理论也暗示宇宙为十维空间。

理论物理学中，前沿的物理学家一般都会研究量子领域、分子结构、量子力学、统一相对论。

实验——唯象模型——基础理论——数学前两部分是实验物理，中间两部分是理论物理，后两部分是数学物理。理论物理的主要任务是从实验出发找到唯象模型再从唯象模型找到基础理论。最后达到通过基础理论指导实验的目的。理论物理的专业涉及到任何一个物理学分支。现在比较热门的是：材料，量子信息，天体，光学，高能粒子物理等方向。其实，这些都是大方向了，研究生所涉及的往往是更细的某一个小方向。理论物理有两种，一种是做模型的，发展设计出新模型；还有一种是做苦力活的，就是搞计算，用现有的模型在计算机上得出结果，这种需要有很好的编程能力。总的来讲，现在整个物理行业就业压力都很大，主要是人多，岗位少。学理论物理最理想的是去高校当老师，再不就转行做计算机一些相关的产业，然后就是出国。哪个理论物理大方向里头都有很有发展潜力的小方向，从出科研成果来讲，现在最好出成果的就是材料专业了，做个两三年很快就会出东西。光学也不错，工作时需求量大一些，但是相应的学的人也多。

专利，一个理论出来之后被证实了，那么就有500万的专利，后面人家以这个理论去发表文章所得收入还得付款给理论提出人。

物理学中理论和实验都是必不可缺的组成部分，所以有时候这样的分类很难界定。只不过在一个物理学家更偏重理论的情况下，他（她）被称为理论物理学家，例如爱因斯坦；而如果偏重实验，则称为实验物理学家，例如法拉第。平时他们会选择一个物理学界尚未解开的难题，利用自己的数学和经典物理学去尝试解答推论，写出无数张推解步骤，也会和其他科学家进行交流分享。

理论物理

一、学科概况
理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。
二、培养目标
1．博士学位 应具备坚实的理论物理基础和广博的现代物理知识，了解理论物理学科的现状及发展方向，有扎实的数学基础，熟练掌握现代计算技术，能应用现代理论物理方法处理相关学科中发现的有关理论问题。具有独立从事科学研究的能力，具有严谨求实的科学态度和作风，在国际前沿方向或交错领域中有较深入的研究，并取得有创造性的成果。至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。毕业后可独立从事前沿理论课题的研究，并能开辟新的研究领域。学位获得者应能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学”研究、开发和管理工作。
2．硕士学位 应有扎实的理论物理基础和相关的背景知识，了解理论物理学科的现状及发展方向，掌握研究物质的微观及宏观现象所用的模型和方法等专业理论以及相关的数学与计算方法，有严谨求实的科学态度和作风，具备从事前沿课题研究的能力。应较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外文资料。毕业后能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学、研究、开发和管理工作。
三、业务范围
1．学科研究范围 理论物理是在实验现象的基础上，以理论的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等离子体和凝聚态物质运动的基本规律，解决学科本身和高科技探索中提出的基本理论问题。研究范围包括粒子物理理论、原子核理论、凝聚态理论、统计物理、光子学理论、原子分子理论、等离子体理论、量子场论与量子力学、引力理论、数学物理、理论生物物理、非线性物理、计算物理等。
2．课程设置 高等量子力学、高等统计物理、量子场论、群论、规范场论、现代数学方法、计算物理、凝聚态理论、量子多体理论、粒子物理、核理论、非平衡统计物理、非线性物理、广义相对论、量子光学、理论生物物理、天体物理、微分几何、拓扑学等。
四、主要相关学科
粒子物理与原子核物理，原子和分子物理，凝聚态物理，等离子体物理，声学，光学，无线电物理，基础数学，应用数学，计算数学，凝聚态物理，化学物理，天体物理，宇宙学，材料科学，信息科学和生命科学

数学基础