一、学科简介
物理学（Physics）是一门研究自然界最基本规律和物质运动形式的基础学科。它探索从亚原子粒子的微观世界，到恒星、星系乃至整个宇宙的宏观结构与演化规律。作为自然科学的核心，物理学不仅强调数学模型与理论推导，还注重通过实验与观测对自然现象进行验证和归纳。这种理论与实验的结合，使得物理学在科学体系中具有独特而不可替代的地位。
随着历史的发展，物理学逐渐分化为多个分支学科，包括经典力学、电磁学、热力学、量子力学、相对论、固体物理、核物理与粒子物理等。这些分支不仅解释了不同层次的自然现象，还相互交织，为现代科学技术提供了统一的理论框架。例如，量子力学与固体物理奠定了半导体与信息技术的基础，相对论推动了天文学和宇宙学的深入发展，统计物理为复杂系统的研究提供了工具。
物理学的影响远超学科本身，它是现代工程、材料科学、能源开发、电子信息与计算机科学等领域的重要理论支撑。半导体芯片、激光技术、核能利用、医疗成像、量子计算、航天探索等一系列突破性成果，都与物理学研究息息相关。因此，学习物理不仅能培养逻辑推理与数理建模能力，更能为解决现实世界中的复杂问题提供深厚的科学基础。
二、就业和薪资如何？
（一）就业岗位选择
物理学毕业生的就业领域非常广泛，不仅局限于传统的科研与教学，还延伸至工程、产业和跨学科应用领域。
在 科研与教育方向，毕业生可以进入大学或研究机构担任教授、科研人员或实验室研究员，参与基础科学研究或新型技术的探索；也可以在中学担任物理教师，将物理知识转化为启发学生科学兴趣的课堂教学。科研与教育岗位通常要求较强的理论功底和持续的研究能力，适合有志于深耕学术和教育事业的人才。
在 工程与技术领域，物理学背景尤其受到高新技术行业的青睐。半导体行业、航空航天公司、能源与核能企业、光电与材料科学相关企业，都需要具备扎实物理知识和建模能力的专业人才。物理学训练出的“抽象建模 + 实验验证”的技能，非常契合这些行业的研发和技术需求。
在 跨学科与新兴应用 方面，物理学毕业生常常凭借扎实的数理背景转向数据科学、金融工程、量化投资、人工智能建模与仿真等领域。这些行业看重的是逻辑思维、数理建模、计算能力与问题解决的综合素质。许多物理学毕业生也选择进入大型科技公司，从事算法开发、数据建模、用户行为分析等高薪岗位。
此外，物理学毕业生还可以选择进入 政府与公共部门，如国家实验室（Los Alamos、Argonne）、能源部、NASA、国防实验室等。这些单位不仅从事基础研究，也承担战略性科技项目，为国家的能源、安全和航天事业提供支撑。
总体来看，物理学毕业生的就业路径具有“学术+技术+跨界”的特征，既能走向深度研究，也能拓展到产业应用，还能在金融、IT等非传统行业中大展身手。
（二）美国劳工局关于市场预测
根据 美国劳工统计局（Bureau of Labor Statistics, BLS） 数据，物理学家和天文学家的就业预计在 2022–2032 年增长约 5%，快于整体平均水平。尤其在量子信息、医疗物理、可再生能源与国防科技领域，需求持续上升。
（三）薪资收入
如图所示：物理学家平均薪资（BLS 2023 数据）：年薪中位数约 $158,270。
（图片来源于BLS美国劳工部网站）
（图片来源于ZipRecuiter美国劳工部网站）
ZipRecruiter（截至 2025 年 9 月）
美国入门级物理学家的平均年薪约为 $94,805，其中：
25% 的人薪资低于 $59,000
75% 的人薪资低于 $112,000
顶尖收入（90%）可达 $176,000+
虽然该平台并未具体区分硕士与博士，但一般来说：
硕士毕业进入研发岗位：起薪通常落在 $80,000–$90,000 区间较为常见；
博士毕业进入科研或工业研究岗位：起薪一般可超过 $100,000，在某些高需求或高风险领域中，起薪可能更高。
（图片来源于BLS美国劳工部网站）
理学家在不同领域的薪资表现存在差异：
（四）国际生美国F1 Hire求职数据
看美国的就业情况，针对国际生来说，会有不同的一个就业数据。
根据厚仁教育的H1hire 平台数据显示，物理相关专业国际生近年主要集中在：
软件工程师
处理工程师
大学教授
数据科学家
大部分学生最终会转码进入到软件工程行业，成为软件工程师；薪资普遍在年薪15万美元左右。 提供身份资助的公司普遍为英特尔，谷歌，微软等这类大型公司
三、物理学课程有哪些？
本科课程结构与必修／选修安排
1. 学位与细分方向（Tracks）
根据 CMU 物理系官网信息，物理专业的学士（B.S.）提供若干专业方向（tracks）选项，学生可以根据兴趣选修并在成绩单上注明，如：
Applied Physics（应用物理）
Astrophysics（天体物理）
Biological Physics（生物物理）
Chemical Physics（化学物理）
Computational Physics（计算物理）
Quantum Physics（量子物理）
或可选择 不指定方向，保留最大的选修灵活度
2. 基本课程要求
虽然 CMU 网站未公开列出完整的本科核心课程清单，但从一般结构可推断包括以下几类：
核心基础课程
应包括力学、电磁学、量子力学、热统计等。例如截图中的 Physics for Engineering Students I 就涵盖基本牛顿力学与热力学 。实验课程
如 Basic Experimental Physics (33-100)，为基础实验训练课程，体现物理实验技能的重要性。方向性选修课
不同方向的 track 会要求或建议专门课程，如：天体物理方向可能包括天体物理入门课；
计算物理方向可能需选修与并行计算、数值模拟、计算方法相关课程；
量子物理方向可能需更深入的量子与理论物理课程。
四、申请规划建议
（一）前置课程或者技能要求
本科阶段需修读 高等数学、线性代数、微分方程
具备编程能力（Python、MATLAB、C++）和数值计算经验
部分量子信息/计算物理方向要求有计算机科学或统计学背景
（二）申请硕士基本材料
本科成绩单（GPA 通常要求 3.2+）
GRE（部分学校 optional，但物理 GRE 对申请强校有帮助）
TOEFL/IELTS 成绩（国际生）
推荐信（通常 2–3 封，最好来自科研导师）
个人陈述（阐述研究兴趣与未来目标）
（三）背景提升建议
在物理学专业的学习过程中，单靠课堂知识往往不足以支撑未来的深造与就业竞争力。通过科研、实习和跨学科能力的培养，学生可以更好地拓展专业视野，形成差异化优势。
科研经历方面，建议学生尽早进入实验室，参与导师的研究项目，例如凝聚态材料实验、量子计算模拟、粒子探测等。这不仅能够锻炼独立思考和解决问题的能力，还能提升数据处理、实验设计与论文写作的综合素质。如果能在本科或硕士阶段发表论文，或在物理奥赛、国际科研竞赛中取得成绩，将成为申请研究生或科研机构的重要加分项。
实习机会方面，物理背景的学生可以寻找与产业紧密结合的实践平台。例如，在半导体公司从事实验研发，在新能源企业参与光伏或储能技术项目，或者在航空航天公司从事计算与仿真工作。这些经历不仅能帮助学生把物理理论与工程实践结合起来，还能锻炼项目管理和跨团队协作能力，为进入工业界打下坚实基础。
跨学科能力方面，随着数据驱动与人工智能在科研与产业中的广泛应用，物理学学生如果能掌握数据科学、机器学习、编程与大规模数值模拟技能，将显著提升自己的竞争力。比如，将机器学习方法用于材料性质预测，或利用高性能计算进行复杂系统建模，都是热门交叉方向。这类跨学科能力能够帮助毕业生在量化金融、人工智能建模、大数据分析等非传统物理就业市场中找到高薪职位。
综上，物理学学生在完成课程学习的同时，应通过科研积累、行业实习和跨学科能力的培养，形成“学术深度 + 应用广度”的双重优势，从而在未来的学术申请和职业发展中脱颖而出。
五、物理学开设学校有哪些？
（一）项目一：麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology, USA）
学位全称：Bachelor of Science (B.S.) in Physics；Ph.D. in Physics
项目时长：本科 4 年；博士 5–6 年
项目分析：
MIT 物理系长期位列全球排名第一（QS/US News），以 量子计算、凝聚态物理、宇宙学和高能物理 见长。学生在本科阶段会经历严格的核心训练（力学、电磁学、量子物理、统计物理），并在高年级进入方向性实验课程和独立研究项目。研究生阶段强调科研导向，大部分博士生进入 MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms、MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research、Research Laboratory of Electronics (RLE) 等世界顶尖实验室参与前沿研究。
MIT 的物理项目规模适中，每年本科毕业生约百余人，博士项目约 250 人在读，其中国际学生比例约 40%。毕业生流向高度多元：部分进入哈佛、斯坦福、普林斯顿等继续做博士后，部分加入谷歌、IBM、微软等科技巨头的量子计算与 AI 部门。优势是科研资源与师资力量无可比拟，缺点是课程压力极大，科研竞争强烈。
（二）项目二：剑桥大学（University of Cambridge, UK）
学位全称：BA (Hons) in Natural Sciences (Physics track)；Ph.D. in Physics
项目时长：本科 3–4 年（BA + 可选 M.Sci.）；博士 3–4 年
项目分析：
剑桥大学物理学的教学与研究集中在 Cavendish Laboratory，被誉为现代物理学的摇篮，迄今已有 29 位诺贝尔奖得主 曾在此工作或学习。课程设置强调 理论与实验并重，本科前三年覆盖数学物理、量子力学、电磁学、统计物理等核心模块，第四年（M.Sci.）可进入专项研究。博士阶段通常与欧洲大型科研机构（如 CERN、Diamond Light Source、UK National Quantum Technologies Programme）合作，研究涵盖高能物理、材料物理、生物物理与量子信息。
剑桥物理系规模庞大，每年有超过 200 名本科生入学，国际学生比例逐年上升。得益于英国的研究资助体系，博士生通常享有奖学金与实验室项目支持。毕业生可进入欧洲与北美顶尖学术机构深造，也有不少加入英国高科技企业或国际实验室。优势是研究传统深厚、与欧洲科研网络紧密相连；缺点是学制较短，课程进度快，对国际学生的学术适应性要求较高。
（三）项目三：加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley, USA）
学位全称：Bachelor of Arts (B.A.) in Physics； Ph.D. in Physics
项目时长：本科 4 年；博士 5–6 年
项目分析：
UC Berkeley 物理系全球排名常年位列前五，尤其在 凝聚态物理、空间科学与高能实验物理 方面具有优势。地理位置紧邻 Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL)，为学生提供大量科研与实习机会，本科生即可参与国家实验室的科研项目。研究生阶段除了核心理论课程（量子力学、电动力学、统计物理）外，还要求学生完成广泛的选修课程和博士资格考试，之后进入研究组开展深入研究。
伯克利物理系是全美规模最大的物理项目之一，本科生每年约 200–250 人入学，博士项目在读人数超过 300。学生群体多元，国际学生比例在研究生中接近 50%。就业方向涵盖三大类：学术（MIT、Caltech、Princeton 等博士后）、政府实验室（NASA、DOE、LBNL）、以及硅谷科技公司（Google X、Applied Materials、Intel）。优势在于科研氛围开放、实验资源丰富；不足是加州学费与生活成本较高，竞争环境同样激烈。
六、大家都在问的问题？
（一）谈一谈这个专业适合什么规划的留学生群体呢？
物理专业适合：
数学与逻辑思维能力强，喜欢推导与研究的学生。
未来希望进入科研、教学、深科技（如量子计算、材料科学、能源研发）行业的人才。
想通过物理跨界进入 金融（量化分析）、计算机（AI建模）、数据科学 的学生。
七、引用
美国劳工统计局（BLS）：https://www.bls.gov/ooh/life-physical-and-social-science/physicists-and-astronomers.htm
ZipRecruiter 薪资数据：https://www.ziprecruiter.com/Salaries/Physicist-Salary
QS 世界大学学科排名（Physics & Astronomy）：https://www.topuniversities.com
