【中枢教育】斯坦福学长教你了解物理学方向申请

讲斯坦福学长介绍凝聚态，光学，高能，大气与天文各物理学方向 主讲人：Z学长 北大物理本科，Stanford Applied Physics PhD在读在校期间，发表三篇一作，一篇共同一作，两篇二作，多篇三作和四作。 内容： 1. 物理各个研究方向（凝聚态、光学、高能、大气、天文等方向）申请难度分析 2. 暑研申请&留学申请（申请的技巧与注意事项） 3. Stanford AP的学习与科研的经验分享

美国申请指南 1. 方向选择 除上课外，最重要的是本科生科研，如何选择哪类科研。可分为高能、大气、凝聚态/光学 天文和其他五类，每一类可分为理论和实验两部分。高能探究物质基本组成，研究世界由哪些粒子组成和它们之间所具备的相互作用。称为高能的原因，基本粒子在原子核内，当能量很高的粒子对撞出来才能研究，使粒子达到高能需要回旋加速器，这一类研究方向是探究物理的最根本的问题。大气属于物理知识的运用，不探究物理的基本问题。申请大气的人多，北大大气系实力强，用物理定律对天气变化进行预测，解释特殊天气现象，有人用计算机对天气变化进行模拟，还有人根据气象台发布的数据进行分析。 凝聚态/光学是我本科及现在所做的方向，各个物理学院均有光学所和凝聚态所，这俩领域都是和材料打交道，光学用光学手段探究，凝聚态用其他手段。凝聚态指物质中原子分子凝聚在一起时的一种状态，正常情况下物质符合经典牛顿定律，如手机斜抛摔到地上碎掉，原子分子符合量子力学定律，与宏观物体运动规律不同，一般情况互不相干，如极低温，原子分子凝聚在一起，这时形成特殊状态，这种特殊状态在宏观物体上会展现出量子现象，如超导，即电线电阻降为零。凝聚态两大研究目标，一是对特殊现象进行探究，验证量子力学正确性。二是对现象进行应用，如超导可以省下很大电量。量子计算机计算速度快于普通计算机几万几十万倍，也是凝聚态的应用，凝聚态这方面应用前景广，资金充足，是物理人做得最多的物理方向。 天文探究宇宙中的基本现象，与高能相反，天文探究最宏观的宇宙。大体上探究宇宙的星体，验证相对论之类的理论，如两个黑洞合并发出引力波被人类所观测。其他方向包括生物物理，化学物理，地球空间物理等，相当于物理在各领域的应用，很少涉及物理基本问题。 最重要的不是哪个方向好申请，一定要从兴趣出发，本科后两年和读博五六年都要一直做，没有兴趣做下来会很痛苦，从功利角度出发，做没有兴趣的方向科研很难做好，科研不同于考试，科研探究未知事物，不喜欢很难做出大的成果。第二点根据个人水平选择，理论需要更高的智商和更强的数学能力，实验需要更强的动手能力，比如有人四大力学没学明白，就很难做一些高端的研究。需要量力而行，选择自己合适的方向是最好。 确定研究方向后，需要确定导师。一般来说，各学校物理学院有很多下属机构，每个机构都有主页，在主页上找到教职员工，点开后看到每个老师的介绍。重点关注研究和发表文章两项，研究兴趣大致浏览，发表文章可以找两篇看看，感兴趣邮箱联系，约面谈，商量入组做科研，建议多见见老师，参观实验室，并和组内师兄师姐聊聊，参考评价，最后再决定加入哪个小组。对于申请学校，方法差不多，上感兴趣学校的官网，直奔教职员工，打开老师主页进行了解。 2. 申请目标 对于想申请的学校，学校的好坏没有固定标准，需要从不同角度评价，第一个标准是机

构给出的大学物理专业的排名。大概分为三档：第一类是“六大”即西海岸的Caltech、斯坦福、伯克利东海岸的普林斯顿、MIT和哈佛 排名不分先后 风格略有不同，斯坦福和MIT比较综合，和别的专业联系紧密，普林斯顿和Caltech有浓厚的学术氛围，伯克利是公立学校，环境略有危险，资金略微紧张，哈佛地处大都市，生活不错，学术方面不太了解。前十五的学校科研实力也很不错，十五名之后的学校也具有一定科研实力，清华北大中科大中科院和美国之外的世界知名大学也值得选择。 还有一个标准是老板和导师是否厉害，能加入大牛老板的组也能有好发展。是否符合兴趣爱好，如高能理论，美国学校不好申请，在欧洲有很好的条件，能追寻兴趣进入自己喜欢的学校也很成功。申请理论难于申请实验，做理论不需要很多人，做实验需要很多人去践行，理论资金并不十分充足，如很多高能理论，很久前已经提出，理论发展远超实验，所以更需要做实验。大气相对于天文更容易申请，与学校专业强弱有关。

3.重要性排序 第一点是推荐信和科研，第二点是GPA，然后是托福和GRE。美国录取学生方式，由做科研的导师和学生组成委员会，委员会审核材料决定录取，若认识熟人就很有用。此外，海外关系，如暑期科研的老板认识委员会的人就有很大用处。然后是物理学有影响的人写推荐信，可遇不可求。另外，自身实力和表现好不好也很重要。老板个人关系由选组确定，所以选组时多调研，听听学长学姐建议，最好按自己兴趣选组。暑期科研至关重要，能带来一些海外的关系。申请暑期科研时机很重要，一般是大三寒假刚结束，好学校不会带很多人，需要尽早准备，写好邮件，说明来意，表达想做暑期科研的想法。科研发表文章越多越好，质量越高越好，作者的排序越靠前越好，科研中的努力刻苦表现，打动老板，占决定性的因素。发文章可遇不可求，做理论需要智商和计算能力，做实验选组要选容易上手的组，上手不太好的组也有其他优点，需要物理基础，最重要的是努力去做，努力加机遇才能有文章的发表。 对于GPA，其实只是个参考，去年分为四档，年级前三第一档，3.7以上，3.5左右会成一定问题，3.3以下会拉后腿，但今年申请情况来看，推荐信和科研占到了决定性的作用，GPA不要特别看重，托福达到100加上口语22，GRE达到150 168 3.0的最低标准就可以了。不要为了刷分去刷分，还有就是性别比平衡，女生申请占一定优势 4.时间安排 大一好好学习，有机会考一下GRE，做做学生活动，享受一下生活，大二提升一下绩点，选组做科研，托福GRE也要考，大三的时候是暑期科研和科研，托福GRE没考的抓紧，大四可以玩一玩，对自己未来做一些规划和准备。 斯坦福的机会很多，除了学术，转计算机风气浓，创业机会多，工作实习机会多，好公司如谷歌，facebook，与其它专业交流思想机会多。在纯美国组，存在交流上的语言和文化障碍，会有一些小问题。做事角度上，热情努力走遍世界都行得通，都没有问题。斯坦福生活丰富，空气质量好，课余生活丰富，课业负担重，效率会很高。

小胖老师对于物理申请的情况： 我下面就各个方向对今年清华北大科大南大物理申请情况做个小结。南大这边大概的情况是申请材料或者EE的比较多，很多同学都做的二维材料相关科研，有申请到 MIT MSE , Berkeley MSE, Berkeley EE的，总体物理方面申请拿到顶级的比较少，清华这边情况是大概目前不完全统计有7个人拿到六大的offer，生物物理*1，生物物理这个方向因为做的人比较少，而美国那边老师众多，所以相对好申。高能理论*1，MIT physics，这个高能理论方向 历年都很难申请，除非有极强的老师的推荐信，然后 是 2D Materials 方向有一位同学拿到Princeton EE，然后 剩下4位 都是做 冷原子或者量子信息（AMO方向的）这个方向 近些年美国那边funding 比较多，尤其量子计算非常火，所以这个方向 相对好申请，共计3人拿到Princeton EE (普林的光学 量子信息都在EE下，不在物理系下）。 科大这边的情况 今年略显单薄，目前爆出来的 只有 Stanford AP*1 和 MIT MSE*1，方向都是 偏材料的方向，北大这边情况 比较复杂哈，天文系 有1位女生拿到 Harvard Astronomy有顶级文章1作，这个历年都是 极强的录取，天体物理方向 应该说的 除了高能理论外 最难申请的方向，六大 每年在大陆总数 平均不到1，大气系 按照传统 依然有2位同学拿到 地球与空间科学顶级录取，物理系这边，凝聚态理论方向 有两位同学结果很好，一位是 传说中的神姐 宋雪洋 本科期间都发表PRL 3篇，横扫各个学校，另一位男生 在清华高研院 做冷原子 也拿到 Harvard Phys 这样牛录取，凝聚态实验方向 有2名同学 拿到顶级录取（Stanford AP /Caltech Phys) ，光学/AMO方向 有 MIT EECS*3, Stanford AP 等3-5人，总体来说 光学AMO算是比较好申请的，而且物理背景 不论是转EE 还是 MSE 都是非常吃香的，Pivot物理方向的学员在2017Fall的申请季，共收获了Princeton Physics, Harvard Applied Physics, MIT Physics, Stanford Applied Physics以及Berkeley Physics等名校的物理与应物博士全奖录取，同时还有物理转专业申请获得MIT EECS, Princeton EECS, Gatech EECS, UCLA MSE等硕博录取。更多的录取消息还在持续更新中。 截止目前Pivot 2018Fall物理方向学员已经拿的暑期科研包括Harvard AP, MIT Physics, Stanford AP Stanford EE, Berkeley MSE, Princeton EE Chicago Physics等名校的暑期科研，更多的暑期科研信息也在持续更新中。今年的pivot物理学员 在暑假科研方面 已经收获10+ 顶级学校暑假科研机会， 所以 大家都要抓紧申请了，尤其物理方向的暑假科研非常紧俏，同时也可以尝试 顶级学校EE MSE 甚至 ME 的老师 。

提问： 物理转EE 本科时需要做哪些准备，CS的情况呢 回答：应该讲其实 不是特别难，转EE 物理的同学 主要是参与光电或者 2Dmaterials 方向科研就行，美国大学 EE系有很多做的及其物理的老师，转CS 其实就需要很多准备了上足够多的 计算机系基础科，参加相关的 实习 /科研。

提问： 老师你好，我现在大三下，在组里做着科研，但是我英语很差，英语挤掉了我很多时间，求问一下怎么办哈，英语太拖后腿了 回答： 英语方面其实 看有多差哈，因为 至少是要90分 最好是 100分 我指的TOFEL，今年我们也有 T92的学员申请 到Princeton EE，总体上 是英语方面 分配尽量少的时间 如果能满足 T>100口语>23 G>320，如果 实在无法达到的话 我建议Gap一年，这样 有充足时间复习英语 并且同时 提高科研实力，勉强申请 结果其实不会太好，反倒gap一年会有惊喜

提问：请问老师，如果想申理论的话一定要联系理论组做暑研吗? 回答：这个 理论方向 其实暑假科研也并不容易 提问：我现在在做天体物理相关的课题，（这个方向下其实有很多分支…然而我现在参加的