理論物理專業(yè)（070201）培養(yǎng)方案

1、理論物理專業(yè)（070201）培養(yǎng)方案（學(xué)術(shù)型碩士研究生）Theoretical Physics一、培養(yǎng)目標(biāo)和要求1.努力學(xué)習(xí)馬列主義、毛澤東思想和鄧小平理論，堅(jiān)持黨的基本路線，熱愛祖國，遵紀(jì)守法，品德良好，學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，具有較強(qiáng)的事業(yè)心和獻(xiàn)身精神，積極為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。2. 培養(yǎng)掌握堅(jiān)實(shí)寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專門知識，能將物理理論與實(shí)際問題關(guān)聯(lián)起來的、具有理論與實(shí)踐相結(jié)合能力的研究與應(yīng)用性專業(yè)人才。3. 積極參加體育鍛煉，身體健康。4. 碩士研究生應(yīng)達(dá)到的要求：(1)掌握本學(xué)科的基礎(chǔ)理論和相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識，有較強(qiáng)的自學(xué)能力，及時跟蹤學(xué)科發(fā)展動態(tài)；能廣泛獲取各類相關(guān)知識，對科技發(fā)展具有

2、敏感性。(2)具有項(xiàng)目組織綜合能力和團(tuán)隊(duì)工作精神，具有強(qiáng)烈的責(zé)任心和敬業(yè)精神。(3)有扎實(shí)的英語基礎(chǔ)知識，能流利閱讀專業(yè)文獻(xiàn)，有較好的聽說寫譯綜合技能。(4)獲得具有創(chuàng)新價值的研究結(jié)果。5. 本專業(yè)的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容有：高等量子力學(xué)，群論，廣義相對論，統(tǒng)計物理和多體理論，量子場論，宇宙學(xué)，物理中的數(shù)學(xué)方法，激光物理，光電子物理，計算物理，專業(yè)英語等課程，另外還要參加教學(xué)實(shí)習(xí)，全國性學(xué)術(shù)交流會議，撰寫畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。碩士生畢業(yè)可以繼續(xù)深造攻讀博士學(xué)位，或從事中學(xué)教學(xué)以及在相關(guān)企事業(yè)任職。二、學(xué)習(xí)年限1. 學(xué)習(xí)年限碩士研究生：學(xué)制3年，培養(yǎng)年限總長不超過5年。在完成培養(yǎng)要求的前提下，對少數(shù)學(xué)業(yè)優(yōu)秀

3、的研究生，可申請?zhí)崆爱厴I(yè)。三、研究方向與導(dǎo)師（一）研究方向1. 引力與宇宙學(xué)，導(dǎo)師主要有翟向華教授、馮朝君副研究員、奚萍副研究員等。2. 量子宏觀效應(yīng)與量子場論，導(dǎo)師主要有劉道軍研究員、張一副教授、Sven Ahrens副研究員等。3. 光與物質(zhì)相互作用，導(dǎo)師主要有張敬濤研究員、馮勛立研究員等。4. 計算物理，導(dǎo)師主要有葉翔研究員。（二）導(dǎo)師簡介： 翟向華，女，理學(xué)博士，博士生導(dǎo)師，教授，上海市學(xué)位委員會學(xué)科評議組成員。 1969年7月生，1998年于華東理工大學(xué)獲得理學(xué)博士學(xué)位，上海市啟明星學(xué)者，主要在宇宙真空能（卡什米爾能量）、 廣義相對論和修正引力理論等方面進(jìn)行研究 ，已在Phys. R

4、ev.，Phys. Lett.等刊物上發(fā)表了70多篇論文。她曾獲得上海市科技進(jìn)步獎二等獎。國際引力波探測項(xiàng)目KAGRA合作成員。招收碩士生和博士生。張敬濤，男，理學(xué)博士，博士生導(dǎo)師，研究員；1970年10月生，1998年7月-2014年3月任職于中國科學(xué)院上海光機(jī)所；2014年3月入職上海師范大學(xué)物理系。多年來致力于激光和原子、分子的相互作用研究，對強(qiáng)激光場中原子、分子的多光子電離和高次諧波生成進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，相關(guān)研究在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物發(fā)表SCI收錄的論文60余篇（其中絕大多數(shù)為第一作者或聯(lián)系作者），其中在IF>2.0的刊物上發(fā)表高質(zhì)量的學(xué)術(shù)論文近30篇（含Phys. Rev. Le

5、tt.文章3篇)。張敬濤研究員作為課題負(fù)責(zé)人，先后主持國家自然科學(xué)基金五項(xiàng)，并獲得上海市青年科技啟明星項(xiàng)目以及后續(xù)擇優(yōu)資助。現(xiàn)今主要研究方向?yàn)椋簭?qiáng)激光場中原子分子的多光子電離，量子態(tài)的成像等。 馮勛立，男，理學(xué)博士，博士生導(dǎo)師，研究員。1963年8月出生，1998年于中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所獲博士學(xué)位，在中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所擔(dān)任研究員、博士生導(dǎo)師，長期在新加坡國立大學(xué)物理系和量子技術(shù)中心擔(dān)任研究員、高級研究員。主要從事量子光學(xué)和量子計算的理論研究工作。以第一作者在Phys.Rev.Lett.上發(fā)表論文2篇，其中之一的單篇他引超過200次，并在Phys.Rev.A、Phys.

6、Rev.B等國際知名刊物發(fā)表論文60余篇，論文他引800余次，主持國家自然基金項(xiàng)目3項(xiàng)，并以學(xué)術(shù)骨干參與多項(xiàng)973項(xiàng)目。目前主要研究腔QED體系的超強(qiáng)耦合、考慮原子振動的腔QED和腔光力學(xué)等。 劉道軍，男，理學(xué)博士，研究員；1976年7月生，2004 年畢業(yè)于華東理工大學(xué),獲理學(xué)博士學(xué)位,上海市啟明星學(xué)者,主要從事量子場論、廣義相對論等方面的研究,在 Phys.Rev., Phys.Lett. B 等刊物上發(fā)表 40 多篇論文,曾獲上海市科技進(jìn)步獎一等獎。 葉翔，男，研究員，1980年3月生，2007年復(fù)旦大學(xué)物理系理論物理專業(yè)畢業(yè)，理學(xué)博士學(xué)位。2007至2009年美國加州大學(xué)爾灣分校（Un

7、iversity of California Irvine）分子生物與生化系博士后。2010年加入上海師范大學(xué)。已在Phys. Rev. B，Carbon，Biophysical Journal等國際期刊上發(fā)表SCI論文20余篇。主持國家自然科學(xué)基金1項(xiàng)?，F(xiàn)今主要研究方向?yàn)椋弘[性溶劑分子動力學(xué)方法開發(fā)和低維納米體系的力學(xué)性質(zhì)及電子結(jié)構(gòu)研究。 馮朝君，男，理學(xué)博士，副研究員；1982年5月生，2009 年畢業(yè)于中科院理論物理所,獲理學(xué)博士學(xué)位,上海市晨光學(xué)者,曾獲得上海師范大學(xué)優(yōu)秀青年教師稱號。近年來，一直致力于宇宙學(xué)和引力方向的研究,在 ApJ, PRD, PLB,JCAP 等高影響因子 SC

8、I 雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文 30 多篇。 奚萍，女，理學(xué)博士，副研究員；1975年7月生，2008 年畢業(yè)于上海師范大學(xué),獲理學(xué)博士學(xué)位。近年來從事黑 洞擬正則模與撓率宇宙方面的研究,在 Phys.Rev.,Phys. Lett. B, JCAP 等高影響 因子的 SCI 雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文 20多篇。國際引力波探測項(xiàng)目 KAGRA 合作成員。張一，男，副教授，1971年9月生，2003年畢業(yè)于美國俄亥俄州Kent State University物理系，以相對論重離子對撞中的大橫動量粒子產(chǎn)生及Jet Quenching的相關(guān)理論研究獲得哲學(xué)博士學(xué)位。2007年加入上海師范大學(xué)物理系，從事理論物理

9、的教學(xué)、科研工作。張一博士自2009年起轉(zhuǎn)入復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)計物理、色超導(dǎo)夸克物質(zhì)的研究，先后在Phys. Rev. C、Europhys. Lett.等發(fā)表了一些研究結(jié)果，也與國內(nèi)外同行建立了良好的合作關(guān)系。近年的研究興趣集中在色超導(dǎo)夸克物質(zhì)的相以及相變（特別是強(qiáng)磁場環(huán)境下的拓?fù)錅u旋）、復(fù)雜系統(tǒng)的臨界現(xiàn)象、QED/QCD基礎(chǔ)問題的研究上。Sven Ahrens副研究員，四、課程設(shè)置與學(xué)分（總學(xué)分不少于27學(xué)分）（一）必修課程（不少于23學(xué)分）1. 學(xué)位公共課（不少于5學(xué)分）中國特色社會主義理論與實(shí)踐研究Theory and Practice of Socialism with Chinese Ch

10、aracteristics（2學(xué)分）自然辯證法 Dialectics of Nature（1學(xué)分）第一外國語 First Foreign Language（2學(xué)分） 2. 學(xué)位基礎(chǔ)課（不少于9學(xué)分）高等量子力學(xué) Advanced Quantum Mechanics（3學(xué)分）物理學(xué)中群論 Group Theory（3學(xué)分）統(tǒng)計物理與多體理論 Statistical Physics and Multibody Theory（3學(xué)分）廣義相對論General Relativity（3學(xué)分）3. 學(xué)位專業(yè)課（不少于9學(xué)分） 激光物理與技術(shù) Laser Physics and technology（3學(xué)

11、分） 計算物理 Comptuion Physics (3學(xué)分) 非線性光學(xué) Nonlinear Optics （3學(xué)分） 量子光學(xué) Quantum Optics (3學(xué)分) 量子場論Quantum Field Theory(3學(xué)分) 宇宙學(xué) Cosmology(3學(xué)分) 物理中的數(shù)學(xué)方法Mathematical Method in Physics(3學(xué)分) （二）選修課程（不少于4學(xué)分） 1公共選修課英語口語 （2學(xué)分）計算機(jī)基礎(chǔ) （2學(xué)分）2專業(yè)選修課（不少于4學(xué)分）專業(yè)外語 Specialized Foreign Language（限定選修課，2學(xué)分）物理學(xué)前沿導(dǎo)論Introduction

12、 to frontiers of Physics（3學(xué)分）五、培養(yǎng)方式與考核方式（一）培養(yǎng)方式1. 培養(yǎng)方式采用課堂教授、討論、專題發(fā)言與課后自學(xué)、寫讀書筆記；社會調(diào)研與教學(xué)實(shí)習(xí)；參與科研與學(xué)術(shù)活動相結(jié)合的培養(yǎng)模式。在學(xué)習(xí)年限內(nèi)，要求學(xué)生保證規(guī)定的在校學(xué)習(xí)時間。幫助學(xué)生全面而扎實(shí)地掌握本專業(yè)的基礎(chǔ)知識，打好專業(yè)基礎(chǔ)。 2.指導(dǎo)學(xué)生閱讀國內(nèi)外新近的專業(yè)文獻(xiàn)，舉辦學(xué)術(shù)講座，組織學(xué)術(shù)訪問，舉辦研究生討論班，幫助學(xué)生及時地掌握學(xué)術(shù)動態(tài)，開拓學(xué)術(shù)思路。3.指導(dǎo)學(xué)生撰寫專業(yè)學(xué)術(shù)論文。每位學(xué)生在三年內(nèi)必須完成具有較高質(zhì)量的碩士論文一篇。4.專業(yè)學(xué)習(xí)、學(xué)位論文寫作、教學(xué)實(shí)踐三方面有機(jī)結(jié)合，專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)納入培養(yǎng)

13、過程。（二）考核方式1.課程考核可以采用考試或撰寫課程論文兩種方式，成績實(shí)行百分制，分5個等級，59分以下、6069、7079、8089、90100分別對應(yīng)不及格、及格、中、良好、優(yōu)秀這幾個等級。2中期考核課程學(xué)習(xí)階段完成以后，碩士研究生最遲須在入學(xué)后的第四學(xué)期末之前完成中期考核，其辦法參照“研究生中期考核規(guī)定”。中期考核合格者方可繼續(xù)攻讀學(xué)位。學(xué)術(shù)型碩士研究生發(fā)表論文的要求是：鼓勵學(xué)術(shù)型碩士研究生在學(xué)期間發(fā)表高質(zhì)量的論文，學(xué)校參照教師學(xué)術(shù)成果獎勵辦法給予獎勵。 學(xué)術(shù)型碩士研究生發(fā)表學(xué)術(shù)論文是否與學(xué)位授予掛鉤，學(xué)校不作統(tǒng)一規(guī)定。各學(xué)院和學(xué)位點(diǎn)根據(jù)自身學(xué)科發(fā)展要求，可對學(xué)術(shù)型碩士研究生提出獲得學(xué)

14、位必須發(fā)表學(xué)術(shù)論文的要求，并報研究生院備案，嚴(yán)格遵照執(zhí)行。 六、學(xué)位論文撰寫與答辯1.學(xué)位論文的選題論文選題和內(nèi)容應(yīng)具有一定理論價值和應(yīng)用價值，體現(xiàn)理論物理專業(yè)的專業(yè)內(nèi)涵，有一定的創(chuàng)意和前沿性。按照研究生培養(yǎng)細(xì)則規(guī)定的時間節(jié)點(diǎn)完成論文開題，填寫研究生學(xué)位論文選題報告書。2.學(xué)位論文的撰寫按照上海師范大學(xué)研究生論文寫作規(guī)范（載上海師范大學(xué)研究生教育工作條例），論文封面、中外文提要、目錄、正文、附錄、注釋、參考文獻(xiàn)等環(huán)節(jié)的編排必須符合研究生論文寫作規(guī)范要求。3.學(xué)位論文答辯 （1）學(xué)位論文首先需要參加學(xué)校組織的雙盲評，4月15日前將完整的論文打印稿一份交到研究生處。學(xué)位論文通過雙盲評之后，答辯前須

15、聘請2位（或以上）具有副教授（或以上）職稱的專家評閱。 （2）學(xué)位論文答辯一般在每年的5月份，學(xué)位論文由作者本人提交答辯委員會，由答辯秘書分送答辯委員。（3）答辯委員會由3或5名與選題有關(guān)的教授（或研究員）、副教授（或副研究員）組成，至少一人是校外專家。答辯委員會推舉一名答辯主席（一般是外校專家），答辯人的導(dǎo)師和副導(dǎo)師不能擔(dān)任答辯委員或主席。答辯后由答辯委員會投票表決，答辯主席在答辯決議書上簽字。 4.學(xué)位授予論文在獲三分之二（或以上）答辯委員通過后，答辯委員會可建議授予答辯人所申請的學(xué)位。有關(guān)學(xué)位論文和學(xué)位評定的具體要求請參閱上海師范大學(xué)研究生教育工作條例。七、參考書目喀興林，高等量子力學(xué)，

16、高等教育出版社，1999年。張永德，高等量子力學(xué)（上，下），科學(xué)出版社，2010年。 A.梅西亞，量子力學(xué)（第二卷），科學(xué)出版社，1986年。 P.A.M.狄拉克，量子力學(xué)原理， 科學(xué)出版社，1979年。W.Miller著，欒德懷、馮承天等譯，對稱群及其應(yīng)用，科學(xué)出版社，1981年。 B.G.Wybourne，典型群及其在物理上的應(yīng)用，科學(xué)出版社，1982年。楊展如，量子統(tǒng)計物理，高等教育出版社，2007年。 北大物理系編寫組，量子統(tǒng)計物理學(xué)，北京大學(xué)出版社，1987年。 雷克著，統(tǒng)計物理現(xiàn)代教程上、下冊，北京大學(xué)出版社，1983年。 李政道編，統(tǒng)計力學(xué)，北京師范大學(xué)出版社，1984年。Mis

17、ner, C. W.,Thorne,Kip S. &Wheeler,J. A.(1986).Gravitation, W. H. Freeman and Company publishers.Carroll，S.( 2004).Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity，Addison Wesley. L. H. Ryder， Quantum field theory, 2nd edition, Cambridge University Press，1996 M. E. Peskin and D. V. S

18、chroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press, 1995 M. D. Schwartz, Quantum Field Theory and the Standard Model, Cambridge University Press，2014李靈峰，量子場論，科學(xué)出版社，2015V.F. Mukhanov and S. Winitzki， Introduction to Quantum Effects in Gravity, Cambridge University Press & Beijing w

19、orld Publishing Corporation 2010龔云貴, 宇宙學(xué)基本原理 第二版，科學(xué)出版社，2016年。Scott Dodelson 著，張同杰、于浩然 譯，現(xiàn)代宇宙學(xué)，科學(xué)出版社，2016年。Steven Weinberg 著，向守平 譯，宇宙學(xué)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2013年。Arfken, G. B., Weber, H. J. and Harris, F. E. (2013), Mathematical methods for physicists, Academic Press李新洲，徐建軍，現(xiàn)代數(shù)學(xué)及其應(yīng)，上海科學(xué)技術(shù)出版社，2006.JuinJ.Liou，A

20、dvanced Semiconductor Device Physics and Modeling，1994。徐建軍，量子場論，復(fù)旦大學(xué)出版社，2004年。M.O.Scully and M. S. Zubairy, Quantum Optics, 世界圖書出版公司，2011年。李淳飛，非線性光學(xué)，上海交通大學(xué)出版社，2015年。葉佩弦，非線性光學(xué)物理，北京大學(xué)出版社，2007年。宋菲君，S. Jutamulia, 近代光學(xué)信息處理，北京大學(xué)出版社，2006年。彭桓武，徐錫申，理論物理基礎(chǔ)，北京大學(xué)出版社，2005年。C.C Davis，激光和電子學(xué)，世界圖書出版公司，2004年。張存林，太赫茲

21、感測與成像，國防工業(yè)出版社，2008年。盛政明，強(qiáng)場激光物理研究前沿，上海交通大學(xué)出版社，2014年。 譚維翰，量子光學(xué)導(dǎo)論，科學(xué)出版社，2015年。八、附錄附錄1 理論物理專業(yè)碩士研究生課程設(shè)置附錄2 理論物理專業(yè)碩士研究生課程教學(xué)大綱 附錄1：理論物理專業(yè)碩士研究生課程設(shè)置院（系、 所）數(shù)理學(xué)院物理系 學(xué) 科、專 業(yè)物理學(xué)、理論物理研 究方 向1、引力與宇宙學(xué) 2、量子宏觀效應(yīng)與量子場論 3、光與物質(zhì)相互作用 4、計算物理課程類別課 程名 稱學(xué)分周學(xué)時總學(xué)時各學(xué)期教學(xué)周時數(shù)任課教師考核方式一二三四五六必修課程學(xué)位公共課第一外國語2考試自然辯證法1考試中國特色社會主義理論與實(shí)踐研究2考試學(xué)位

22、基礎(chǔ)課高等量子力學(xué)3472劉道軍考試群論3472翟向華考試統(tǒng)計物理與多體理論3472吉凱/張敬濤考試廣義相對論3472翟向華考試學(xué)位專業(yè)課量子場論3354劉道軍考試宇宙學(xué)3354馮朝君考試物理中的數(shù)學(xué)方法3354奚萍考試計算物理3354梁云燁/葉翔考試量子光學(xué)3354馮勛立考試非線性光學(xué)3354張敬濤考試 激光物理與技術(shù)3354劉鋒/閆愛民考試選修課程物理學(xué)前沿導(dǎo)論3354導(dǎo)師考查專業(yè)外語2導(dǎo) 師考查 粒子物理54張一考查 54 其他培養(yǎng)環(huán)節(jié)名稱評審論文寫作與答辯答辯同等學(xué)力者補(bǔ)修課程原子物理電動力學(xué)數(shù)學(xué)物理方法附錄2：理論物理專業(yè)碩士研究生課程教學(xué)大綱高等量子力學(xué)課程教學(xué)大綱【課程名稱 】高

23、等量子力學(xué) Advanced Quantum Mechanics【課程類別】學(xué)位基礎(chǔ)課【總學(xué)時】 72 【學(xué)分】3【教學(xué)目標(biāo)】該課程是本科生量子力學(xué)課的提高和深化，授課對象為新入學(xué)的研究生。本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生的量子力學(xué)知識更為全面、系統(tǒng)和深入，一方面為研究生學(xué)習(xí)階段的后續(xù)課程， 如量子場論、量子統(tǒng)計等，提供知識和技能儲備，同時也為他們開展相關(guān)科研工作打好基礎(chǔ)?！救握n教師】劉道軍【編寫日期】2018【主要章節(jié)】第一章 經(jīng)典力學(xué)回顧§1.1 經(jīng)典力學(xué)的哈密頓形式、最小作用量原理§1.2 經(jīng)典時空對稱性第二章 量子力學(xué)基本原理§2.1 態(tài)疊加原理§2.2

24、 量子力學(xué)的數(shù)學(xué)語言、Dirac符號§2.3 連續(xù)本征值問題§2.4 對應(yīng)原理 正則對易關(guān)系、普朗克常數(shù)§2.5 量子動力學(xué)：薛定諤方程、時間演化算符、海森堡繪景§2.6 不確定關(guān)系§2.7 簡諧振子、相干態(tài)和壓縮態(tài)第三章 量子力學(xué)中的對稱性 §3.1 轉(zhuǎn)動與轉(zhuǎn)動算符 §3.2 角動量算符的一般性質(zhì) §3.3 量子躍遷理論 §3.4 角動量的耦合，Clebsch-Gordon系數(shù) §3.5 對稱性和守恒律 §3.6 空間反射與宇稱 §3.7 時間反演對稱性第四章 近似方法 &

25、#167;4.1 束縛態(tài)的微擾理論 §4.2 自旋軌道耦合，氫原子的精細(xì)結(jié)構(gòu)、Zeeman效應(yīng) §4.3 變方法 §4.4 WKB方法第五章 散射理論§5.1 Lippmann-Schwinger方程 §5.2 Born近似 §5.3 光學(xué)定理 §5.4 Eikonal近似§5.5 分波法第六章 量子力學(xué)的路徑積分形式§6.1 經(jīng)典作用量、量子力學(xué)振幅和傳播子 §6.2 自由粒子傳播子、簡諧振子傳播子 §6.3 路徑積分的Euclidean形式、基態(tài)能 §6.4 路徑積分的正

26、則形式與薛定諤方程第七章 量子力學(xué)中的相位§7.1 電磁勢和規(guī)范變換 §7.2 Aharonov-Bohm效應(yīng)和磁通量量子化 §7.3 絕熱近似與Berry相因子第八章 全同粒子系統(tǒng)§8.1 全同粒子 §8.2 置換群 §8.3 自旋的影響：雙電子系統(tǒng)§8.4 氦原子§8.5 全同粒子的散射第九章 量子多體問題§9.1 二次量子化方法、產(chǎn)生和湮滅算符、單體算符和多體算符 §9.2 玻色子和費(fèi)米子 §9.3 二次量子化后的哈密頓量§9.4 Hartree-Fock平均場近似&#

27、167;9.5玻色-愛因斯坦凝聚【教學(xué)方式】課堂教學(xué)【考核方式】（平時成績占30%+期末成績占70%）【參考資料】1. 喀興林，高等量子力學(xué)（第二版），高等教育出版社，北京，20012. 蘇汝鏗，量子力學(xué)（第二版），高等教育出版社，北京，20023. 倪光炯、陳蘇卿， 高等量子力學(xué)（第二版），復(fù)旦大學(xué)出版社，上海，2004年4. E. S. Abers, Quantum Mechanics(英文影印版)，清華大學(xué)出版社，北京，20085. J. J. Sakurai & J. Napolitano, Modern Quantum Mechanics(2nd edition), 世界圖書

28、出版公司，北京，2011二、群論課程教學(xué)大綱【課程名稱 】群論 Group Theory【課程類別】學(xué)位基礎(chǔ)課【總學(xué)時】 72 【學(xué)分】3【教學(xué)目標(biāo)】在闡明拓?fù)?、張量、流形等近世代?shù)方法的基礎(chǔ)上，著重講解群論與群表示論以及它們在量子力學(xué)、粒子物理、廣義相對論等領(lǐng)域中的應(yīng)用，目的在于使研究生把它作為一種新的數(shù)學(xué)工具，為解決研究課題中的相關(guān)問題服務(wù)。要求研究生掌握群論的基本知識與應(yīng)用技能，在課題研究需要之時能夠用群論這種數(shù)學(xué)工具來解決問題?！救握n教師】翟向華【編寫日期】2018【主要章節(jié)】第一章 群論的基礎(chǔ)知識§1.1 群的定義§1.2 群的生成元§1.3 置換群&#

29、167;1.4陪集和共軛類§1.5同態(tài)與同構(gòu)§1.6 不變子群和商群§1.7群的直積第二章 群表示論基礎(chǔ)§2.1 表示的定義§2.2正則表示§2.3 schur 引理§2.4 正交定理§2.5群表示的特征標(biāo)§2.6群表示的確定§2. 7 表示的直積第三章 n次對稱群Sn§3.1 Sn 的共軛類§3.2 Sn群的不可約表示和楊圖§3.3 Sn群不可約表示的維數(shù)§3.4 Sn群的標(biāo)準(zhǔn)表示§3.5 Sn群兩個不可約表示的內(nèi)積§3.6 Sn不同

30、對稱群兩個不可約表示的外積第四章 物理學(xué)中的基本對稱性§4.1 對稱變換和守恒量§4.2 經(jīng)典力學(xué)中的時空對稱性§4.3 量子力學(xué)中的對稱性§4.4 轉(zhuǎn)動及其相關(guān)性質(zhì)§4.5 在轉(zhuǎn)動下場的變換§4.6 轉(zhuǎn)動群的不可約表示第五章 Lie群§5.1 Lie群的定義§5.2 Lie群的整體性質(zhì)§5.3 連續(xù)變換群§5.4 群上的不變積分§5.5 Lie群的無窮小性質(zhì)§5.6 Lie定理§5.7 半單Lie群§5.8經(jīng)典Lie 群的張量表示第六章 Lie代數(shù)

31、67;6.1 Lie代數(shù)§6.2 伴隨表示§6.3 Killing形式§6.4 單根與Dykin圖§6.5 權(quán)與Lie代數(shù)的表示§6.6 Casimir算符第七章 物理學(xué)中的常用Lie群§7.1 Lorentz群§7.2 SO(n)群§7.3 SL(2,c)群§7.4 SU(n)群【教學(xué)方式】課堂教學(xué)【考核方式】考試（平時成績占40%+期末成績占60%）【參考資料】1、徐建軍，物理學(xué)中的群論基礎(chǔ)，清華大學(xué)出版社，2010。2、馬中騏 物理學(xué)中的群論 科學(xué)出版社，1998年版3、B.G.Wybourne，典

32、型群及其在物理上的應(yīng)用，科學(xué)出版社，1982年。 4、J. P. Elliott, P. G. Dawber, Symmetry in Physics, MaMillan Press, 1979.中譯本：物理學(xué)中的對稱性，仝道榮譯，科學(xué)出版社，1986。 5、Robert Gilmore, Lie Group,Lie Algebras, and Some of Their Applications, Dover Publications, 2006. 6、A. A. Komar, Group Theory, Gravitation and Elementary Particle Physics

33、, Nova Science Pub Inc., 1987. 三、統(tǒng)計物理與多體理論課程教學(xué)大綱【課程名稱 】統(tǒng)計物理與多體理論 Statistical Physics and Multibody Theory【課程類別】學(xué)位基礎(chǔ)課【總學(xué)時】 72 【學(xué)分】3【教學(xué)目標(biāo)】本課程的目的是使學(xué)生對量子統(tǒng)計物理學(xué)的理論方法和研究對象有一個系統(tǒng)的理解，并對這一領(lǐng)域當(dāng)前的發(fā)展有一定的了解，為日后進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)專題課程和從事相關(guān)的科學(xué)研究工作打下良好的基礎(chǔ)。【任課教師】吉凱，張敬濤【編寫日期】2017【主要章節(jié)】 第章 緒論 §0.1 量子力學(xué)要點(diǎn)復(fù)習(xí) §0.2 概率論有關(guān)知識回顧 &

34、#167;0.3 經(jīng)典熱力學(xué)與統(tǒng)計物理概要第一章 密度矩陣及量子系綜理論 §1.1 密度矩陣 §1.2 量子系綜理論 §1.3 密度矩陣的計算及Bloch方程 §1.4 密度矩陣的微擾展開 §1.5 約化密度矩陣及Wigner函數(shù) §1.6 密度矩陣的路徑積分形式 §1.7 熱力學(xué)函數(shù) §1.8 平衡系綜的等價性 §1.9 配分函數(shù)的經(jīng)典極限第二章 量子理想氣體 §2.1 引言 §2.2 量子理想氣體 §2.3 理想玻色氣體 §2.4 光子統(tǒng)計 §2.5

35、聲子統(tǒng)計 §2.6 理想費(fèi)米氣體 §2.7 Pauli順磁性 §2.8 Landau反磁性 §2.9 de Hass-Van. Alphen效應(yīng) §2.10 金屬中的電子氣 §2.11 白矮星的統(tǒng)計平衡第三章 集團(tuán)展開 §3.1 經(jīng)典集團(tuán)展開 §3.2 非理想氣體的Virial展開 §3.3 量子集團(tuán)展開 §3.4 量子系統(tǒng)的第二Virial系數(shù) §3.5 兩體碰撞方法 §3.6 剛體氣體第四章 元激發(fā)方法 §4.1 引言 §4.2 非理想玻色氣體

36、67;4.3 4HeII的性質(zhì)及二體模型 §4.4 4HeII超流的唯象理論 §4.5 Feynman的微觀理論 §4.6 非理想費(fèi)米氣體 §4.7 費(fèi)米液體的Landau理論第五章 相變及臨界現(xiàn)象 §5.1 引言 §5.2 Ising模型的Bragg-Williams近似 §5.3 Bethe-Peierls近似 §5.4 Ising模型的嚴(yán)格解 §5.5 格氣模型及有序-無序相變 §5.6 楊-李定理 §5.7 相干函數(shù)及臨界散射 §5.8 序參量及臨界指數(shù) §

37、5.9 Landau的唯象理論 §5.10 標(biāo)度理論 §5.11 重正化群理論 §5.12 實(shí)空間重正化群 §5.13 權(quán)重函數(shù)及連續(xù)自旋變數(shù) §5.14 動量空間重正化群 §5.15 S4模型第六章 量子統(tǒng)計中的場論方法 §6.1 基態(tài)格林函數(shù) §6.2 格林函數(shù)的物理意義 §6.3 Wick定理 §6.4 有限溫度格林函數(shù) §6.5 有限溫度的微擾展開 §6.6 Feynman圖 §6.7 Dyson方程 §6.8 簡并電子氣第七章 低維系統(tǒng)統(tǒng)計力學(xué)

38、§7.1 低維系統(tǒng)的特點(diǎn) §7.2 Peierls相變 §7.3 二維體系 §7.4 KT相變 § 7.5 分形維數(shù)（Fractal）【教學(xué)方式】課堂教學(xué)【考核方式】考試（平時成績占40%+期末成績占60%）【參考資料】北大物理系編寫組，量子統(tǒng)計物理學(xué)，北京大學(xué)出版社，1987年。 雷克著，統(tǒng)計物理現(xiàn)代教程上、下冊，北京大學(xué)出版社，1983年。 李政道編，統(tǒng)計力學(xué)，北京師范大學(xué)出版社，1984年。 四、廣義相對論課程教學(xué)大綱【課程名稱 】廣義相對論 General Relativity【課程類別】學(xué)位基礎(chǔ)課【總學(xué)時】72學(xué)時 【學(xué)分】3學(xué)分【教

39、學(xué)目標(biāo)】 在自然界四種基本相互作用中，引力相互作用是當(dāng)前科學(xué)探索的熱點(diǎn)。廣義相對論是描述引力的基本理論框架。本課程講述廣義協(xié)變原理、黎曼幾何、引力場方程、測地方程的基本理論。本課程還將廣義相對論應(yīng)用到球?qū)ΨQ引力系統(tǒng)、單極子的引力場和黑洞等具體例子。要求學(xué)生能初步掌握廣義相對論的基本理論及具體問題的解法?！救握n教師】翟向華【編寫日期】2018【主要章節(jié)】 第一章 狹義相對論 §1.1 相對性原理 §1.2 相對論力學(xué)第二章 彎曲空間的幾何學(xué) §2.1 常曲率空間 §2.2 張量代數(shù) §2.3 能量密度 §2.4 克氏記號 §2

40、.5 協(xié)變微商 §2.6 測地方程 §2.7 N維曲率第三章 場方程 §3.1 引力場方程 §3.2 引力場作用量 §3.3 彎曲空間的電動力學(xué) §3.4 李導(dǎo)數(shù) §3.5 Killing方程§3.6 初值問題第四章 引力系統(tǒng) §4.1 球?qū)ΨQ引力系統(tǒng)§4.2 Birkhoff 定理 §4.3 旋轉(zhuǎn)對稱的引力場 §4.4 引力坍縮系統(tǒng) §4.5 單極子的引力場 §4.6 黑洞 第五章 廣義相對論的檢驗(yàn) §5.1水星近日點(diǎn)的進(jìn)動 §5.2

41、太陽引起的光線偏折 §5.3引力紅移和雷達(dá)回波延遲 §5.4 引力透鏡 §5.5 引力波【教學(xué)方式】課堂教學(xué)【考核方式】（平時成績占30%+期末成績占70%）【參考資料】1 Misner, C. W., Thorne, Kip S. &Wheeler, J. A.(1986). Gravitation, W. H. Freeman and Company publishers.2 Carroll，S.( 2004). Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity， Addison

42、 Wesley.五、量子場論課程教學(xué)大綱【課程名稱 】量子場論 Quantum Field Theory【課程類別】學(xué)位專業(yè)課【總學(xué)時】 54學(xué)時【學(xué)分】3學(xué)分【教學(xué)目標(biāo)】通過該課程的教學(xué)，讓理論物理專業(yè)的研究生在前修課程高等量子力學(xué)以及電動力學(xué)等本科課程的基礎(chǔ)上，比較深入地了解和掌握理論物理學(xué)的基本研究工具和語言，提高對現(xiàn)代基礎(chǔ)物理的基本思想、基本方法的認(rèn)識和應(yīng)用能力，從而為之后在相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域開展科研工作打下基礎(chǔ)?！救握n教師】劉道軍【編寫日期】2017【主要章節(jié)】第一章 緒論§1.1 量子場論的必要性§1.2 狹義相對論回顧§1.3 作用量原理、對稱性和Noet

43、her定理第二章 相對論性波動方程和經(jīng)典場§2.1 Lorentz群§2.2 Klein-Gordon方程§2.3 Dirac方程§2.4 Maxwell和Proca方程第三章 場的正則量子化 §3.1 實(shí)標(biāo)量場 §3.2 復(fù)標(biāo)量場 §3.3 Dirac場 §3.4 電磁場，輻射規(guī)范量子化，Lorentz規(guī)范量子化 §3.5 Proca場第四章 相互作用場、微擾論與Feynman規(guī)則 §4.1 相互作用理論、S矩陣 §4.2 LSZ約化公式、U矩陣 §4.3 真空期望值的微擾

44、展開 §4.4 Feynman規(guī)則 §4.5 量子電動力學(xué)第五章 路徑積分量子化§5.1 量子力學(xué)的路徑積分形式、躍遷振幅、Green函數(shù) §5.2 標(biāo)量場的路徑積分量子化，phi4理論 §5.3 Grassman代數(shù)，費(fèi)米子場的泛函方法 §5.4 規(guī)范場的路徑積分量子化簡介第六章 重整化§6.1 量子場論中的發(fā)散、正規(guī)化、圈圖展開 §6.2 冪次計算和可重整化性 §6.3 重整化群 第七章 對稱性自發(fā)破缺§7.1 對稱性與簡并，Goldstone定理 §7.2 相對論性系統(tǒng)中的對稱性

45、自發(fā)破缺 §7.3 非相對論性系統(tǒng)中的對稱性自發(fā)破缺現(xiàn)象第八章 彎曲空間量子場論簡介§7.1 膨脹宇宙中的量子場§7.2 De Sitter空間中的量子場 §7.3 Unruh效應(yīng)§7.4 Hawking效應(yīng)，黑洞熱力學(xué)§7.5 Casimir效應(yīng)【教學(xué)方式】課堂教學(xué)【考核方式】（平時成績占30%+期末成績占70%）【參考資料】 1. L. H. Ryder， Quantum field theory, 2nd edition, Cambridge University Press，1996 2. M. E. Peskin and D

46、. V. Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press, 19953. M. D. Schwartz, Quantum Field Theory and the Standard Model, Cambridge University Press，20144. 李靈峰，量子場論，科學(xué)出版社，20155. V.F. Mukhanov and S. Winitzki， Introduction to Quantum Effects in Gravity, Cambridge University Press &

47、amp; Beijing world Publishing Corporation 2010六、宇宙學(xué)課程教學(xué)大綱【課程名稱 】宇宙學(xué)Cosmology【課程類別】學(xué)位專業(yè)課【總學(xué)時】 54 【學(xué)分】3【教學(xué)目標(biāo)】通過本課程，研究生不僅能夠初步掌握宇宙學(xué)的基本知識和計算技巧，并且能盡快進(jìn)入本領(lǐng)域的前沿課題開展研究工作。本課程的前期課程是廣義相對論?！救握n教師】馮朝君【編寫日期】2017【主要章節(jié)】第一章 標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型§1.1 宇宙學(xué)原理§1.2 FRW度規(guī)§1.3 Friedmann方程§1.4 物質(zhì)、輻射為主的宇宙§1.5 de Sitte

48、r 宇宙第二章 觀測宇宙學(xué)§2.1 宇宙學(xué)紅移§2.2 視界§2.3 Hubble常數(shù)§2.4 宇宙年齡§2.5 距離測量第三章 宇宙的熱歷史§3.1 平衡態(tài)熱力學(xué)§3.2 中微子溫度以及物質(zhì)-輻射相等§3.3 再結(jié)合與退耦§3.4 原初核合成第四章 暴漲宇宙學(xué)§4.1 標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)中的困難§4.2 標(biāo)量場暴漲模型§4.3 原初擾動簡介§4.4 宇宙微波背景輻射第五章 暗能量和暗物質(zhì)§5.1 暗能量的觀測證據(jù)§5.2 標(biāo)準(zhǔn)燭光和超新星§5

49、.3 參數(shù)化模型§5.4 標(biāo)量場模型§5.5 動力學(xué)分析第六章 宇宙學(xué)數(shù)據(jù)處理和模型擬合§6.1 光度距離§6.2 2擬合與邊緣化方法§6.3 蒙特卡羅方法第七章 宇宙學(xué)微擾理論§7.1 金斯理論§7.2 牛頓力學(xué)中的微擾力學(xué)§7.3 相對論微擾力學(xué)§7.4 原初擾動再深入與原初擾動譜【教學(xué)方式】課堂教學(xué)【考核方式】（平時成績占30%+期末成績占70%）【參考資料】 龔云貴, 宇宙學(xué)基本原理 第二版，科學(xué)出版社，2016年。 Scott Dodelson 著，張同杰、于浩然 譯，現(xiàn)代宇宙學(xué)，科學(xué)出版社，2

50、016年 Steven Weinberg 著，向守平 譯，宇宙學(xué)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2013年七、物理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法課程教學(xué)大綱【課程名稱 】物理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法 Mathematical methods in Physics【課程類別】學(xué)位專業(yè)課【總學(xué)時】 54 【學(xué)分】 3【教學(xué)目標(biāo)】本課程主要介紹物理學(xué)科研工作中所需的數(shù)學(xué)知識和相應(yīng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，為研究生開展科研工作打好基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠正確計算在學(xué)習(xí)和研究中遇到的大多數(shù)物理問題?！救握n教師】奚萍【編寫日期】2017【主要章節(jié)】第一章 數(shù)學(xué)物理定解問題§1-1定解問題的提法§1-2數(shù)學(xué)物理方程的導(dǎo)出

51、§1-3定解條件和定解問題§1-4二階線性偏微分方程的分類與化簡§1-5 線性方程的疊加原理第二章 直角坐標(biāo)系中的分離變量法 §2-1第一類邊值問題 §2-2第二類邊值問題 §2-3第三類邊值問題 §2-4含非齊次邊界條件的定解問題 §2-5非齊次方程的定解問題 第三章 正交曲面坐標(biāo)系中的分離變量法 §3-1正交曲面坐標(biāo)系 §3-2亥姆霍茲方程及其分離變量§3-3斯特姆-劉維本征值問題§3-4定態(tài)薛定諤方程§3-5二階線性常微分方程的求解§3-6球函數(shù)和柱

52、函數(shù)第四章 格林函數(shù)法§4-1廣義函數(shù)與基本解§4-2u/t = Lu型和u/t = Lu+f型方程§4-32u/t2 = Lu型方程§4-4含時邊值問題的格林函數(shù)§4-5亥姆霍茲方程和泊松方程邊值問題的格林函數(shù)第五章 非線性方程§5-1非線性偏微分方程§5-2孤立子§5-3自治系統(tǒng)§5-4臨界點(diǎn)§5-5宇宙動力學(xué)第六章 方程求根迭代法 §6-1求實(shí)根的對分區(qū)間法 §6-2牛頓法 §6-3弦截法 §6-4迭代法 §6-5用牛頓法解方程組 第七章

53、常微分方程數(shù)值解法§7-1泰勒級數(shù)法§7-2龍格-庫塔方法§7-3打靶法第八章 電磁場的數(shù)值計算§8-1 Maxwell方程及邊值問題§8-2 二維泊松方程§8-3 二維拉普拉斯方程【教學(xué)方式】課堂教學(xué)【考核方式】（平時成績占30%+期末成績占70%）【參考資料】1 Arfken, G. B., Weber, H. J. and Harris, F. E. (2013), Mathematical methods for physicists, Academic Press2 李新洲和徐建軍，現(xiàn)代數(shù)學(xué)及其應(yīng)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，200

54、6.八、計算物理課程教學(xué)大綱【課程名稱】計算物理 Computionial Physics【課程類別】學(xué)位專業(yè)課【總學(xué)時】 54【學(xué)分】3【教學(xué)目標(biāo)】計算物理學(xué)是借助計算機(jī)的計算能力，通過數(shù)值計算的方法，來解決實(shí)際的物理問題的科學(xué)。由于可以定性及定量地解決一些實(shí)際的物理問題，目前，在物理學(xué)研究中正獲得越來越廣泛的應(yīng)用。其與理論、實(shí)驗(yàn)一起列為研究物理的三大支柱。由于計算機(jī)計算能力的不斷提高，各種不同的開源或商業(yè)計算程序的出現(xiàn)，計算物理學(xué)發(fā)展很快，潛力巨大。本課程以物理專業(yè)研究生為主要授課對象，結(jié)合典型的物理問題，有選擇地介紹若干主要的方法和計算軟件，使學(xué)生初步掌握物理模型與數(shù)學(xué)建模的方法，提高科

55、學(xué)研究的能力，培養(yǎng)其獨(dú)立解決科學(xué)問題的能力?！救握n教師】梁云燁，葉翔【編寫日期】2017【主要章節(jié)】1 緒論通過簡單的例子，對計算物理的應(yīng)用范圍有一個基本的認(rèn)識；理解計算物理學(xué)對物理學(xué)研究中的意義；學(xué)習(xí)MATLAB或Octace等程序的一些基本功能。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：熟練掌握MATLAB的命令，特別是對矩陣的一些基本操作、可視化方法，學(xué)習(xí)使用幫助文件。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：正確編寫簡單的可執(zhí)行腳本、循環(huán)、判斷等命令。2 基本數(shù)值方法掌握常用的插值、最小二乘法、積分與微分、求根及極值等方法的原理，能熟練調(diào)用MATLAB中的相關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)以上功能，可以編寫相關(guān)的程序?qū)崿F(xiàn)這些功能。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：熟練調(diào)用相關(guān)函數(shù)，并用它們實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的功能。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：相關(guān)函數(shù)的適用范圍。3 常