奥本海默
奥本海默于1925年在美国纽约出生,并于1927年毕业于哈佛大学物理学系。在马克斯·玻恩的指导下,他于1927年在德国哥廷根大学获得了物理学博士学位。毕业后,他在几所不同的学校任教,直至1936年成为加利福尼亚大学伯克利分校物理学系教授。
奥本海默在物理学领域的研究包括分子波函数的玻恩-奥本海默近似、电子与正子理论、核聚变中的奥本海默-菲利普斯过程,以及首次预测的量子隧穿效应。他与学生的合作研究对现代中子星和黑洞理论、量子力学、量子场论以及宇宙射线相互作用等领域都做出了重大贡献。
最近上映的电影《奥本海默》生动展现了美国“原子弹之父”罗伯特·奥本海默在二战期间领导研制原子弹的过程,以及在二战结束后他遭遇不公正听证会的经历。
影片中特别强调了一个情节:奥本海默虽然并不擅长实验物理,但在理论物理方面具有卓越天赋,因而获得导师的推荐前往哥廷根大学深造。年轻的罗伯特·奥本海默曾在学业上中途放弃剑桥大学,远赴德国学习量子物理学,这段经历成为他学术生涯的重要篇章。
下面我们来介绍一下这所哥廷根大学。
哥廷根大学
格奥尔格·奥古斯特·哥廷根大学(德语:Georg-August-Universität Göttingen),简称哥廷根大学,是位于德国西北部下萨克森州南端的哥廷根市的公立研究型大学,因英国国王兼德国汉诺威选帝侯格奥尔格二世创建而得名。
这所大学始建于1734年,于1737年向公众开放,是下萨克森州最古老和最大的大学。同德国的海德堡大学、佛莱堡大学、图宾根大学相似,属于传统的大学城,是“没有校门和围墙的大学”。哥廷根拥有十分辉煌的历史,名人辈出,其中不乏诺贝尔奖的获得者,蜚声世界。
秉承大学使命宣言中的 "科学实用主义和现实主义",该大学提出了 "在所有学科中获取新知识,甚至超越其既定边界 "的主张。在三个战略研究目标的统领下,其目的是研究前瞻性问题,超越现有的学科界限和既定路径。这些目标肯定了大学目前的优势,并为开发新的合作核心领域课题创造了空间。
哥廷根大学的物理学
与其他地方相比,哥廷根大学物理系的一大优势在于研究领域的广泛性。物理学院提供以下研究领域:
天体物理学
天体物理和地球物理是天体物理研究所和地球物理研究所合作的重点领域。
天体物理学领域下设五个研究小组,分别研究太阳物理学、恒星天体物理学、银河系和河外星系天体物理学以及宇宙学。哥廷根大学拥有专用的教学设备,包括一台 50 毫米镜面望远镜和一台用于观测太阳的垂直真空望远镜。在研究方面,我们可以从哥廷根使用北半球最大的单筒望远镜霍比-埃伯利望远镜(HET)和南半球的对应望远镜南部非洲大型望远镜(SALT)。
生物物理学和复杂系统物理学
生物物理学和复杂系统物理学是跨学科性很强的研究领域,与哥廷根大学和其他研究机构有着多种交叉联系。在过去几年中,物理学院在这一领域新增了多个研究小组,从而使这一领域成为备受瞩目的焦点。
从第三物理研究所(生物物理)到第二物理研究所(生物物理),许多研究所都参与其中。物理研究所(生物物理)、X 射线物理研究所、非线性动力学研究所、理论物理研究所、库兰特纳米光谱和 X 射线成像研究中心、马克斯-普朗克动力学和自组织研究所以及生物物理化学研究所。
固体物理学和材料物理力学
凝聚态物理学与自由粒子物理学有着巨大的不同,因为物质的组成成分之间存在着复杂的相互作用。这就产生了一些新的物理学问题,它们是当前大学和工业界研究的前沿问题,从强电子关联和纳米结构产生的新行为,到复杂材料的生产和使用问题,不一而足。
固体物理从原子尺度出发,通常需要对多体系统进行量子力学描述。材料物理学处于物理学、化学和材料科学的交界处,研究任何特定材料的微观结构与其产生的特性之间的基本关联。纳米结构复杂材料的发展趋势要求这两个领域都具备广泛的技能。哥廷根大学的固体物理学和材料物理学硕士课程就反映了这一点;虽然大多数大学都开设了标准的固体物理学课程,但哥廷根大学提供的与材料物理学相结合的课程却具有难得的优势。
地球物理学
地球物理学有三个研究小组。这三个研究小组的研究重点是对流领域的数值和实验室实验,以及地球动力学的电磁测量,同时也与地震学有一些联系。具体的研究领域是实验地球动力学、地球物理流体力学和大深度电磁研究。
硕士项目可包括实地测量和数据分析,作为大型项目的一部分,也可作为单独的小型项目,在全球各地进行。
核物理与粒子物理
哥廷根大学在这一领域的研究工作由四个研究小组、一个埃米-诺特研究小组和一个初级研究小组共同完成,其中包括总共约15名博士后研究人员;研究活动主要集中在高能物理和离子束物理方面。高能研究组参与了多个大型实验的数据分析和探测器开发固态和材料物理工作。
目前正在对欧洲核子研究中心(日内瓦)大型强子对撞机的 ATLAS 探测器的数据进行评估,目的是找到超对称性的特征,进一步支持希格斯玻色子,并对顶夸克进行深入研究。费米实验室(芝加哥)泰瓦特龙加速器的 D0 实验数据也被用于这一目的。
此外,该研究小组还为加速器新探测器的开发做出了贡献,包括计划中的国际直线对撞机(ILC)、贝尔实验的升级以及进一步开发 ATLAS 探测器的像素探测器。由于数据分析方面的研究需要大量的计算能力,该小组还致力于网格计算,并积极参与哥廷根网格资源中心 GöGrid 的工作。
理论物理
哥廷根大学的理论物理研究涵盖了异常广泛的课题,因此与物理学院的所有其他研究领域都有着密切的合作。硕士课程中的理论物理方向为学生提供了通过学习广泛的高级理论模块扩展知识和技能的可能性。
核心入门模块是高级统计物理学和高级量子力学;如果后者已作为学士学位的一部分进行了学习,则可以替换。此外,我们还为该方向推荐了计算物理学方法和高级计算物理学这两个模块,作为标准高级实验课程的替代课程。
作者:Charlotte
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