“我們力圖盡快證明自己錯(cuò)了，只有這樣我們才能進(jìn)步。”——理查德·費(fèi)曼

除了我們所熟悉的數(shù)理化學(xué)科之外，理學(xué)的研究范圍涵蓋許多科學(xué)門類。在泰晤士高等教育的分類中，理學(xué)包括了以下幾個(gè)專業(yè)：

• 數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)

• 物理學(xué)和天文學(xué)

• 化學(xué)

• 地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地球科學(xué)和海洋科學(xué)

泰晤士高等教育在對全世界1370所大學(xué)的排名中，列出了物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)及相關(guān)理學(xué)學(xué)科的最佳大學(xué)。

美國大學(xué)在該排名中占據(jù)164個(gè)席位，并且在前10名中占據(jù)主導(dǎo)地位。前10名中僅有3所是非美國高校，分別是英國的牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)、以及瑞士的蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院。

值得一提的是，瑞士是世界上最大的粒子物理實(shí)驗(yàn)室——?dú)W洲核子研究組織（Cern）的總部所在地，其在此排名中表現(xiàn)出色，共9所高校榜上有名，其中6所位列世界前200位。

在理學(xué)領(lǐng)域最頂尖的200所大學(xué)中，其他表現(xiàn)出色的國家和地區(qū)包括：英國（23所）、德國（20所）、中國大陸（15所）、澳大利亞（13所）、荷蘭（8所）、法國和韓國（各7所）。

2024年泰晤士高等教育世界學(xué)科排名是基于2024年世界大學(xué)排名的數(shù)據(jù)所編制的，該排名是評估世界上科研密集型大學(xué)最全面、嚴(yán)謹(jǐn)且平衡的是世界大學(xué)排名之一。

學(xué)科排名表采用相同的 18 項(xiàng)表現(xiàn)指標(biāo)，分為5大一級指標(biāo)：教學(xué)、研究質(zhì)量、研究環(huán)境、國際展望與產(chǎn)業(yè)。

理學(xué)排名的權(quán)重為：

• 教學(xué)：學(xué)習(xí)環(huán)境 - 26.8%

• 研究環(huán)境：論文產(chǎn)出、研究收入和研究聲譽(yù) - 26.5%

• 研究質(zhì)量：研究實(shí)力、研究影響力和卓越研究 - 35.2%

• 國際展望：國際學(xué)術(shù)人員、國際學(xué)生和國際合著 - 7.5%

• 產(chǎn)業(yè)：來自行業(yè)的研究收入、專利 - 4%

【2024年度理學(xué)學(xué)科最佳大學(xué) Top 5】

5. 劍橋大學(xué)｜University of Cambridge

劍橋大學(xué)的理學(xué)研究與教育幾乎貫穿了大學(xué)的歷史——這一定要?dú)w功于艾薩克·牛頓，這位世界歷史上最偉大的科學(xué)家之一。他在三一學(xué)院獲得了本科與碩士學(xué)位，又在劍橋任教超過了20年。

在牛頓之后，劍橋大學(xué)在數(shù)學(xué)和物理學(xué)方面的教育也培養(yǎng)出了眾多人才：麥克斯韋（電磁場理論、麥克斯韋方程組）、威廉·湯普森（即開爾文男爵，熱力學(xué)溫標(biāo)的發(fā)明人）、

戈弗雷·哈羅德·哈代（哈代-溫伯格定律、《一個(gè)數(shù)學(xué)家的辯白》），以及一位在學(xué)術(shù)成就上堪比牛頓的物理學(xué)家——斯蒂芬·霍金。

劍橋大學(xué)也因?yàn)檫@一傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科，斬獲了總計(jì)12個(gè)菲爾茲獎(jiǎng)。更令人印象深刻的是，“隔壁”物理系總計(jì)收獲了37個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)——在全球大學(xué)中首屈一指。

劍橋大學(xué)的物理系，即卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，由上文提到的麥克斯韋建立，并以英國物理學(xué)家和化學(xué)家亨利·卡文迪許的名字命名。卡文迪許最早提出了理論上的庫侖定律和歐姆定律，后來由分別被庫倫和歐姆兩位科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)證明。他還通過扭秤實(shí)驗(yàn)在18世紀(jì)就第一次準(zhǔn)確求得了萬有引力常數(shù)。

卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的研究跨越了7個(gè)不同方向，從量子器件與測量到高能物理學(xué)、天文學(xué)和生化物理學(xué)。他們也同時(shí)與許多研究組織及產(chǎn)業(yè)伙伴展開合作，包括了與羅爾斯·羅伊斯和EDF能源合作的核能研究所，以及與日立合作的微電子和光電研究所，和與東芝合作的半導(dǎo)體物理學(xué)研究所。

4.麻省理工學(xué)院｜Massachusetts Institute of Technology (MIT)

在過去的幾年里，從麻省理工學(xué)院走出的物理學(xué)專業(yè)畢業(yè)生比美國任何其他大學(xué)都多。因此其物理系規(guī)模相當(dāng)之大，現(xiàn)有教職工75人，本科生近300人，研究生近300人。

自1998年以來，已有四位麻省理工學(xué)院物理專業(yè)的校友因其科研成果而獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。值得一提的是，麻省理工大一的物理學(xué)課程采用一種被稱為“技術(shù)輔助式主動(dòng)學(xué)習(xí)(Technology Enabled Active Learning)”的方式進(jìn)行授課。

而作為麻省理工學(xué)位基礎(chǔ)課程的一部分，所有學(xué)生都要上數(shù)學(xué)課，而且許多人選擇主修或輔修數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)專業(yè)研究生可以獲得應(yīng)用數(shù)學(xué)或純數(shù)學(xué)學(xué)位，其中應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生被鼓勵(lì)選修其他科系的課程，譬如工程學(xué)，以將數(shù)學(xué)研究和原理應(yīng)用到相關(guān)專業(yè)中。

作為世界上公認(rèn)的頂級化學(xué)系之一，麻省理工學(xué)院的化學(xué)系在教育和研究方面都為學(xué)生們鋪平了道路，其輝煌的歷史與麻省理工學(xué)院的卓越傳統(tǒng)是一致的。

目前有超過65位化學(xué)本科學(xué)生、235位研究生和120位博士生和訪問學(xué)者?；瘜W(xué)系的教學(xué)和研究跨越了廣泛的學(xué)術(shù)方向，包括化學(xué)生物學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理（實(shí)驗(yàn)和理論）化學(xué)。而跨專業(yè)領(lǐng)域，如環(huán)境和大氣化學(xué)、材料化學(xué)和納米科學(xué)也包括在內(nèi)。

3.斯坦福大學(xué)｜Stanford University

斯坦福大學(xué)約一半的本科生至少選修一門物理學(xué)課程作為他們專業(yè)課程的一部分。這些課程對理工科專業(yè)的學(xué)生來說是必不可少的培訓(xùn)課程。

除了高度專業(yè)化的課程外，該系還提供針對非技術(shù)專業(yè)學(xué)生的入門課程。從應(yīng)用物理學(xué)到生物物理化學(xué)，有許多學(xué)科可供物理科學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)。完成博士課程大約需要6年時(shí)間。

斯坦福大學(xué)的化學(xué)專業(yè)也很受歡迎，專門為物理和數(shù)學(xué)背景較強(qiáng)的學(xué)生開設(shè)了化學(xué)物理學(xué)專業(yè)課程?；瘜W(xué)系的部門研究小組專注于物理和合成化學(xué)的核心方面，而其他研究小組則在材料科學(xué)、能源科學(xué)、催化、神經(jīng)科學(xué)、化學(xué)生物學(xué)和生物物理學(xué)的領(lǐng)域中探索開放性問題。

斯坦福大學(xué)的學(xué)生可以主修或輔修數(shù)學(xué)，并有機(jī)會(huì)參加一年一度的數(shù)學(xué)競賽，成績優(yōu)異的學(xué)生將獲得現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)。

本科學(xué)生在學(xué)習(xí)之外，還可以參加為期10周的本科數(shù)學(xué)研究項(xiàng)目SURIM，與學(xué)院教職員工共同研究綜合數(shù)學(xué)問題。研究生和博士生則會(huì)在斯坦福數(shù)學(xué)研究中心展開學(xué)習(xí)和研究。

2.哈佛大學(xué)｜HarvardUniversity

哈佛大學(xué)的理學(xué)院系主要隸屬于文理學(xué)院（Faculty of Arts and Sciences），分屬于科學(xué)學(xué)院與工程及應(yīng)用科學(xué)學(xué)院。科學(xué)學(xué)院具有21個(gè)科研院系和研究中心，負(fù)擔(dān)了哈佛大學(xué)特色的通識(shí)教育中，數(shù)學(xué)與數(shù)理分析、生命科學(xué)及物理科學(xué)三個(gè)重要板塊的教學(xué)工作。

哈佛大學(xué)的物理學(xué)院建立了世界第一個(gè)黑洞研究中心——這一研究中心集結(jié)了大學(xué)的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、哲學(xué)和科學(xué)史領(lǐng)域的超過70位研究人員，并且與史密松天體物理臺(tái)合作建立天體物理中心。

另外一個(gè)在哈佛理學(xué)研究中備受矚目的領(lǐng)域是新興的交叉學(xué)科——定量生物學(xué)。這一學(xué)科是生命科學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)和工程科學(xué)的綜合體，通過技術(shù)與數(shù)學(xué)模型解釋生命物質(zhì)的行為，使用新方法尋找生物系統(tǒng)的整體規(guī)律。這一學(xué)科也積極鼓勵(lì)學(xué)生們參與學(xué)習(xí)，提供了生物信息學(xué)、單細(xì)胞分析、RNA測序與表達(dá)和DNA測序與變異檢測等面向本科生的課程。

哈佛大學(xué)也在2018年啟動(dòng)了哈佛量子計(jì)劃，倡議大學(xué)組織匯聚起一個(gè)新的科學(xué)團(tuán)體，加速量子科學(xué)的研究和教育，為下一代高速計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)和超精密傳感器所需的材料和設(shè)備開發(fā)積累研究成果——這一倡議號召大學(xué)、政府實(shí)驗(yàn)室、科技公司和初創(chuàng)企業(yè)共同合作與努力進(jìn)行基礎(chǔ)科學(xué)的研究。

1.加州理工學(xué)院｜California Institute ofTechnology (Caltech)

加州理工學(xué)院的物理學(xué)、數(shù)學(xué)和天文學(xué)學(xué)院可以為學(xué)生們提供極具競爭力的科學(xué)教學(xué)與研究。教職員中有74位諾貝爾獎(jiǎng)得主，有4位擔(dān)任過美國空軍首席科學(xué)家，還有71位得過美國國家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

物理學(xué)研究是高度跨學(xué)科的，經(jīng)常與應(yīng)用物理學(xué)、天體物理學(xué)、行星科學(xué)、工程學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等學(xué)院的科學(xué)家，以及與其他大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室的學(xué)者們合作完成。

天文學(xué)系的主要任務(wù)有兩個(gè)方面：進(jìn)行天文學(xué)和天體物理學(xué)的尖端研究，包括理論、觀察和實(shí)驗(yàn)，以及本科生和研究生實(shí)驗(yàn)和培訓(xùn)博士后研究人員。天文學(xué)系位于加州理工學(xué)院校園內(nèi)的卡希爾天文學(xué)和天體物理學(xué)中心。

數(shù)學(xué)系則匯集了對數(shù)字的使用和分析有濃厚興趣和淵博知識(shí)的教師、研究人員和學(xué)生。數(shù)學(xué)系的成員在從數(shù)學(xué)物理學(xué)，到幾何學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)等領(lǐng)域的交叉點(diǎn)上進(jìn)行研究。他們因在代數(shù)和數(shù)學(xué)邏輯領(lǐng)域的深刻見解而聞名。

2024年泰晤士高等教育世界學(xué)科排名：理學(xué)學(xué)科排名請查閱下圖