卡内基梅隆大学物理系研究方向

天体物理学与宇宙学Astrophysics & Cosmology

卡内基梅隆大学天体物理学和宇宙学小组的研究涵盖了理论、计算和观测宇宙学的广泛问题。这些问题包括研究宇宙中最早的能量发射——宇宙背景辐射——到星系的演化和大尺度结构的形成。我们是全球科学努力的一部分，对描述宇宙演化的基本宇宙学参数施加限制。许多这些参数预计将在未来十年内使用来自当前和计划中的地面和空间天文台的数据确定。对这些新数据集的分析是非常具有挑战性的，既需要高度复杂的数值模拟的发展，也需要数据挖掘、统计学和计算机科学中最新工具的应用。

生物物理学Biological Physics

生物物理学是物理学中令人兴奋的跨学科前沿。它运用物理学的工具和技术来理解生物系统是如何从单个分子的尺度到整个生物体的。与此同时，生物现象为我们物理学家提供了学习复杂非平衡系统的新物理学的独特机会。

计算物理学Computational Physics

计算物理学是一个快速发展和高度交叉的研究领域。卡耐基梅隆大学在计算物理学方面有两个主要的研究方向:计算机模拟和数据挖掘/分析。研究人员与CMU化学工程、计算机科学、材料科学、数学和统计学等其他部门广泛合作。

凝聚态物理学Condensed Matter Physics

我们研究了从亚纳米到宏观尺度上物质的结构和性质。从纳米尺度的量子点和薄膜到宏观的固体和流体系统，我们研究了原子结构、分子构象、电子态结构和磁性。我们的工作范围从基础到应用，经常具有跨学科的特点。广泛的模拟经常被用来提供对实验数据的详细理解。实验工具包括x射线和中子散射、光学显微镜、太赫兹光谱学、扫描探针显微镜和量热法。

核与粒子物理学Nuclear & Particle Physics

我们的小组试图了解宇宙的组成部分。我们研究构成物质的基本粒子，以及那些调解它们之间相互作用的粒子。已知的物质包括标准模型中的夸克和轻子，而力的载体包括我们所熟悉的光子以及介导强作用力的胶子和弱玻色子。

理论物理学Theoretical Physics

理论物理学家的研究活动涵盖了整个范围，并寻求解决粒子物理学，凝聚态物理学，生物物理学，万有引力和宇宙学中一些最具挑战性的开放问题。