课程学习：构建扎实的理论与技术基础
高能物理对数学和物理基础要求高，本科阶段需优先完成核心课程，并根据目标方向（理论/实验/计算）补充进阶内容。
1. 公共基础课（所有方向必学）
- 数学类：
- 微积分（多元微积分、级数）、线性代数（矩阵运算、特征值）、概率论与数理统计（高斯分布、假设检验）。
- 重点：数学物理方法（复变函数、偏微分方程）、群论（SU(N)群、洛伦兹群，对理解粒子对称性至关重要）。
- 物理类：
- 力学（经典力学，重点：拉格朗日/哈密顿量）、电磁学（麦克斯韦方程组）、热学与统计物理（玻尔兹曼分布、相变）。
- 关键衔接课：原子物理（原子结构、光谱）、核物理（核结构、衰变过程），为粒子物理打基础。
2. 专业核心课（按方向选择）
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理论高能物理方向：
- 量子力学（进阶：狄拉克方程、散射理论）、量子场论（QFT，重点：标量场、费曼图、微扰计算）、粒子物理导论（标准模型、夸克模型）。
- 高阶内容：广义相对论（时空弯曲、引力波）、弦论初步（一维弦振动、额外维度）、有效场论（EFT）。
- 学习建议：选修研究生课程（如MIT的8.323 Relativistic Quantum Field Theory I），或通过MOOC（如Coursera的“Quantum Field Theory”）补充。
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实验高能物理方向：
- 原子与核物理实验（气体探测器、闪烁体原理）、粒子物理实验方法（事例重建、误差分析）、加速器物理（射频腔、磁铁设计）。
- 高阶内容：辐射探测与测量（半导体探测器、量能器）、数据采集系统（DAQ，如VME总线、DAQ卡）、蒙特卡罗模拟（Geant4入门）。
- 学习建议：参与实验室开放实验（如本校核物理实验室的盖革计数器实验），或选修工程类课程（如电子技术基础、信号处理）。
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计算高能物理方向：
- 编程基础（C++/Python，重点：面向对象编程、高效算法）、数值分析（微分方程求解、优化算法）。
- 专业工具：
- 模拟工具：Geant4（粒子与物质相互作用模拟）、Pythia（强子对撞事例生成）。
- 数据分析：ROOT（高能物理工具包，用于数据存储、拟合、可视化）、TensorFlow/PyTorch（机器学习在粒子识别中的应用）。
- 学习建议：完成小型模拟项目（如用Geant4模拟μ子在物质中的衰变），或参与Kaggle上的粒子物理竞赛（如LHCb的粒子分类挑战）。
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