中科院高能物理研究所专业介绍：理论物理

　　传统的核物理主要以核子为基本自由度研究原子核的性质、结构、相互作用及运动规律。高能核物理的主要研究对象是以夸克、胶子为基本自由度组成的强相互作用体系。我们研究的课题包括探讨夸克、胶子如何形成强子，讨论QCD真空中的手征对称性自发破缺机制和色禁闭机制（即著名的色禁闭难题）；研究热密环境下由夸克、胶子组成的新的物质形态，如存在于宇宙早期及产生于相对论重离子碰撞实验RHIC和LHC的夸克胶子等离子体，以及可能存在于致密星体内部的奇异夸克物质和色超导态；我们研究新的物质形态的热力学性质和输运性质，研究手征相变、退禁闭相变以及QCD在有限温度密度区间的相结构。

　　3．粒子宇宙学：
　　粒子物理和宇宙学相互交叉研究是二十一世纪物理学和天文学研究的一个重要发展趋势。粒子宇宙学将粒子物理和宇宙学、极大与极小结合起来研究宇宙物质的基本结构和宇宙演化的物理规律；探讨反弹宇宙、暴涨宇宙的物理机制，暗物质、暗能量的物理本质，粒子质量的产生机制和反物质的丢失之谜等。

　　4．数学物理理论：
　　研究方向：相对论、引力与弦理论
　　量子引力是研究如何成功地将引力场量子化的理论，其核心课题是怎样将广义相对论与量子力学协调起来，并建立起一个能够描述自然界中所有相互作用的统一理论。这是爱因斯坦后半生想要实现的梦想，也是理论物理学家现在依然在追求的一个主要目标。量子引力和超弦理论是当今通住这一目标的两个主要途径，也是我们研究的领域。研究内容包括：量子引力基础理论的构建，量子引力效应对黑洞物理和极早期宇宙的影响，超弦理论中的AdS/CFT对应、量子引力的全息性质、规范理论和超弦理论的非微扰动力学、非局域算符与弯曲时空背景中的经典弦或膜解的对应、量子引力的全息性质在凝聚态理论中的应用等。
相对性原理是物理学的基石，基于相对性原理及光速不变原理，不仅可以建立起爱因斯坦狭义相对论，还可以建立起deSitter不变的或反deSitter不变的狭义相对论，以及更多的可能运动学。将狭义相对论局域化，可以建立起引力规范理论，它们是广义相对论的替代理论。这些构成我们研究的另一个方向。

　　5．强子物理理论：
　　我所强子物理理论研究集中在研究强子的产生、衰变机制，强子内部的夸克-胶子结构和强子谱学，以及可能存在的新强子态。强子，包括介子和重子，是能从物质中分离出来的、已观测到具有内部结构的最小单元。近年来，随着高能物理实验的发展，许多新的介子和重子共振态在实验上被发现，极大地推动了强子物理这一领域的发展，相当一部分粒子的产生和衰变模式表现出奇特的性质，其结构不能用简单的三夸克（重子）或正反夸克对（介子）的图像给出合理的解释。这些态的产生机制和性质可能与QCD手征对称性自发破缺密切相关，也可能是奇特态（如：胶子球、四夸克态或分子态）的候选者。结合实验在理论上研究这些奇特态的结构和性质、寻找SU(3)夸克模型预言的“失踪”的重子激发态可以帮助我们深入了解强相互作用在非微扰区域的动力学性质，这方面的研究是当前强子物理的重大前沿课题之一，也是人类探索物质微观结构的最前沿。这方面的理论研究将为国内和国际高能物理实验设施，例如：BEPCII,CLEO-c,B介子工厂，LHC-b，JLab,ELSA,MAMI等，提供重要的理论指导和支持。

　　三、培养对象与目标
　　培养学术型硕士、博士研究生。
　　本领域贯彻德、智、体全面发展的方针，特别注重研究生在理论物理的综合素质和创新能力培养，全面落实中国科学院研究生院对研究生培养目标的一般要求。
前置学科基础：量子力学、量子场论、粒子物理理论、统计物理、有限温度场论、广义相对论、微分几何、群论、超。