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　　一、天體物理學與宇宙學Astrophysics & Cosmology

　　卡內(nèi)基梅隆大學天體物理學和宇宙學小組的研究涵蓋了理論、計算和觀測宇宙學的廣泛問題。這些問題包括研究宇宙中最早的能量發(fā)射——宇宙背景輻射——到星系的演化和大尺度結(jié)構(gòu)的形成。我們是全球科學努力的一部分，對描述宇宙演化的基本宇宙學參數(shù)施加限制。許多這些參數(shù)預(yù)計將在未來十年內(nèi)使用來自當前和計劃中的地面和空間天文臺的數(shù)據(jù)確定。對這些新數(shù)據(jù)集的分析是非常具有挑戰(zhàn)性的，既需要高度復(fù)雜的數(shù)值模擬的發(fā)展，也需要數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計學和計算機科學中最新工具的應(yīng)用。

　　二、生物物理學Biological Physics

　　生物物理學是物理學中令人興奮的跨學科前沿。它運用物理學的工具和技術(shù)來理解生物系統(tǒng)是如何從單個分子的尺度到整個生物體的。與此同時，生物現(xiàn)象為我們物理學家提供了學習復(fù)雜非平衡系統(tǒng)的新物理學的獨特機會。

　　三、計算物理學Computational Physics

　　計算物理學是一個快速發(fā)展和高度交叉的研究領(lǐng)域。卡耐基梅隆大學在計算物理學方面有兩個主要的研究方向:計算機模擬和數(shù)據(jù)挖掘/分析。研究人員與CMU化學工程、計算機科學、材料科學、數(shù)學和統(tǒng)計學等其他部門廣泛合作。

　　四、凝聚態(tài)物理學Condensed Matter Physics

　　我們研究了從亞納米到宏觀尺度上物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。從納米尺度的量子點和薄膜到宏觀的固體和流體系統(tǒng)，我們研究了原子結(jié)構(gòu)、分子構(gòu)象、電子態(tài)結(jié)構(gòu)和磁性。我們的工作范圍從基礎(chǔ)到應(yīng)用，經(jīng)常具有跨學科的特點。廣泛的模擬經(jīng)常被用來提供對實驗數(shù)據(jù)的詳細理解。實驗工具包括x射線和中子散射、光學顯微鏡、太赫茲光譜學、掃描探針顯微鏡和量熱法。

　　五、核與粒子物理學Nuclear & Particle Physics

　　我們的小組試圖了解宇宙的組成部分。我們研究構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，以及那些調(diào)解它們之間相互作用的粒子。已知的物質(zhì)包括標準模型中的夸克和輕子，而力的載體包括我們所熟悉的光子以及介導強作用力的膠子和弱玻色子。

　　六、理論物理學Theoretical Physics

　　理論物理學家的研究活動涵蓋了整個范圍，并尋求解決粒子物理學，凝聚態(tài)物理學，生物物理學，萬有引力和宇宙學中一些最具挑戰(zhàn)性的開放問題。

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