牛津物理专业申请录取经验分享

今天为大家带来分享的是本届刚斩获牛津大学 物理专业的杨同学,他说:只要一直保持着纯粹的热情和信念,在哪里都能闪烁

01、为什么我对物理爱得深沉?

我从小就爱读有关物理的科普读物,我当时最喜欢的就是曹天元的《上帝掷骰子吗?》。就如我PS中的引子:“我以肤浅直观地观察,构建出万物状态皆可被确定的草屋轰然崩塌,却才见那夜空的广阔与深邃”,物理是揭示宇宙秘密的学科,它颠覆又重建着我们的认知,满足着我们心底的求知欲与好奇心。

所以我学习物理的同时,也是在探索着未知,以自身的短暂和渺小度量着整个世界的机理。每当想起这点,心里就充满了动力和热情。

其次,物理是一个根本且纯粹的学科,它是究其根本,刨根问底的。我在高中时也同样对化学十分热情,但化学有时候需要一些实用主义和经验主义。就例如s, p, d, f orbitals或者 molecular orbitals,老师在课堂上往往只告诉我分析时有哪些规则要遵循,又有哪些例外,但是这些规则和例外背后的根本原因却还需要用量子物理的相关知识去推到和计算。

此外,不少人应该也和我一样纠结过申物理还是工程。我参加过一个电子工程的科研项目,老师的指导风格同样是非常经验主义而鲜究其根本的。当然化学和工程自然有各自的优势和魅力,但从根本和纯粹的维度来衡量,我还是觉得物理最能抓住我的心

在深入了解物理后,我发现它是一个很优雅自洽的学科。我在PS中提到了物理模型之间的联系和相似性。例如Drude model用理想气体中的kinetic model来计算导体中电子的运动 (electron gas概念的由来),尽管两者密度差了上千倍,却取得了较为精准的Hall coefficient。

又如费曼物理讲义中提到过一个貌似矛盾的例子:考虑一个通电导线外移动的电子,它受到磁场力,但若以电子为参考系,它受到的磁场力却消失了。

对这个例子的解释实际上是揭示了狭义相对论和麦克斯韦方程组的相洽性。当然物理中还有对称、守恒等等性质,无一不是以简洁的理论触及模型的核心。最有名的莫过于Noether’s theorem - For each symmetry of the Lagrangian, there is a conserved quantity.(对物理系统呈现的每一种对称性,皆存在一个与之对应的守恒可观察量。)

02、我们该如何纯粹的爱一个学科?

这也是我一直思考的问题,但我确信纯粹的爱是值得的。很多时候我们说自己对某个学科感兴趣无非是因为自己在这个学科“有所成就”,就算再深入些,或许也只是因为它能带给我们智力上的挑战与满足。但我们接触的领域和学科毕竟有限,怎么能确信这是值得我们付出四年青春追求的学科呢?

我一开始对物理的爱总带有“功利性”。刚到新加坡时我被分去了一个neighborhood school,当时很刻苦地学物理,参加各种学术活动,无非是想证明自己的能力,多获得一些机会。渐渐地学得越多,爱得也越发深沉了,我便参加了不少科研项目。

虽然整个过程我都很享受,但有时依然觉得自己是带有目的地参加。直到我在新加坡的最后一年和一些学术大佬交流后,才略对那纯粹的境界有所了解。他们真的只是因为兴趣和爱而去钻研,做科研项目验证自己的观点,不掺杂任何别的想法。

于是我也开始思考:作为一个普通人如何去接近那种状态呢?首先当然要更深入的了解这个学科。以物理为例,我觉得A Level的物理完全是regurgitate,BPhO这样的活动虽然有些新颖的题目,但是大致上也有一定的规律可循。

但是一味地重复这样的题目难免会消减兴趣。所以强烈推荐大家在刷完BPhO后可有抽空阅读David Morin的Introduction to Classical MechanicsElectricity and Magnetism。这两本书会给大家地物理学习的带来更真实更深入的体验,一种要结合自己的intuition,逻辑和严谨的数学去思考的体验。

一直保持着纯粹的热情和信念,PAT 95学长分享他拿下牛津物理的心得一直保持着纯粹的热情和信念,PAT 95学长分享他拿下牛津物理的心得

若要更近一步,我推荐MIT Open Course 8.04 Prof Zwiebach的量子力学,相当精彩!说白了,你对什么感兴趣就扎扎实实地多了解一些深入学习一些。

除此之外我也建议大家有bigger picture (vision),如果只是追求深度而没有vision好像这热情就很肤浅,而只追求vision没有深度的了解这热情又显得虚妄飘渺。所以建议大家一定要对物理前沿的发展有所关注,我也可以推荐几个channels:PBS Space Time,Quanta Magazine,World Science Festival

同时参加科研项目也可以培养证明我们的学科热情,希望大家秉持着严谨的学术态度做研究,而不只为了发表论文/获奖/增加经历。有时候不能太pragmatic,为了对物理或是对未知的兴趣做项目才能有更深入地体会

我高中两年和朋友做了关于patterned dielectric superlattice的研究,第一年我们主要以实验为主,虽然做出了不少数据但对这个领域的体悟确实不足;第二年在朋友地启发下,我多读了一些略有难度的书去透彻地了解这些基本定理,这才学了量子力学、凝聚态物理等内容从而真正领会到这个领域的魅力,也使PS中的这段经历显得更丰厚

这种纯粹的爱对PS必然是有帮助的,不能说不纯粹就写不出好的PS,但是纯粹的爱一定能写出真诚的打动教授的PS。而且如果大家早早开始积累这些素材的话,真正下笔写PS时绝不会不知道说些什么,只会有着“那么多东西我该写点什么”的甜蜜烦恼。

03、PAT95的准备心得

我感觉PAT这个笔试整体难度高于国际A Level但不及BPhO。PAT难在灵活度更高,有些条件的implications会更隐晦。

准备PAT首先按照官网上的syllabus保证自己掌握全部的知识点,其中较为冷门的如moon phases,日食月食等,千万不要因为知识点的不熟悉而丢分

PAT syllabus👇

一直保持着纯粹的热情和信念,PAT 95学长分享他拿下牛津物理的心得

图片来源 牛津大学官网

其次大家应先刷早年的past papers,再刷近年的,务必要在规定的时间内完成试卷做完后一定要要总结错题,仔细分析自己的思路和答案的思路究竟差在了哪里。答题时务必画图,写详细过程,这些可能都有partial credits。遇到难题时反复读题干,揣测它的implications,并且联想syllabus上有限的知识点,考虑这道题到底考察的是什么。

正式笔试的时候放松心态就好,先保证把简单的自己会的题目都做对,避免粗心的错误,再去冲刺较难的题

04、面试是一场真诚的学术讨论

以下是2022年PAT的分数分布,可以看到76分以上,拿到offer的概率很高。我们刷完一遍PAT的past papers并且好好总结基本上都可以达到这个分数。但即使92分的PAT成绩也有人没有收到offer,这说明面试尤为重要

一直保持着纯粹的热情和信念,PAT 95学长分享他拿下牛津物理的心得

图片来源 牛津大学官网

准备面试非常重要的就是锻炼表达能力。一个人的时候可以找一些面试类型的题,边说清楚脑中思路边有条理的画图,写过程,计算,可以照镜子做,也可以录下来之后仔细分析自己的表现。也可以和几个朋友一起互相问问题,问题的人务必要在恰当的时候给予答题的人一些hint,也务必要记录他的表现,告诉他如何答,写才能更清楚。

当然最好还是有经验的老师一起模面。不管是哪种形式,最重要的不是题有没有答对,而是别人给我们整体呈现的反馈。大家务必仔细复盘,并且在这些领域有所提升。

面试并不是教授为了给大家压力或者为难大家,而是一场真诚的学术讨论,来检验我们是不是teachable。因此面试题不会让我们完全没有思路。我们要做的就是大胆的和教授说出我们的想法(不成熟也没关系,甚至只说出大概要用到哪些定理也比沉默要强),和他讨论。若他给我们一些建议,一定要仔细的聆听,并且按照他的建议来调整思路。

面试时要避免长时间的沉默(我面试时停顿基本上不停顿超过3秒),这样教授并不知道我们在想什么,自然也就无法给我们提示;也务必避免我行我素,完全不理会教授的指导,同时也要展现充分的学术热情。大家可以留意和朋友聊感兴趣话题时的语气和态度,在面试时也要秉持着相同的热情讨论(当然也不能做得太刻意太假)。

最后推荐两个我找面试练习题目的途径:一是Prof Poveys’ perplexing problems,二是Issacs Physics上的problem finder

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05、一定要坚信自己的能力 不忘记诗和远方

虽然我笔试面试都相当顺利,但我接到offer时还是非常激动的,但是作为合格的INTJ我又开始了内省:我学校资源少之又少,因此最终能取得offer,自己的努力与坚持真的很重要各位不管在什么平台,一定要坚信自己的能力,不忘记诗和远方。既然所处的平台给不了我们很多资源,我们就自己去争取,自己去学,自己去找。

以前物理老师不能解答我的问题时,我就自己看college physics和young freedman的university physic自学。自学是这过程中最难却不可避免的一个部分

我很赞同之前邓同学分享提到的费曼学习法 – study, teach, fill the gaps, simplify,我对最后一步再谈谈自己的看法:我认为simplify一定程度上也是把分散的知识点联合起来,在貌似杂乱无章的选择中总结出某些章法出来,争取做出一个standard operation procedure。另外我们也要多和热爱相似的人交流,说不定能收获更多信息和启迪。

只有我自己的努力还是单薄的,非常感谢我的好朋友们经常给我一些学术活动方面的资源并且耐心地和我讨论,感激他们和我一起面试练习,给我评价,并互相鼓励。我也很感谢我的模面老师十分细致到位的反馈和升学学管老师在我压力最大时对我的鼓励

最后,我想对曾经奋斗过很遗憾没能拿到牛津offer的小伙伴们说:牛津真的就只是一个平台,同样优秀的平台也有不少,更何况我们的高度从不会只取决于所处的平台,只要一直保持着纯粹的热情和相信,在哪里都能闪烁

 

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