天文学是布朗大学课程体系中历史悠久的学科之一，与希腊语、拉丁语、数学等学科共同构成早期及持续至今的教学内容。该专业聚焦恒星、星系及宇宙性质的研究，融合物理学与行星地质学元素，旨在引导学生探索宇宙奥秘。
课程与设施
选择天文学方向的学生需完成经典力学、相对论、天体物理学基础课程，以及数学和电磁学相关学习，同时修读恒星天体物理学与宇宙学课程。学院为该方向提供的教学与研究设施包括具有深厚历史积淀的拉德天文台，支持学生将理论知识与实践观测相结合。
培养目标
提升批判性思维与科学推理能力
理解物理对象间的相互关系及物质行为的物理定律
运用物理原理模拟并阐释宇宙、恒星及行星系统的演化过程
掌握关键天文技术以提取天体物理对象的信息
通过定量计算分析天体间的物理关联
所属学科：物理学
物理学作为研究物质基本原理及其与能量相互作用的基础科学，为其他科学领域提供理论支撑。布朗大学物理系的特色体现在教师专业领域的广泛覆盖、多元的研究方向，以及入门课程以上班级相对紧凑的规模，便于学生与导师开展深入互动。
物理学学位的核心价值
物理学学位不仅使学生系统掌握基础物理定律及其在不同场景中的应用，理解实验与理论在学科发展中的互补作用，更注重培养通用能力：深度批判性定量推理能力、科学问题提出能力，以及高效沟通能力。
毕业去向
物理学专业为学生在多领域的深造与职业发展奠定基础。约三分之二的高年级学生进入研究生院，攻读物理学、应用数学、天文学、生物物理、计算机科学、工程学、神经科学、材料科学等方向；其余学生则涉足商业金融、工业研究、法律、产品开发、医疗、创业等领域，或加入非政府组织、政府部门任职。
天体物理学与宇宙学研究
天体物理学与宇宙学致力于探索支配天体行为的物理过程，以及宇宙的起源、演化、组成和命运。当前研究聚焦物理学中极具挑战性的基础问题：
暗物质研究：宇宙中大部分物质由未知的暗物质构成，其本质尚未被直接探测，需通过测量与正常物质的相互作用揭示奥秘。
暗能量探索：作为宇宙能量密度的主要成分，暗能量通过加速宇宙膨胀影响质量扰动增长，高精度测量其随红移的变化是研究关键。
早期宇宙膨胀理论验证：现代宇宙学依赖 “膨胀时期” 理论解决视界问题并解释结构形成，探测膨胀过程中产生的引力波成为验证标准模型的重要环节。
布朗大学天体物理学与宇宙学研究团队活跃于理论、观测、实验多领域，教职员工直接参与前沿课题研究。跨学科合作项目涵盖天体物理大气模型、先进 X 射线探测器开发、太阳中微子光谱测量、黑洞量子特性及早期宇宙学等方向。学生与研究人员通过每周天体物理研讨会、学生主导的期刊俱乐部及跨领域学术会议，形成紧密的学术协作网络。
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