康奈爾大學物理碩士項目提供全方位的大學水平的物理課程，從非科學家的通識教育課程到博士水平的獨立研究，研究方向有加速器物理、天體物理學、廣義相對論和宇宙學、生物物理學、實驗凝聚態(tài)物理、實驗基本粒子物理、物理教育研究、理論凝聚態(tài)物理、理論基本粒子物理。以下是各個研究方向的詳細介紹：
* 加速器物理：康奈爾加速器物理學家在加速器科學和技術領域追求廣泛的主題，從康奈爾校園內電子存儲環(huán)的運行，到創(chuàng)新型新型X射線光源的構建以及設計和建造未來的高能對撞機。
* 天體物理學、廣義相對論和宇宙學：康奈爾大學長期以來一直是理論天體物理學領域的領導者，對太陽系、銀河系、遙遠星系和早期宇宙中的現(xiàn)象進行建模。
* 生物物理學：生物物理學使用物理學的工具和技術來理解生物體中從分子到宏觀的長度尺度上發(fā)現(xiàn)的機器的內部運作。
* 實驗凝聚態(tài)物理：凝聚態(tài)物理學涉及彼此非常接近且強烈相互作用的原子，如液態(tài)和固態(tài)。
* 實驗基本粒子物理：康奈爾大學的粒子物理學家參與了歐洲核子研究中心的大型強子對撞機 (LHC)、國際直線對撞機和康奈爾電子存儲環(huán) (CESR) 的研究。
* 物理教育研究：物理教育研究(PER)是對人們如何學習物理以及如何提高物理教育質量的研究。
* 理論凝聚態(tài)物理：康奈爾大學奠定了當代凝聚態(tài)物理學的幾項基石。
* 理論基本粒子物理：強相互作用、電磁相互作用和弱相互作用的標準模型是二十世紀物理學的最高成就。
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