在2024年秋季学期我前往美国纽约州立大学石溪分校开始了为期四个月的交换生活，石溪大学位于纽约市的后花园--长岛的中部，数学物理氛围浓厚，诺奖获得者杨振宁在此执教数十年，将石溪物理学系打造成理论物理圣地，西蒙斯基金会创始人西蒙斯也曾在此任教，把石溪大学原

出彩的数学系建设成为几何学的世界中心。同时，石溪大学坐落在长岛参天的落叶林中，风景怡人秀丽，距离海港小镇仅十分钟车程，距离繁华的纽约市仅需乘坐1小时40分钟的火车，来自世界各地的人们汇集于此，生活丰富多彩。

我将从教学，科研及生活三个方面分享我在石溪大学的交换经历。

教学

由于签证要求，每交换学期必须要选择12学分以上的课程，于是在石溪大学我一共选择了4门课程，共13学分。石溪的课程体系和南大有所不同，没有通识课，公选课等，只有各专业的专业课，因此我基本上是选择物理和数学专业的专业课。但其实后来我和石溪大学的朋友熟悉了，知道他们也有要修满一定学分的哲学美学历史等等课程的要求，那些历史系哲学系等的低级课程就是给其他专业的同学普及知识用的，难度并不高，类似于南大的通识课程。后来去交换的同学可以多多了解。

另外一大特点是他们是没有体育课的，我的朋友听到我们有体育课非常惊讶，但他们健身文化很盛行，健身房有单独的预约以及交流APP。

我个人看来，也可能是由于我选课运气比较好，我选择的四门课程质量都非常高，4门课程中3门课程都由80岁以上的老教授教学，剩下一门线性代数课程倒是很年轻的老师。

石溪的数学物理方面的课程展示出了其丰厚的底蕴和强大的资源。我有一门课程是由2017年诺奖得主BarryBarish教授讲授的，他在课上介绍了LIGO引力波探测器建设的全过程，以及未来的计划，在这门课堂上，我对这个庞大的项目如何一步步落地感触颇深。同时他每节课会鼓励同学们在课堂开始的前几分钟分享科学界的新发现和成就，他自己也会介绍他认为有意思的前沿研究，我在这门课前也做了两次分享，一次是离子阱系统中任意子的编织，一次是原子核钟。课程考核方式是做一个课程project，中期做一次介绍分享，完课时提交论文并可以有30分钟的时间与Barish教授单独交流。课程进行到一半时他邀请了他的好朋友，诺奖获得者SheldonGlashow来上了一节课。Barish教授是一位智慧而友善的长者，在这门课以及和他的交流中我收获颇多。我也有同学在最后跟他拿到了去加州理工大学引力波暑期科研项目的推荐信。

另一门原子物理与激光的教授是ZeemanSlower发明人之一HaroldMetcalf，是激光发明和激光冷却黄金年代的参与者，目前也有八十余岁，仍然在科研和教学一线。上课时那些课本上的重要的发明以及令人印象深刻的科学家，他都有关于它们的，他亲身经历的趣事分享。不过由于他年级稍长，在数学方面计算已较为迟钝，板书计算常常出错，听课比较痛苦，但物理图像十分清晰。作业都和前沿的物理相关，并且基本都比较难，是课堂上教授会讲一半，剩下的一半需要自己调查来写那类。考试非常痛苦，两次期中考试大家的成绩都很“喜人”，并且分布十分团结。他的课堂氛围很好，可能由于美国的同学都比较外向，会随时打断教授提问，而教授也会友好地回答，并且偶尔会说一些笑话，整堂课师生之间的交流非常丰富。

另一门高等量子物理课程也是由八十余岁老教授V.JGoldman讲授，Goldman教授令我印象最深的特点是年代极其久远的习题，关于WKB近似的习题甚至是来自于他的父亲，我和同学们开玩笑说这得是二战时期的题目。认真的说Goldman教授讲课最大的优点是在图像上简单而深刻，他每一个知识点都会用例子和图像来让概念变得易于理解，并且他虽然年事已高，仍然坚持每堂课全部板书，上他的课会让我觉得这个学科是好理解而好学的，而习题又会进一步加深应用知识的能力。考试是可以用电脑和任何纸质材料的开到底的开卷，省去了很多背公式的功夫，但计算量不小，并不能很轻易完成。总而言之，这也是一门非常好的课程。

线性代数课程我本来认为在国内已经学过，并不会给我太多的帮助，然而上课时才发现石溪的线性代数和南大的关注点截然不同。他们用的参考教材是《LinearAlgebra DoneRight》，更为关注线性映射而不是计算，甚至根本不会考查行列式的计算这类可以使用计算机完成的强技巧的东西。换句话说，他们学的很“数学”，无论是课堂中强调的思考方式还是教材的编排。我在其中学到了非常多之前只是为了考试着眼计算而学的东西背后的数学意义，并且也给了一些我后来学到的物理方面的相关内容更深的思考。这门课程配备三位助教，将主要的班级分为三部分，每一部分跟随对应的助教每周上一次习题课。老师讲课热情饱满，吐字清晰，助教也并不敷衍，非常注重和同学的交流来判断同学是否理解。还有特别好的一点是它教难考易，课堂和作业里的内容深刻到我需要一啃再啃，而考试却不会给学生太多负担，属于如果有志于深入研究的学生可以从中学得深而且博，但如果只是需要用到相关应用，掌握不多也没有通过考试的问题。

作为目前还是物理学术中心的美国，提供给本科生的资源也相对丰富的多，十分让人羡慕。石溪大学的图书馆有非常丰富的外文参考书，我之前在国内很难找到的几本光与物质相互作用的相关书籍在图书馆都能找到，而且他们还有纽约州立大学图书互助系统，如果在石溪大学图书馆无法找到想要的书籍，可以在图书馆网站上提出需求，可以查找在其他的纽约州立大学中是否有相关书籍，若有，他们会在1-2周内送到图书馆。并且在石溪，一次可以借用14本书，还可以直接借用一个学期。

在石溪大学中，几乎没有物理系的人不知道杨振宁，其中物理系还有一栋非常现代的大楼是杨振宁理论物理研究机构，图书馆里还有杨振宁的头雕。同时石溪大学也是SimonsCenter的总部。是美国数学与理论物理的中心之一。在杨中心，西蒙斯中心，以及物理系里，学术的交流每时每刻都在发生着，在杨中心，几乎每天都有数学物理的workshop，每天都有几位不同学校的知名学者来与石溪的老师学生们交流，并且每周轮换一个主题，每周还有一个比较大的讲座，其中有一次讲座请来了因量子色动力学而获诺奖的物理学家Gross，在这次讲座前，还有物理系的学生交响乐团来献上一段交响乐，十分有趣。同时，石溪大学物理系分为很多部门，物理系整体每周都有一个大Colloquium（类似于讲座），同时几乎每个部门每周都有自己的seminar（研讨班）。我几乎每周都参加物理系的Colloquium和AMODepartment的seminar。

科研

在出发前（7月份）我就通过邮件联系石溪大学物理于天文学系的做原子分子光学物理（AMOPhysics）的教授。其中一个5月份新到石溪任职的教授AshKumar回复了我的邮件，经过简单的面试后便同意了加入他的课题组。

Kumar教授课题组做的是冷原子量子计算，我加入时的主要工作是在搭建磁光阱。我来的时候只有一个印度来留学的硕士生和教授两个人，最开始几乎是一个字都听不懂，只能理解数学的表达式。幸好印度来的硕士生的妻子也是留学生，他掌握了从英语不太行的留学生破碎的词句里提取信息的能力，最开始简直是依靠一个一个东西问过去的原始方法和谷歌翻译的现代技术结合才度过了艰难的时期。后来和印度来的硕士生交流才知道，他先前从石溪物理系毕业后在曼哈顿做了两年金融工作才又追求热爱来从事物理研究，我刚来的那段时间他还在重拾物理知识，当时简直是我不懂英语，他不懂物理，而教授来找我们俩讲解我们需要做什么和相应的原理之后我俩就像被霜打的蔫菜，只能说是各有各的难处。而一个月后又有另一个石溪的大四年级本科生加入，霜打过的蔫菜又多了一棵。不过在一个月后我的英语有了足够的长进，能够应对实验室中的交流，也能和同事们开开玩笑，谈论自己家乡的文化奇闻。

有可能是我运气特别好，选择了一个非常好的课题组，我个人感受是在石溪大学的实验室经历比我在国内的要舒服的多，同时我的科研能力也得到了全面的提升。在我们的课题组里，每一个人都对物理和研究充满热情，对彼此友好和包容，并且十分有幽默感。我们会把实验中每一个部分的原理追根究底到极致，并且会为了每一点科研里的进度而发自内心的高兴。并且会对他人和自己的错误抱有宽容。我印象很深的是我们要制作一个十分繁琐的PCB板，然而由于一些事故我们制作了许多次都没有成功，在我感到烦躁的时候印度硕士说有错误是好的，错误意味着进步，如果你一段时间没犯错误，那你应该感到难过和警惕，因为这说明你这段时间里一点进步都没有。以及在我开玩笑提及我有朋友的课题组分为三班，每班八小时，这样就可以24小时全天工作时印度硕士说他不太理解科研为什么这么追求效率，科研本身就是个

效率（inefficient）的事情。他也告诉我做科研很重要的一点是找好自己的退路，他能在这里做下去的原因只是他想要弄清楚他一直好奇的问题，而一旦感受到这份工作让他失去了兴趣，那他就会继续回到曼哈顿做金融，学术的环境现在越来越Toxic，我们这些想要进入这个领域的人一定要有能脱离它的能力和准备。当然，他说的不一定正确，但却让我感触很多，也许就是因为他们对人生的把握并不像我们这边这么紧张到每年每月都要做到做好什么否则人生就完了，而是每一个知识阶段和每一个年龄段都能做出自己想要的选择，并且没关系，生活和事业还是会一样精彩，才能有这样好的心态。我不能说这样的心态对研究是好是坏，是否正是因为这样的环境才能够出现能追求自己的意义的研究者，才能出现更多有意思的研究，但在这段时间里，我少有的感觉到科研是如此的好玩和让人激动。

这也是我第一次碰到周末和假期全都放假的课题组。而且放假的非常彻底，实验室门都被锁上，想进去赶实验都不可能，教授也不怎么在假期看组群消息，据说他在假期会在长岛上骑摩托车兜风。在科研之余，我和组里的同事们还成为了特别好的朋友，我们会一起去聚餐吃火锅，我参加了印度硕士家里的感恩节Party，一起和来自纽约各个大学的朋友们一边吃着火鸡，一边进行学术和生活上的交流，我还跟着我们组的另一个本科生参加了他朋友家的传统美式元旦Party。最后我们还一起去长岛最远端的天文台观星。

生活

长岛是个非常好的地方，有茂密的森林和美丽的海港，坐在公交车上感觉窗外每一秒都是电影一样的风景。而且由于基本居住的都是中产阶级或者富人，安全上十分有保证。在石溪我可以像在国内一样放松，不用像在纽约市区一样警惕会不会有人来抢手机。我遇到的美国人其实都非常友好热情，我在美国生活的这段时间里受到了他们的很多帮助。

生活上我最喜欢石溪的一点是他们每周末会将学校里会安排去周围几个购物地点的免费公交，以及每周六有去周围最近的海港小镇杰弗逊港的免费小车。石溪校内也有长岛51号公交车的公交站，平时一小时一趟，可以去最近的购物中心。还有一个长岛铁路的车站，可以坐火车前往纽约市中心。

总而言之，石溪大学的交换项目是一个非常值得一去的项目。在这里无论是文化的碰撞，数理专业能力的培养，科研环境的优越，都能让人收获颇多。

Figure1. 石溪大学风景

Figure2. 石溪大学风景

Figure3. 石溪大学长岛列车火车站

Figure4. 石溪大学西蒙斯几何与物理中心

Figure5. 石溪大学附近的杰弗逊港

Figure6. 杰弗逊港小镇风景