康奈尔大学物理硕士项目提供全方位的大学水平的物理课程，从非科学家的通识教育课程到博士水平的独立研究，研究方向有加速器物理、天体物理学、广义相对论和宇宙学、生物物理学、实验凝聚态物理、实验基本粒子物理、物理教育研究、理论凝聚态物理、理论基本粒子物理。以下是各个研究方向的详细介绍：
* 加速器物理：康奈尔加速器物理学家在加速器科学和技术领域追求广泛的主题，从康奈尔校园内电子存储环的运行，到创新型新型X射线光源的构建以及设计和建造未来的高能对撞机。
* 天体物理学、广义相对论和宇宙学：康奈尔大学长期以来一直是理论天体物理学领域的领导者，对太阳系、银河系、遥远星系和早期宇宙中的现象进行建模。
* 生物物理学：生物物理学使用物理学的工具和技术来理解生物体中从分子到宏观的长度尺度上发现的机器的内部运作。
* 实验凝聚态物理：凝聚态物理学涉及彼此非常接近且强烈相互作用的原子，如液态和固态。
* 实验基本粒子物理：康奈尔大学的粒子物理学家参与了欧洲核子研究中心的大型强子对撞机 (LHC)、国际直线对撞机和康奈尔电子存储环 (CESR) 的研究。
* 物理教育研究：物理教育研究(PER)是对人们如何学习物理以及如何提高物理教育质量的研究。
* 理论凝聚态物理：康奈尔大学奠定了当代凝聚态物理学的几项基石。
* 理论基本粒子物理：强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用的标准模型是二十世纪物理学的最高成就。
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