重建
當全國最好的物理系在清華絕跡，命運女神又給清華打開了另外一道門。
1955年1月，毛澤東提出，中國要發展自己的原子能事業。9月，蔣南翔與時任北大教務長的周培源、清華教務長錢偉長等5人出訪蘇聯，考察蘇聯核科學專業的辦學情況。回國后，在蔣南翔的建議和組織下，經國務院批準，清華增設工程物理、自動控制、工程力學等10個新興專業，并開始大力發展應用理科。到文革前，清華園已擴展為12個系40個專業。也是在蔣南翔的堅持下，清華保持了多科性工學大學的模式，并沒有被“專家”改造為單一的土水建工程學院。
“當時設立工程物理系的目的就是要研究原子彈，但為了避免引起敏感，就用了‘工程物理’這樣一個名字。”方惠堅解釋說。
新專業的設立，及時滿足了國家戰略發展的需要。1957年，清華自動控制系為當時的五院(即航天工業部前身)和二機部(核工業部)定向培養了287名學生，他們后來成為中國尖端工業的第一批技術骨干。
據統計，從1956年到1976年二十年間，清華工程物理系為國家輸送了3000名專業人才。而更為至關重要的是，通過工物系的建設，清華恢復了理論物理、核物理和材料物理的研究，為1982年物理系的恢復保留了火種。
“物理系之所以能在這么短的時間內迅速恢復，主要得益于一批杰出校友的鼎力支持和老清華物理系的傳統。”朱邦芬在接受《中國新聞周刊》采訪時指出。
“自從1952年院系調整之后，清華大學成為一個純粹的工程大學……在短期內，清華若繼續集中注重工程，對國家可有很大貢獻，但在短期的后一階段即長期部分，清華倘只搞工程而無理科與工課的并行發展，工科就缺乏理科的基礎與啟發，工程自己也難搞上去，尤其不能尋求創造與革新的途徑，對國家不能發揮最大的作用。而這種基礎，需要長期循序漸進的建立，決不能等到急需的時候，一揮手就可招來的。所以清華應該穩穩地站在工程上面，從現在起就邁一步開始鋪墊理科的基礎，以期達到理工并行和結合的地步。”
這是1980年任之恭寫給時任清華大學校長劉達的一封信。
任之恭，清華學校1926級校友、美國霍普金斯大學應用物理研究中心顧問、曾經擔任清華物理系教授。1972年，他組織了第一個美籍華裔學者訪問團回國。1980年下半年，他以74歲的高齡來清華講學6個星期，并寫了這封信，闡述理科對于清華長期發展的重要性，強烈建議恢復物理系。
劉達對此由衷贊成，于是登門拜訪當時已升任教育部部長的蔣南翔，也獲得蔣南翔的贊許。
實際上，當時除了任之恭以外，國家科委黨組成員黃葳、1951級畢業生何祚庥等大批知名的海內外清華校友也為物理系復系做出了巨大努力。
1982年，鄧小平拍板決定，恢復清華大學物理系。那一年的6月24日，以當時的物理教研組、工程物理系理論物理組、固體物理、核物理教研組為基礎，物理系得以在清華正式重建。
