天體物理科研項目：早期宇宙物理觀點與星系形成模擬方法綜合研究

導(dǎo)師學(xué)校介紹

麻省理工學(xué)院（MIT）創(chuàng)立于1861年，是世界著名私立研究型大學(xué)，在計算機科學(xué)方向享有盛譽，在2020年U.S.News世界大學(xué)排名綜排位列第二、計算機工程CE專排蟬聯(lián)首位。學(xué)校孕育了90位諾貝爾獎得主、59位美國國家科學(xué)獎?wù)芦@得者，以及75位麥克阿瑟獎獲得者。

導(dǎo)師詳細(xì)介紹

導(dǎo)師昵稱

Mark

導(dǎo)師級別

終身教授

導(dǎo)師學(xué)校

麻省理工學(xué)院(MIT)

Mark導(dǎo)師為理論天體物理學(xué)家，現(xiàn)任麻省理工學(xué)院（MIT）物理系終身教授，曾獲素有“諾貝爾風(fēng)向標(biāo)”美譽的美國斯隆研究獎（Sloan Research Fellowship）、國際天文和天體物理界最具聲望的博士后獎勵Hubble Fellow，以及哈佛-史密松天體物理中心博士后研究獎金。導(dǎo)師的主要研究興趣包括星系結(jié)構(gòu)和形成、暗物質(zhì)物理和大規(guī)模流體動力學(xué)模擬。他是迄今為止最詳細(xì)的星系形成模擬之一揭示計劃（Illustrate Program）的主要設(shè)計者。

Professor Mark won the Rudolf Kippenhahn Prize for his thesis work.He was an ITC postdoctoral fellow at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics from 2009-2012,and a Hubble fellow from 2012-2013.In 2014,Dr.Mark joined the MIT physics faculty as Assistant Professor.In 2016 he won an Alfred P.Sloan Fellowship in Physics.Professor Mark was promoted to Associate Professor in 2018.Professor Mark is a theoretical astrophysicist whose research interests broadly cover structure and galaxy formation,dark matter physics,and large-scale hydrodynamical simulations.He makes extensive use of numerical simulations using state-of-the-art high-performance supercomputers around the world.

適合人群

方向：理工

專業(yè)：自然科學(xué)

適合專業(yè)：數(shù)據(jù)科學(xué)，天文，天體物理，物理學(xué)，宇宙學(xué)，天文學(xué)，天體演化學(xué)，高能物理，粒子物理，原子物理，量子物理

項目價格：33800/19800

項目周期：7周在線小組科研+5周論文輔導(dǎo)

是否建議高中生學(xué)習(xí)：是

是否建議大學(xué)生學(xué)習(xí)：是

語言：英文

難度：中級/高級難度

建議具備的基礎(chǔ)：物理、天文、數(shù)學(xué)等理科專業(yè)或者未來希望修讀相關(guān)專業(yè)的學(xué)生；對宇宙、天體物理充滿熱忱的學(xué)生；學(xué)生需要熟悉微積分、數(shù)值方法、概率論、古典力學(xué)知識、Python編程基礎(chǔ)

科研項目產(chǎn)出

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周論文指導(dǎo)學(xué)習(xí)共125課時+不限時論文指導(dǎo)

學(xué)術(shù)報告

優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)（可用于申請）

結(jié)業(yè)證書

成績單

項目介紹

項目內(nèi)容包括計算天體物理、宇宙學(xué)、星系物理、星系形成模擬方法等理論知識與案例實戰(zhàn)。學(xué)生將通過項目了解前沿星系形成理論、星系模擬理論和編碼，完成星系形成模擬。學(xué)生將在課程結(jié)束時提交項目報告，進(jìn)行成果展示。

個性化研究課題參考：

高純鍺探測器在粒子物理與天體物理中的應(yīng)用

星系恒星形成歷史及特性演化研究

原初和主序星系在不同尺度下的恒星形成

The students learn about the basics of cosmology,astrophysics and how galaxies form.They use analytical and numerical methods to study the evolution of our universe.They will submit a project report at the end of this project and display their results.

Suggested Research Fields：

Application of High Purity Germanium Detector in Particle Physics and Astrophysics

Research on the Formation History and Characteristic Evolution of Galaxy Stars

Star formation in primordial and main sequence galaxies at different scales

項目背景

2019年諾貝爾物理學(xué)獎花落三位天體物理學(xué)家，以表彰他們幫助人類更加深入地了解宇宙演化，探索系外行星世界，突破了人類對宇宙的認(rèn)知邊界。近些年來，隨著大量的觀測數(shù)據(jù)變得可用，理論模型與超級計算機模擬逐步結(jié)合，宇宙學(xué)和星系形成研究正在迎來黃金時代。

星系形成模擬在宇宙學(xué)研究中扮演著至關(guān)重要的角色。使用計算機模擬技術(shù)，可以在超級計算機上模擬出宇宙的演進(jìn)過程。堪稱當(dāng)今世界上最為詳細(xì)的星系形成模擬之一的“揭示計劃”（Illustris Project）成功地模擬出了宇宙中超過40000個星系。模擬結(jié)果與實際宇宙觀測情況存在驚人一致。

項目接軌世界前沿星系模擬理論和技術(shù)。學(xué)生將在項目主導(dǎo)師（“揭示計劃”的首席科學(xué)家和主要設(shè)計者）的指導(dǎo)下，完成星系模擬。

項目大綱介紹

宇宙學(xué)基礎(chǔ)：宇宙大尺度結(jié)構(gòu)和演化的宇宙學(xué)理論知識Basic cosmology:Discuss the evolution of the Universe assuming specific cosmological parameters

星系物理Physics of galaxies

早期宇宙物理：早期宇宙物理的觀點和流派Early universe physics

計算天體物理與星系形成的模擬方法：最新星系形成模擬理論和方法Simulation methods for galaxy formation

項目回顧與成果展示Program review and presentation

論文輔導(dǎo)Project Deliverables Tutoring

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