Астрофизика

Astrophysics

Форма обучения:Дневная Способ обучения:Полная занятость (дневное) Языки: английский
Местные:$ 66.6 тыс. / год Иностранцы:$ 66.6 тыс. / год Дедлайн: 01.11.2024
9 место StudyQA рейтинг:1877 Длительность:4 года

Фотогалерея

Изучение астрофизики - понимания вселенной, в которой мы живем, - было захватывающей областью исследований на протяжении веков. Насколько велика Вселенная? Как это началось и какова его судьба? Что там в глубоком космосе? Из чего сделаны звезды и галактики? Что заставляет их сиять? Сколько планет вращается вокруг других звезд и каковы их свойства? Эти фундаментальные вопросы в течение нескольких поколений занимали мысли людей в попытке раскрыть тайны Вселенной. В последнее время в астрофизике были сделаны замечательные открытия, начиная от Большого взрыва и ранней Вселенной, до космического микроволнового фона и его спектра флуктуаций, до измерений крупномасштабной структуры во Вселенной, существования темной материи и темной энергии. открытие сверхмассивных черных дыр и открытие планет вокруг других звезд. Эти открытия дали некоторые ответы на эти фундаментальные вопросы. Среди прочего, данные выявили странную Вселенную, в которой доминирует еще таинственная Темная энергия (~ 70% по массе), которая вызывает ускорение скорости расширения Вселенной, за которой следуют еще не обнаруженные экзотические (не барионные) частицы Темной материи (~ 25%), и только оставшиеся ~ 5% Вселенной составляют нормальные барионные вещества (т. Е. Звезды, галактики и газ). Новые открытия также породили новые фундаментальные вопросы: какова природа Темной Материи и Темной Энергии? Как планеты образуются вокруг звезд? Как образуется жизнь на планетах (новая область астробиологии)? Как образуются сверхмассивные черные дыры?

Наблюдения, необходимые для исследования Вселенной и ответа на эти вопросы, проводятся в основном с помощью телескопов, не только знакомых, чувствительных к оптическим световым лучам, но и с помощью приборов, предназначенных для приема радио волны, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Внутри Солнечной системы астрономы используют космические зонды. Огромное количество наблюдательных деталей, полученных с помощью этих методов, затем интерпретируется с помощью основных законов физики. Особенно в последние десятилетия новые инструменты радиотелескопов на земле и рентгеновских, оптических и ультрафиолетовых телескопов в космосе позволили нам сделать потрясающие открытия о небесах, упомянутых выше. Кроме того, теперь мы знаем, например, о плотных звездах, которые почти полностью состоят из нейтронов, с тем же количеством материала, что и на Солнце, сжатым в сферу диаметром всего несколько миль, с результирующей плотностью упакованных миллионов тонн в каждый кубический дюйм. Мы находим еще более мелкие, более массивные объекты - черные дыры - гравитационное притяжение которых настолько велико, что любые световые волны с поверхности не могут вырваться, но притягиваются обратно. Мы находим, что большинство галактик содержат сверхмассивную черную дыру, состоящую из многих миллионов или даже миллиардов солнечных масс, в своих ядрах. Было обнаружено, что гигантские взрывы звезд в отдельных галактиках - сверхновые и гамма-всплески - излучают столько же света, сколько миллиарды солнц. Такие взрывы были обнаружены в системах почти на краю доступной Вселенной, где звездные системы удаляются от нас со скоростью, близкой к скорости света, и из которых лучи света, которые мы видим сейчас, испускались миллиарды лет назад. когда Вселенная была намного моложе. Космическое микроволновое фоновое излучение - излучение в 3K степени, которое является остатком горячего Большого взрыва около 14 миллиардов лет назад, - было детально измерено. Это излучение удивительно однородно. Тем не менее, помимо этого очень однородного распределения, были обнаружены и тщательно нанесены на карту крошечные флуктуации, которые дали начало галактике и образованию структуры в ранней Вселенной, что очень важно для понимания того, как структура, которую мы видим сегодня, сформировалась. Хотя такие открытия сами по себе являются захватывающими, они проливают свет на фундаментальные вопросы, которые люди задавали с рассвета человечества о скрытой природе нашей Вселенной.

Мы исследуем эти свойства Вселенной в наш отдел астрофизических наук в Принстоне. Мы исследуем эти темы, используя как инструменты наблюдения и анализа данных, так и обширные теоретические и вычислительные методы. Программа бакалавриата по астрофизике относительно невелика, но расширяется, как правило, от 15 до 20 специальностей по астрофизике ежегодно. Наша программа является гибкой и открыта для широкого круга интересов студентов - от тех, кто заинтересован в продолжении своего научного образования в аспирантурах по астрофизике, до тех, кто заинтересован в таких областях, как научная политика, научное образование, космическая наука, астробиология, а также как студенты, которые планируют пойти в финансы, юриспруденцию и медицину. Для тех, кто увлечен перспективой внести свой вклад в поиск скрытых тайн вселенной, награды нашей программы по астрофизике велики.

Наша программа состоит из двух компонентов: курсовой работы и независимых исследовательских проектов под строгим руководством преподавателя. Курсовая работа предназначена для того, чтобы дать солидный фон в соответствующих областях физики и математики и рассмотреть некоторые из наиболее активных в настоящее время областей астрофизических исследований. Мы делаем особый акцент на независимом исследовательском компоненте, который позволяет студентам проводить передовые оригинальные исследования в астрофизике и получать практический опыт того, что такое делать профессиональные астрономические исследования. Мерилом нашего успеха является то, что значительная часть наших выпускников-соавторов являются соавторами одной или нескольких научных работ, опубликованных в астрономической литературе, в результате их младшей или старшей дипломной работы. Еще одним показателем общей эффективности нашей программы и, что, возможно, еще важнее, качества студентов в Принстоне, является замечательный успех, которого наши студенты достигли в своих приложениях в аспирантуре и работе, которой они следуют. Наши выпускники поступают в аспирантуру, такую ​​как Беркли, Кэл Тех, Чикаго, Корнелл, Гарвард, Санта-Круз и другие лучшие школы. Хотя многие из наших выпускников продолжают обучение в аспирантуре по астрофизике и делают карьеру в академических кругах, наша программа очень широка; значительное число наших студентов продолжают обучение по другим направлениям, включая научную политику, научное образование (один недавний выпускник в настоящее время является директором по образованию в крупном планетарии), космическую науку, биологию и астробиологию, а также финансы и юридическую школу и медицинская школа. Многие из наших студентов являются лауреатами почетных стипендий. Наша программа строгая и предназначена для того, чтобы бросать вызов и обслуживать первоклассных учеников, которых регулярно привлекает Принстон. В дополнение к научному превосходству кафедры, его относительно небольшой размер обеспечивает неформальную атмосферу и высокодоступный преподавательский состав, которые очень нравятся нашим специалистам. Наша программа обеспечивает выдающееся личное наставничество для студентов и атмосферу, похожую на семью, и является гибкой и адаптивной к потребностям студентов и планам на будущее.

Принстон является частью Sloan Digital Sky Survey (SDSS), крупнейшее 3-D исследование Вселенной. SDSS - это многопрофильное сотрудничество для картирования Вселенной в трех измерениях путем получения цифровых изображений всего северного высокоширотного неба и красных смещений миллиона галактик. Студенты и преподаватели Принстона использовали данные обзора Слоана, чтобы сделать захватывающие фундаментальные открытия - такие как открытие самых отдаленных квазаров, известных во Вселенной, и самых крутых из известных звезд. Студенты бакалавриата работают над научным анализом этого уникального и наиболее захватывающего исследования и участвуют в его открытиях.

Принстон был ведущим партнером в Уилкинсоновском исследовании микроволновой анизотропии (WMAP), которое измеряло температуру и поляризацию космический микроволновый фоновый флуктуации по всему небу и позволил точное определение космологических параметров вселенной. Принстон возглавляет проект Atacama Cosmology Telescope (ACT), который измеряет участок южного неба с разрешением WMAP, в 10 раз превышающим разрешение. Кафедра физики и астрономии активно занимается исследованиями в космологии. Принстон также является ведущим учреждением для Южного космологического исследования. Студенты, которые являются частью этой программы, будут иметь возможность проводить исследования в Южной Африке или Чили.

Принстон присоединился к нашим японским коллегам в проведении нового крупного научного исследования, более глубокого, чем предыдущий обзор Слоана, и использования большого телескопа SUBARU на Гавайях. Этот более глубокий обзор космоса изучит эволюцию галактик, квазаров и крупномасштабных структур с более раннего времени до сегодняшнего дня, и определит распределение массы во Вселенной, наблюдаемое измерениями гравитационного линзирования, среди многих других интересных тем.

Принстонский факультет возглавляет проект HAT, чтобы обнаружить сверхсолнечные планеты, вращающиеся вокруг других звезд, и исследовать их свойства. Много новых экзопланет были обнаружены экспериментом HAT, и многие студенты-астрофизики участвуют в этих открытиях.

ПРЕДПОСЫЛКИ: Студенты, заинтересованные в изучении астрофизики, должны пройти следующие курсы в течение 1-го и 2-го курса

  • Физика 103 или 105: классическая механика
  • Физика 104 или 106: электромагнетизм
  • Физика 207 или 205: продвинутая механика
  • Астрофизика 204: темы современной астрономии (настоятельно рекомендуется)
  • Математика 103 и 104: исчисление
  • Математика 201 или 203 или 218: расширенное исчисление с несколькими переменными
  • Математика 202, 204 или 217: линейная алгебра

НЕОБХОДИМЫЕ КУРСЫ: Для прохождения Астма мажора требуется восемь курсов высшего уровня.

(a) Студенты должны пройти как минимум три из следующих четырех курсов:

  • Астрофизика 301: общая теория относительности
  • Астрофизика 303: моделирование и наблюдение Вселенной: методы исследования в астрофизике
  • Астрофизика 401: космология
  • Астрофизика 403: звезды и звездообразование

(b) Студенты должны пройти три из следующих четырех курсов:

  • Физика 208: принципы квантовой механики
  • Физика 301: теплофизика
  • Физика 304: продвинутый электромагнетизм
  • Физика 305: Квантовая механика

(c) Учащиеся могут выбрать один из следующих (или других курсов) для прохождения восьми обязательных курсов:

  • Физика 312: экспериментальная физика
  • Физика 403: математические методы физики
  • Физика 405: современная физика I: физика конденсированных сред
  • Физика 406: Современная физика II: Физика ядерных и элементарных частиц
  • Физика 408: современная классическая динамика
  • Математика 301 / MAE305: математика в машиностроении I (ODE).
  • Математика 302 / MAE306: Математика в технике II (OPDE, комплексный анализ).
  • Математика 317: комплексный анализ
  • Математика 327/328: дифференциальная геометрия
  • Геология 427: Введение в земную и планетную атмосферу
  • Машиностроение и аэрокосмическая инженерия 341: космический полет
  • Машиностроение и аэрокосмическая инженерия 342: проектирование космических систем
  • Другие курсы по естествознанию или математике высшего уровня

(d) Другие варианты или замены курсов допускаются с разрешения департамента.

Рекомендуемые курсы в дополнение к вышесказанному:

  • Компьютерные науки 126: Общие компьютерные науки
  • Math 309 / ORF 309: вероятностные и стохастические системы
  • Механический и аэрокосмический англ. 222: Механика жидкости
  • Общее приложение или приложение Универсального колледжа
  • Дополнение Принстона
  • Стенограмма
  • Отчет о школе
  • Письмо консультанта по вопросам руководства
  • Две (2) рекомендации для учителей
  • SAT с эссе или ACT с письмом
  • Два (2) предметных теста SAT (рекомендуется, но не обязателен)
  • TOEFL, IELTS Academic или PTE Academic (не говорящие по-английски без 3-х летней средней школы на английском языке)

Стипендия

  • Финансовая помощь Принстона
Похожие программы:
Форма обучения:Дневная Языки: английский
Местные:$ 60.5 тыс. / год Иностранцы:$ 60.5 тыс. / год
Дедлайн: 01.01.2025 124 место StudyQA рейтинг: 5225
Форма обучения:Дневная Языки: английский
Местные:$ 13.7 тыс. / год Иностранцы:$ 28 тыс. / год
StudyQA рейтинг: 1388
Форма обучения:Дневная Языки: английский
Местные:$ 9 тыс. / год Иностранцы:$ 14.9 тыс. / год
Дедлайн: 15.01.2025 StudyQA рейтинг: 3165
Форма обучения:Дневная Языки: английский
Местные:$ 9 тыс. / год Иностранцы:$ 14.9 тыс. / год
Дедлайн: 15.01.2025 StudyQA рейтинг: 3324
Форма обучения:Онлайн Языки: английский
Местные:$ 11.4 тыс. / год Иностранцы:$ 22.6 тыс. / год
Дедлайн: 01.05.2024 StudyQA рейтинг: 11163
Форма обучения:Дневная Языки: английский
Местные:$ 11.7 тыс. / год Иностранцы:$ 22.3 тыс. / год
Дедлайн: 15.01.2025 16 место StudyQA рейтинг: 1325
Форма обучения:Дневная Языки: итальянский
Местные:$ 1.08 тыс. / год Иностранцы:$ 1.08 тыс. / год
401–500 место StudyQA рейтинг: 2528
Форма обучения:Дневная Языки: английский
Местные:$ 4.16 тыс. / год Иностранцы:$ 13.4 тыс. / год
Дедлайн: 15.01.2025 200 место StudyQA рейтинг: 2971
Форма обучения:Дневная Языки: английский
Местные:$ 9 тыс. / год Иностранцы:$ 14.9 тыс. / год
Дедлайн: 15.01.2025 StudyQA рейтинг: 2807
Форма обучения:Дневная Языки: английский
Местные:$ 9 тыс. / год Иностранцы:$ 14.9 тыс. / год
Дедлайн: 15.01.2025 StudyQA рейтинг: 3093