天体物理科研项目：早期宇宙物理观点与星系形成模拟方法综合研究

导师学校介绍

麻省理工学院（MIT）创立于1861年，是世界著名私立研究型大学，在计算机科学方向享有盛誉，在2020年U.S.News世界大学排名综排位列第二、计算机工程CE专排蝉联首位。学校孕育了90位诺贝尔奖得主、59位美国国家科学奖章获得者，以及75位麦克阿瑟奖获得者。

导师详细介绍

导师昵称

Mark

导师级别

终身教授

导师学校

麻省理工学院(MIT)

Mark导师为理论天体物理学家，现任麻省理工学院（MIT）物理系终身教授，曾获素有“诺贝尔风向标”美誉的美国斯隆研究奖（Sloan Research Fellowship）、国际天文和天体物理界最具声望的博士后奖励Hubble Fellow，以及哈佛-史密松天体物理中心博士后研究奖金。导师的主要研究兴趣包括星系结构和形成、暗物质物理和大规模流体动力学模拟。他是迄今为止最详细的星系形成模拟之一揭示计划（Illustrate Program）的主要设计者。

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.

适合人群

方向：理工

专业：自然科学

适合专业：数据科学，天文，天体物理，物理学，宇宙学，天文学，天体演化学，高能物理，粒子物理，原子物理，量子物理

项目价格：33800/19800

项目周期：7周在线小组科研+5周论文辅导

是否建议高中生学习：是

是否建议大学生学习：是

语言：英文

难度：中级/高级难度

建议具备的基础：物理、天文、数学等理科专业或者未来希望修读相关专业的学生；对宇宙、天体物理充满热忱的学生；学生需要熟悉微积分、数值方法、概率论、古典力学知识、Python编程基础

科研项目产出

7周在线小组科研学习+5周论文指导学习共125课时+不限时论文指导

学术报告

优秀学员获主导师Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导（可用于申请）

结业证书

成绩单

项目介绍

项目内容包括计算天体物理、宇宙学、星系物理、星系形成模拟方法等理论知识与案例实战。学生将通过项目了解前沿星系形成理论、星系模拟理论和编码，完成星系形成模拟。学生将在课程结束时提交项目报告，进行成果展示。

个性化研究课题参考：

高纯锗探测器在粒子物理与天体物理中的应用

星系恒星形成历史及特性演化研究

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

项目背景

2019年诺贝尔物理学奖花落三位天体物理学家，以表彰他们帮助人类更加深入地了解宇宙演化，探索系外行星世界，突破了人类对宇宙的认知边界。近些年来，随着大量的观测数据变得可用，理论模型与超级计算机模拟逐步结合，宇宙学和星系形成研究正在迎来黄金时代。

星系形成模拟在宇宙学研究中扮演着至关重要的角色。使用计算机模拟技术，可以在超级计算机上模拟出宇宙的演进过程。堪称当今世界上最为详细的星系形成模拟之一的“揭示计划”（Illustris Project）成功地模拟出了宇宙中超过40000个星系。模拟结果与实际宇宙观测情况存在惊人一致。

项目接轨世界前沿星系模拟理论和技术。学生将在项目主导师（“揭示计划”的首席科学家和主要设计者）的指导下，完成星系模拟。

项目大纲介绍

宇宙学基础：宇宙大尺度结构和演化的宇宙学理论知识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：早期宇宙物理的观点和流派Early universe physics

计算天体物理与星系形成的模拟方法：最新星系形成模拟理论和方法Simulation methods for galaxy formation

项目回顾与成果展示Program review and presentation

论文辅导Project Deliverables Tutoring

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