什么是天体物理学位?

天体物理学是天文学的一个分支。从最严格的意义上说,天文学关注的是天体的观测,测量它们的位置、亮度、运动和其他特征。天体物理学专注于创建关于天体起源和性质的物理理论。但这两个领域之间的界限已经模糊,今天许多从事空间科学工作的人几乎没有区分这两个领域。他们把天文学和天体物理学看作一门科学的两个方面。

美国宇航局在天体物理学的目标是探讨我们宇宙的起源和命运,包括黑洞,暗能量,暗物质和重力的性质;探索构成宇宙的星系,星星和行星的起源和演变;并探索和学习其他恒星的行星,并探索他们是否可以留下生命。天体物理学家的工作是试图回答这些目标的三个问题。宇宙如何工作?我们是怎么来到这里的?我们独自一人吗?天体物理学学位课程的工作是探索这些问题,并教授学生如何应用物理和化学法则来解释宇宙中的星星,行星,星系,星云和其他物体的出生,生活和死亡。

程序选项

虽然有不同的天体物理学课程,但许多学校在本科和研究生阶段提供合并的天文学和天体物理学学位。

学士学位在天体物理学 - 四年持续时间
因为典型的天体物理学家来掌握硕士或博士学位,但该领域的学士学位并不常见。因此,继续赚取毕业生学位的学生可以通过在物理学或其他相关科学中获得学士学位开始学习。基础要求包括一般化学,微积分和线性代数的类。

以下是一些可能提供学士学位水平的核心课程:

•天体物理学基础I -太阳系天体物理学,行星动力学,卫星系统,小行星和彗星,行星大气和内部结构,热平衡,太阳作为一颗恒星,数值计算介绍
•天体物理学基础II -星系和恒星的天体物理学、星系结构和动力学、活动核、大尺度结构、牛顿和相对论宇宙学、恒星大气和光谱线、恒星内部、核能产生、主序和演化恒星
•观测天文学和实验室-光学和近红外天文观测的原理和技术;天文坐标系统;望远镜、照相机、摄谱仪和探测器;天体测量学、光度学和天体光谱学;误差分析,光的性质,数据和成像仪处理
•观测项目-实用天文观测;学生选择研究对象,并使用研究级望远镜进行远程观测
•高级研究项目 - 在观察,理论或数值天文学或天文学中的研究;仪表开发
•普通物理I和实验室-基于微积分的粒子和刚体力学;运动学,力,能量,动量,旋转,重力,流体,振荡和波
•普通物理II和实验室-几何光学中的电磁学
•通用物理III和实验室 - 相对论,量子力学,原子和核物理学介绍,以及物理光学
•理论力学I -质点动力学,刚体动力学,行星运动
•理论力学II - 古典力学,太空飞行的基础知识,Voyageur任务,行星戒指
•电力和磁力 - 真空静电和静磁场,诱导,麦克斯韦方程;交流电路
•电磁波 - 场方程,平面,球形和导波
•量子力学-波动力学,薛定谔方程,角动量和潜在的问题
•职业道德 - 伦理原则及其在物理学和天文学研究中的应用
•星系和宇宙学 - 突变天文学和宇宙学,包括银河系形态和运动学,亮度函数,暗物质,星系组的性质,Galaxy群体,引力透镜,红移,宇宙学模型,大爆炸,宇宙的热历史,结构形成
•物理光学-经典物理光学基础:物质中的光场,干涉,衍射和偏振
•现代物理学-原子核和基本粒子物理学入门

天体物理学硕士学位 - 两到三年的持续时间
在硕士学位,学生采取一些必要的课程,但可以与教师咨询设计他们的计划,专注于他们的特定感兴趣的领域。硕士计划的最终要求是基于原创研究的论文。

这些是天体物理学硕士学位可能需要的课程的例子:

•微分方程的分析技巧
•科学计算的数值算法
•科学计算软件工程
•恒星和行星系统动力学
•恒星的结构
•空间中的弥散物质
•高能和天体物理学
•等离子体天体物理学概论
•一般等离子体物理学
•等离子体波和不稳定性
•等离子体中的不可逆过程
•融合等离子体和等离子体诊断
•流体和等离子体中的湍流和非线性过程
•等离子体物理中的计算方法
•量子力学在光谱学和激光中的应用
•血浆推进物理学
•宇宙物理学
•统计和机器学习中的主题

天体物理学博士学位 - 四到五年持续时间
硕士课程涉及很多教导的课程。它强调从纯科目学习到独立研究的过渡。另一方面,博士学位就像一个很长的论文项目。博士学生有很多独立。他们有利于教师顾问的监督,可以完成一些教学课程,但他们的重点是在他们的独立研究中,为贡献原始的 - 新知识,对天体物理学领域的贡献。该领域的学术和研究职位通常需要博士学位。

高级研究课题包括:
•宇宙学和高能量天体物理学
•宇宙射线天体物理学
•太阳能量粒子
•雷暴和闪电物理学
•高能量大气物理学
•恒星天文学
•黑洞和活动星系核
•银河战斗机
•太阳物理学
•天体信息学-应用于天文学、天体物理学、宇宙学和行星科学领域的数据科学
•行星表面
•系外行星-太阳系外的行星
•人类空间探索
•积极的辐射

学位与天体物理学相似

天文学
天文学学位课程教授学生关于天体以及它们相互作用所产生的能量和力。这意味着课程涉及到空间中物体的研究,从最小的中微子到行星、恒星、太阳系、星系、小行星、彗星和黑洞。学生们将学习这些物体是何时诞生的,它们是如何进化的,其中一些是如何灭绝的,以及它们是如何在太空中移动的。他们发展了关于宇宙起源理论和预测宇宙未来事件的技能。此外,他们还研究建造和部署空间站、卫星、宇宙飞船和运输系统所涉及的力学。

航空航天工程
航空航天工程学位课程教授航空航天工业工作所需的分析、计算、工程和设计技能。主题包括空气动力学,轨道,发射,飞行控制和引擎。学生学习如何将这些知识应用于民用或商用飞机、军用飞机、导弹、火箭、航天器、月球飞行器和空间站的制造、测试和监控。

地质
地质学,又称地球科学和地球科学,是研究地球的学科。该学科的学生学习作用于地球的过程,如洪水、山崩、地震和火山爆发;构成地球的物质,如水、油、金属和岩石;以及地球的历史、进化和过去的气候。

气象
气象学学位课程教学生如何预测天气状况。典型的课程考察了大气运动、气候趋势和臭氧水平。通过了解这些概念,学生可以了解各种气象现象。他们学习如何使用统计分析来预测天气事件,从太阳、云、雨到热浪、干旱、雷暴、热带风暴、龙卷风和飓风。

物理
物理学是一个随着发现而不断变化的领域。这意味着该领域提出的问题至少和它回答的问题一样多。物理专业的学生学习物质和能量。他们了解宇宙中可测量的量之间的关系,包括速度、电场和动能。简单地说,物理研究就是试图弄清楚物体为什么以这种方式运动。

你将学习的技能

在他们的研究中,在他们理解宇宙和我们在其中的位置的努力中,天体物理学毕业生发展了这些可转移的技能:

•复杂的解决问题
•致力于持续的学习
•测试理论的数学/定量推理技能
•观察和批判性思维
•口头和书面沟通
•耐心
•模式识别
• 项目管理
• 报告写作
•研究/数据收集,解释,分析和报告
•团队合作
•技术/ IT技能

天体物理学学位能做什么?

天体物理学毕业生通常会在以下三个领域工作:

科学/教育
•与政府机构和大学的研究和发展;高校教学
•数据分析
•任务概念
•宇航员计划
•先进的概念开发
•研究资助的分销
•空间政策和法律
•航空航天研究,以支持航空航天工程师

技术
•宇宙飞船的设计,测试,制造,发布,退役和处置
•相关地面系统技术的设计和测试
•可行性研究
•任务规划
•电信卫星的开发
•开发灾害响应和气候变化监测的地球观测系统
•陆地探头和罗孚车辆

操作
•卫星操作
•航天器的任务控制/轨道控制
•航天器碰撞避免
•向其他公司销售相关数据

学费

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