理論物理學科研課題：解密宇宙中的暗物質與暗能量

物理學（physics），是研究物質最一般的運動規律和物質基本結構的學科。作為(wei) 自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律，因此成為(wei) 其他各自然科學學科的研究基礎。

申請物理學專(zhuan) 業(ye) 什麽(me) 背景最受名校青睞？

以普林斯頓大學為(wei) 例，申請該校物理學碩士，需要正規大學本科畢業(ye) ，申請人要有物理學或與(yu) 其相關(guan) 的專(zhuan) 業(ye) 背景，還要參加GRE考試。GPA3.5分以上，托福要求100分，雅思7.0分。

機構針對想申請物理學/理論物理學/宇宙學等熱門專(zhuan) 業(ye) 的同學，專(zhuan) 門開設了適用於(yu) 升學黨(dang) 的背景提升科研項目，參與(yu) 研究前沿課題，讓學生不僅(jin) 可以獲得申請所需相關(guan) 學術經驗，還可以積累一段言之有物的實戰經曆，增強名校申請競爭(zheng) 力！

?課題名稱：理論物理學專(zhuan) 題：解密宇宙中的暗物質與(yu) 暗能量 弗裏德曼方程與(yu) 廣義(yi) 相對論理論下的宇宙時空結構探究

?專(zhuan) 業(ye) 預修開始時間：2023-6-17

?️在線科研開始時間：2023-7-22

?麵授科研開始時間：2023-8-6

?涉及專(zhuan) 業(ye) ：物理學、理論物理學、宇宙學

?招生對象：高中生、大學生

?實地地點：上海交通大學校區內(nei) 教室

?住宿地點：上海交通大學校區內(nei) 宿舍

?就餐地點：上海交通大學校區內(nei) 餐廳

授課教授：麻省理工學院終身教授

Mark導師現任麻省理工學院（MIT）物理係終身教授、理論天體(ti) 物理學家。曾獲素有“諾貝爾風向標”美譽的美國斯隆研究獎（Sloan Research Fellowship）、布切特宇宙學獎（BCP)；連續2次獲得全球最大的綜合性學術網站”Web of Science”高引用量研究員“稱號。他也是迄今為(wei) 止最權威的星係形成模擬係統——揭示計劃（Illustrate Program）的主要設計者之一。在校主要講授天體(ti) 物理、量子物理、粒子物理、電動力學等多個(ge) 課程。主要研究興(xing) 趣包括星係結構和形成、暗物質物理和大規模流體(ti) 動力學模擬。

導師部分簡曆

導師部分論作

科研要點：項目內(nei) 容涉及天體(ti) 物理學、理論物理學和宇宙學知識、並在上述理論的基礎上講授天體(ti) 的形成模擬方法等知識與(yu) 案例實戰。通過宇宙學模型，例如廣義(yi) 相對論下的愛因斯坦引力場方程、弗裏德曼方程等，探究暗物質和暗能量的博弈對宇宙膨脹過程的影響，以及宇宙的誕生、發展和未來的發展走向。

除此之外項目亮點在於(yu) 引入世界前沿星係模擬理論和技術 Illustris Project。學生將在項目主導師（“揭示計劃”的首席科學家和主要設計者）的指導下，了解前沿星係形成理論、星係模擬理論，完成星係形成模擬。而模擬星係的意義(yi) 在於(yu) 幫助人類更好、更精確地研究宇宙的起源誕生、發展規律和未來趨勢。學生將在課程結束時提交項目報告，進行成果展示。

適合人群：

✅ 對物理學、理論物理學、宇宙學等感興(xing) 趣的學生

✅ 未來希望在物理學專(zhuan) 業(ye) 發展的學生

✅ 想要學習(xi) 論文寫(xie) 作，鍛煉學術語言的使用及提升學術能力的學生

✅ 有意願從(cong) 事科研實踐，產(chan) 出學術科研報告和論文成果的學生

✅ 希望在該領域深入研究，培養(yang) 學術思維，提升學術背景軟實力的學生

項目安排：

1 項目周期：

2周專(zhuan) 業(ye) 預修＋2周在線科研+2周深入麵授科研與(yu) 實驗室Workshop

2 課題大綱：

• 宇宙學與係外天文學導論：宇宙學概論、宇宙尺度與結構，暗物質與暗能量的博弈
• 星係演化的模擬方法：模擬宇宙的基本思想和方法、IllustrisTNG、EAGLED等星係形成模擬係統學習
• 宇宙學基本理論：哈勃定律、比爾科夫定理、廣義相對論引力場方程、弗裏德曼方程、愛因斯坦-德西特宇宙模型、宇宙膨脹模型和大爆炸宇宙論 
• 宇宙膨脹理論：宇宙膨脹理論概述、宇宙微波背景輻射（CMB）概念及分布、宇宙的幾何形狀猜想、輻射光譜、磁單極子問題
• 項目回顧與成果展示
• 論文輔導

3 課時安排：

需要詳細課程表的同學，歡迎微信聯係學術顧問老師。

項目產(chan) 出：

● 推薦信

優(you) 秀學員獲主導師Reference Letter

● 論文發表

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會(hui) 議全文投遞與(yu) 發表指導（共同一作或獨立一作可選）

● 科研項目材料

與(yu) 諾貝爾獎得主交流機會(hui)

項目報告

結業(ye) 證書(shu)

成績單

助力申請：

參加科研項目之前：履曆上沒有深度經曆

?科研項目之後：豐(feng) 富履曆，提高升學、求職成功概率

參加科研項目之前：申請文書(shu) 陳詞濫調

?科研項目之後：積累高含金量文書(shu) 素材，打造個(ge) 性化申請故事，展現背景軟實力

參加科研項目之前：適應不了名校學習(xi) 節奏

?科研項目之後：夯實基礎，以豐(feng) 富的經驗和前沿的思維快人一步

機構就業(ye) 方向

物理學專(zhuan) 業(ye) 應用性廣、可塑性強。該專(zhuan) 業(ye) 不少畢業(ye) 生會(hui) 從(cong) 事教學或是在研究所從(cong) 事理論研究、實驗研究和技術開發與(yu) 應用等工作。工作方向包括航空航天、冶金、計量部門、科研單位、實驗室等等。

院校排名機構

1. 麻省理工學院 United States

2. 哈佛大學 United States

3. 牛津大學 United Kingdom

4. 斯坦福大學 United States

5. 劍橋大學 United Kingdom

6. 加州理工學院 United States

7. 加州大學伯克利分校 United States

8. 蘇黎世聯邦理工學院 Switzerland

9. 普林斯頓大學 United States

10. 東(dong) 京大學 Japan