适合具备物理学、宇宙学、星系天文学、数学等理科专业背景的人群。

宇宙是什么？它从哪里来，要到哪里去？ 关于宇宙的终极思考，使得一代又一代哲学家和科学家为之着迷，并追寻它的答案。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。

　　一、项目介绍

　　项目名称：宇宙学与天文学专题：银河系外星际间作用、宇宙加速膨胀理论等天体物理理论及其在星系演化过程模拟中的应用

　　项目内容设计天体物理学、理论物理学和宇宙学知识、并在上述理论的基础上讲授天体的形成模拟方法等知识与案例实战，除此之外项目亮点在于引入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，了解前沿星系形成理论、星系模拟理论，完成星系形成模拟。而模拟星系的意义在于帮助人类更好、更精确地研究宇宙的起源诞生、发展规律和未来趋势。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

　　二、项目大纲

　　宇宙学与系外天文学导论：宇宙学概论、宇宙尺度与结构，暗物质与暗能量的博弈

　　星系演化的模拟方法：模拟宇宙的基本思想和方法、IllustrisTNG、EAGLED等星系形成模拟系统学习 

　　宇宙学基本理论：广义相对论、弗里德曼方程、哈勃定律，宇宙学原理、爱因斯坦-德西特宇宙模型

　　宇宙膨胀理论：膨胀理论概述、宇宙微波背景辐射(CMB)概念及分布、宇宙的几何形状猜想、辐射光谱、磁单极子问题

　　项目回顾与成果展示

　　论文辅导

　　三、人群推荐

　　适合年级 (Grade): 高中生/大学生

　　适合专业 (Major): 物理学、宇宙学、星系天文学、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;

　　学生需要具备物理学基础，并具有一定微积分、线性代数基础;

　　建议选修: 流体力学与物理入门

4周在线小组科研学习+2周不限时论文指导学习

1、优秀学员获主导师Reference Letter

2、近距离与世界名校教授接触

3、获得高质量项目报告

4、获得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）