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北京大学物理学院天体物理专业介绍及导师联系方式

考研教育网   2008-08-20 17:38 【 】【我要纠错

  一、基本介绍

  天文学及其分支天体物理学以整个宇宙为对象,研究天体(包括人类赖以生存的太阳系行星系统)乃至整个宇宙的起源、结构、运动和演化。它是当今科学最具活力与基础创新力的源泉,其研究水准显示着一个国家在科技发展前沿中的地位,并对一个民族的宇宙观、自然观具有深刻的影响。天文学和天体物理学以其研究对象的广泛性和基础性,而对自然科学的众多学科有着特殊的意义,也是当代科学技术,特别是尖端空间技术发展的巨大推动力。

  早在1961年北京大学就已建立了天体物理专业,四十年来,北京大学天文学科已为国家培养了数百名优秀毕业生,他们中的相当一部分构成了今天我国天文学界的重要学术骨干,为我国天文事业的发展做出了重要贡献。为适应创办世界一流大学与知识创新工程的需要,北京大学和中国科学院于1998年在北京大学共同组建了“北京天体物理中心”,并于2000年6月将天体物理专业正式扩展为天文学系,聘请中国科学院院士陈建生担任系主任。2001年5月北京大学物理学院成立后,天文学系即隶属于物理学院。2001年底,在教育部组织的全国重点学科评审中,北大天体物理学科被评为全国重点学科。

  北京大学天文学系的成立得到了北京大学和中国科学院双方领导的大力支持,办学条件得到了极大改善。北京大学与“北京天体物理中心”相结合,集教学、科研和人才培养为一体,是我国科技与教育体制改革的一种新尝试。联合办学使北京大学与中科院在天文学领域实现了强强联合,资源共享,产生了积极的成效。共建的天文学系拥有高水平的教学与科研条件,学术空气活跃,并对学科方向作了重要调整,以适应培养国际一流天文学家的需要。

  北京大学天文学系设有硕士点、博士点和博士后流动站。由一批高素质的专家组成了精干的专职教学科研队伍。现有教授六人(其中院士二人、长江特聘教授一人、六位皆为博士生导师),副教授四人,并已聘请十余名国内外著名学者为兼职和客座教授。为充分发挥与中科院共建的优势,聘请了中科院数名学术带头人担任兼职教授讲授专业基础课并联合培养研究生。对优秀的研究生、博士生,天文学系和天体物理中心将组成由国内外知名学者组成的联合指导小组予以指导和优先支持,使他们能在国际学术界更快地脱颖而出。热烈欢迎有志于天文事业的学生加入我们的队伍。

  二、招生方向:

  星际介质物理、恒星与行星系统的形成与演化

  恒星如何从星际介质形成在天体物理学研究中占有核心的地位。认识围绕恒星运动的行星系统的形成对理解人类自身的起源具有重要的意义。认识恒星形成过程同时也是深入了解星系形成和宇宙大尺度结构的前提和必要条件。天文观测技术的巨大进步,尤其是近年来地面光学、亚毫米波,空间红外观测能力的巨大提高,为研究星际介质、恒星和行星系统的形成和演化提供了强大的手段。自1995年首次发现围绕类太阳恒星运动的第一颗太阳系外行星以来,目前已发现了近140个太阳系外行星系统,包括14个多重行星系统,约160颗行星。这些系外行星系统与太阳系行星系统在很多方面存在巨大的差异,显示了行星世界的多样性和复杂性。系外行星系统的发现,为研究行星系统的形成和演化(包括与之紧密联系在一起的恒星形成和演化)提供了丰富的素材。使得该领域的研究有可能在未来十年取得巨大的进展。当前我们在该方向上的研究主要集中在以下几个方面:光致电离气体星云的观测和理论研究;系外行星行星系统性质以及气态巨行星形成机制;银河系不同星族成份恒星的分光观测、元素丰度测定和运动学研究;恒星形成区、原恒星、分子外向流的观测研究;恒星内部结构和演化,星族合成。

  指导老师:刘晓为教授,赵刚研究员,邓李才研究员,韩金林研究员,张华伟副教授

  宇宙学与星系物理

  随着观测手段与技术的飞速发展,宇宙学已成为天文学的一个非常重要的活跃的分支。不同的宇宙学观测揭示出我们今天的宇宙组成为约70%的暗能量,约30%的暗物质,我们所熟悉的重子物质仅占约5%.暗能量,暗物质的物理本质是什么?这是当今宇宙学和物理学的最重要的研究课题之一。宇宙学研究的另一重要部分是大尺度结构的形成。宇宙中的物质分布充满了结构:恒星集中于星系中;星系集中形成星系群和星系团;在更大的尺度上,星系呈现长城状分布,中间存在星系空洞等。宇宙结构的形成与演化蕴含着丰富的宇宙学信息,而对其透彻的了解无疑具有重要的宇宙学意义。本学科方向的研究包括:利用宇宙学观测探讨暗能量的本质;星系团;引力透镜;大尺度结构与星系形成及相关问题的数值模拟;宇宙第一代结构形成。

  指导老师:陈健生院士,范祖辉教授,景益鹏研究员,武向平研究员

  致密天体吸积盘理论、活动星系核、X射线双星

  活动星系核(AGNs)是Seyferts星系、类星体、射电星系、BL Lac天体、LINERS等活动星系中心致密高能辐射区的统称,是由中心超大质量黑洞通过吸积气体释放引力能提供能量。对活动星系核的研究涵盖了从地面到空间、从射电到高能伽玛的整个电磁波段,同时在不远的将来还将扩展到非电磁辐射的引力波。活动星系核中心的几何结构除黑洞、吸积盘、喷流三要素外,还有吸积盘外的宽发射线区以及宽发射线区之外的尘埃厚环。同时,在吸积盘盘面上方存在着温度极高的盘冕以及气体物质外向流。活动星系核统一模型认为,观测上看到的不同活动星系核子类是因为观测者沿着不同视线方向观测到不同的几何成分导致。研究活动星系核对我们认识星系形成与演化、宇宙再电离与结构形成、黑洞形成与增长、黑洞物理、吸积与喷流、星系核与星系际介质之间物质交换以及活动星系核物理都具有重要意义。我们目前的研究方向包括:不同类型活动星系核之间的关系,活动星系核内部结构及其物理起源,黑洞吸积的物理过程以及吸积模式,喷流形成及其与吸积盘和中心黑洞的关系,黑洞的观测证据、黑洞质量和自传测定,中心超大质量黑洞的形成和增长的,中心黑洞与寄主星系的大尺度结构的共同演化,普通星系和活动星系之间的关系,活动星系核寿命,星系形成和演化与活动星系核活动的关系,超大质量双黑洞与吸积盘的相互作用的理论研究和观测证认,引力波天体物理,等等。

  指导教师:周又元院士、吴学兵教授、刘富坤副教授

  粒子天体物理

  粒子天体物理是粒子物理和天体物理之间的交叉学科,涉及人类所认识的最小(构成物质的原子、核子、夸克等基本砖快)和最大(恒星、星系、宇宙)尺度。从粒子物理角度来看,它是通过天体提供的极端物理环境探索物质的深层次结构;从天体物理角度来看,它利用粒子物理知识探索和理解我们所生存的宇宙环境。该学科近年来发展非常迅速,成为传统粒子物理和天体物理研究之前沿。本研究方向着眼于从天文学角度进行粒子天体物理研究。具体研究内容包括如下。1,天体夸克胶子等离子体态(早期宇宙的温度效应为主的夸克物质和致密天体内部的密度效应为主的夸克物质)的研究。2,夸克星的形成及其在超新星爆发过程中的作用。3,奇异滴在高能与极高能宇宙线成分中的可能存在。4,脉冲星磁层中粒子加速和辐射过程的研究。通过这些研究,势必会加深人们对微观和宇观基本规律的认识。

  指导老师:徐仁新教授,韩金林研究员

  天体物理技术及应用

  课题正在从事与我国空间太阳望远镜有关的天文技术和方法的研究。目前已发展了一种用于空间太阳望远镜高精度定位系统的算法。新算法克服了传统算法在对低对比度稀疏面源定位时产生的困难,同时该算法易于用硬件实现,因此避免了在空间环境中使用高速计算机,提高了系统的可靠性。而且用硬件的运算速度约比软件运算快一个数量级,这为高精度定位提供了基础。

  指导教师:南仁东研究员,张坚副教授

  三、入学考试科目

  硕士生:政治英语;普物(含力学、热学、电磁学、光学);经典物理(含电动力学、热力学与统计物理)、普通天体物理或电子线路三者选一。

  博士生:英语;电动力学C;综合考试(报考“天体物理技术及应用”方向的同学或者选择“数字信号处理”)。

  全国各重点高校推荐的天文、物理及相关专业的优秀本科毕业生可申请免试入学进行硕博连读直接攻读博士学位(学制五年)。

  四、联系方式

  地址:北京大学天文学系,北京100871

  电话:(010)62751134

  传真:(010)62765031

  E—Mail: yao@bac.pku.edu.cn

  万维网:http://vega.bac.pku.edu.cn

  研究人员及其研究方向、联系方式如下:

姓名 

性别 

研究方向 

联系方式 

陈建生院士  男  宇宙学与星系物理  62759696
chen@bac.pku.edu.cn 
周又元院士  男  致密天体吸积盘理论、活动星系核、X射线双星  62758617
yyzhou@ustc.edu.cn 
刘晓为教授  男  星际介质物理、恒星与行星系统的形成与演化  62757870
liuxw@bac.pku.edu.cn 
赵刚研究员  男  星际介质物理、恒星与行星系统的形成与演化  64888719
gzhao@class1.bao.ac.cn 
韩金林研究员  男  脉冲星与星际介质物理  64877723
hjl@bao.ac.cn 
邓李才研究员  男  星际介质物理、恒星与行星系统的形成与演化  64851720
licai@class1.bao.ac.cn 
张华伟副教授  男  星际介质物理、恒星与行星系统的形成与演化  62756612
zhw@bac.pku.edu.cn 
范祖辉教授  女  宇宙学与星系物理  62758618
fan@bac.pku.edu.cn 
景益鹏研究员  男  宇宙学与星系物理  021-54900713
ypjing@center.shao.ac.cn 
武向平研究员  男  宇宙学与星系物理  64888795
wxp@class1.bao.ac.cn 
吴学兵教授  男  致密天体吸积盘理论、活动星系核、X射线双星  62758635
wuxb@bac.pku.edu.cn 
刘富坤副教授  男  致密天体吸积盘理论、活动星系核、X射线双星  62751266
fkliu@bac.pku.edu.cn 
徐仁新教授  男  粒子天体物理  62758631
r.x.xu@pku.edu.cn 
南仁东研究员   男  天体物理技术及应用  64877280
nrd@bao.ac.cn 
张坚副教授  男  天体物理技术及应用  62765997
jianzh@bac.pku.edu.cn 

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