新航道出国留学背景提升 |『理工』-天文学中的引力力学：在星系、系外行星和星际旅行中的应用

发布时间：2022-07-06 17:39

天文学中的引力力学：在星系、系外行星和星际旅行中的应用

Gravitational Mechanics in Astronomy: Applications to our galaxy, exoplanets and interplanetary travel

教授介绍

Gregory Tucker

布朗大学物理终身教授

美国知名天体物理学家，美国天文和物理协会终生会员

美国科学促进协会(AAAS)荣誉会员，前NASA Spaceight Center成员

2017年获得2018年基础物理突破奖(Co-recipient with WMAP Science Team)

课题背景

万有引力定律(law of gravitation)，物体间相互作用的一条定律，1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的距离的平方成反比。万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律，而且根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。

万有引力定律出现后，才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上，从而创立了天体力学。简单的说，质量越大的东西产生的引力越大，地球的质量产生的引力足够把地球上的东西全部抓牢。通过万有引力定律，两个物体通过重力相互作用的运动可以很容易地确定。如果有三个或三个以上的物体，产生的运动将会相当复杂，需要更多数值来进行演算。

课题内容

在本课程中，学生将以牛顿的万有引力定律为基础，以引力力学的视角来学习有关天文学的基础知识，了解恒星、系外行星和行星际轨道的观测特性。

学生通过基础知识的学习，可以选择一个感兴趣的方向进行具体的研究项目。本课程的目标是让学生培养他们的对于引力力学的直觉，解决问题的能力以及他们对某些天体物理学的理解。学生将获得定量和批判性思维的实践，并希望能够理解和理解理解我们周围世界的科学方法的价值。Python编程语言和计算机知识对引力物理的研究来说非常有帮助。

适合人群

适合对天文学，系外行星，星际旅行感兴趣的学生;

适合天体物理，天文学，航空航天工程等专业或希望在将来从事相关领域研究和工作的学生;

本课程探讨引力物理的理论及应用，需要学生具备基本的代数、向量、微积分并了解基本的物理概念。

项目设置