物理学综合专题

　　系外行星研究：

　　寻找另外一个“地球”基于

　　力学、运动学与电磁学的

　　天体物理综合研究

　　开始日期：2024-06-22

　　课时安排：7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习

　　Prerequisites

　　适合人群

　　适合年级(Grade)：高中生

　　适合专业(Major)：

　　天体物理、天文学、地球物理与行星科学、星系宇宙学、地球系统科学等专业或者希望修读相关专业的学生；

　　需要具备物理学基础，包括基本的运动学、动力学和原子结构知识；

　　建议选修:物理：经典力学

　　Instructor Introduction

　　导师介绍

　　Program Background

　　项目背景

　　康德曾说过，宇宙间有两样东西，你越思考它，它在你心中涌出来敬畏和伟大就越加强烈，那就是：头顶的星空和我们内心的道德律。浩瀚无垠的宇宙自古以来就是最令人类产生无限遐思的地方，也是富有诗意和哲理的地方。

　　劳伦斯·M·克劳斯曾说过，你身体里的每一个原子都来自一颗爆炸了的恒星，形成你左手的原子，可能与右手的来自不同的恒星；你的一切都是星辰。

　　众所周知，星系的恒星都在绕着星系中心公转，恒星距离星系中心的位置不同的话，它的公转速度也大不相同。从围绕恒星移动的行星到围绕行星移动的卫星和相互环绕轨道上的黑洞，在宇宙中随处可见轨道运动的例子。

　　本课程将解释如何利用轨道计算推测星球轨道原理、人造卫星轨道周期、月球轨道等，如何利用天文观测来推断遥远恒星周围行星的存在，带领学生探究宇宙的奥秘。

　　Program Description

　　项目介绍

　　项目将从力学基本原理入手，介绍宇宙中随处可见轨道运动，以围绕恒星移动的行星、围绕行星移动的卫星和相互环绕轨道上的黑洞为例，探究轨道计算原理。并带领学生探究恒星周围是否有行星的存在。

　　学生将在项目中学会如何通过计算完成星际探测器轨道设定，以及如何通过天文观测推断恒星周围行星的存在，寻找系外行星。在项目结束时，学生将提交项目报告，进行成果展示。

　　个性化研究课题参考：

　　木星探测器轨道计算中的动力学研究

　　系外行星研究：

　　寻找另一个地球

　　天体测量法探测系外行星

　　The project will start with the basic principle of mechanics and introduce the orbital motions that can be seen everywhere in the universe.Taking planets moving around stars,satellites moving around planets,and black holes orbiting each other as examples to explore the principles of orbit calculations.Leading students to explore whether there are other planets around the stars.In this project,students will learn how to complete the orbit setting of interstellar probes through calculations,and how to infer the existence of planets around stars through astronomical observations,and find exoplanets.At the end of this project,students will submit a project report and display their results.

　　Suggested Future Research Fields:

　　Dynamic Research on the Orbital Calculation of Jupiter Probe

　　Exoplanet research:looking for another earth

　　Astrometry to detect exoplanets

　　Syllabus

　　项目大纲

　　力学基本原理Fundamentals of Mechanics and general principles

　　轨道计算Calculation of orbits

　　轨道计算中的动力学研究Dynamic Research on the Orbital Calculation

　　太阳系外行星的探测Detection of extrasolar planets

　　项目回顾与成果展示Program review and presentation

　　论文辅导Project Deliverables Tutoring

　　Program Outcome

　　项目收获

　　7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习共125课时

　　项目报告

　　优秀学员获主导师Reference Letter

　　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）

　　结业证书

　　成绩单