Новая образовательная программа

7M05316 Теоретическая ядерная физика (МИФИ) в КазНУ им. аль-Фараби

  • Цель образовательной программы Обеспечить подготовку конкурентоспособных специалистов, способных усваивать новые объекты знания, а также генерировать новые знания в области физики, формулировать научные и производственные задачи на профессиональном языке и решать их с помощью современных методов и технологий; имеющих активную гражданскую позицию, основанную на идеях мира, добра и справедливости; Сформировать обучающимся способности использовать теоретические знания в области физики и методы исследования на практике, обеспечить организацию научно-исследовательской работы в своей области. Подготовка профессиональных кадров для научно-исследовательских организаций, проектно- конструкторских бюро и других организаций аналогичного профиля; обеспечение педагогическими кадрами организаций системы высшего и средне-специального образования; обеспечение управленческими кадрами организаций естественно-научного и технического профиля.
  • Академическая степень Магистратура
  • Языки обучения Русский, Английский
  • Срок обучения 2 года
  • Объем кредитов 120
  • Группа образовательных программ M090 Физика
  • Направление подготовки 7M053 Физические и химические науки
  • Проблемы устойчивости в ОТО
    Кредитов: 5

    Цель изучения дисциплины – дать представление об орбитальной устойчивости и более подробно об особом типе устойчивости в механике ОТО – устойчивость по отношению к векторным элементам; В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. основные концепции дифференциальной геометрии, применяемые в общей теории относительности; 2. использовать аффинная связность, спиновая связность, коэффициенты Фока – Иваненко, тензор кручения; 3. формулировать теория Эйнштейна – Картана;. 4. применять полученные знания при решении задач в теории гравитации Эйнштейна – Картана; 5. работать со спинорным анализом в кривом пространстве. Даются краткий исторический обзор проблемы устойчивости движения тел в общей теории относительности и корректная постановка задачи устойчивости в искривленном пространстве-времени. Исследуются на устойчивость и неустойчивость по Ляпунову и Лагранжу определенные классы движения пробных тел в разных гравитационных и электромагнитных полях.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Психология управления
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: формирование у магистрантов разработки современной научной информации с использованием основ психологии науки и практики, необходимых для повышения эффективности профессиональной деятельности. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. интерпретировать современную научную информацию об основах психологической науки и практики, необходимой для повышения эффективности профессиональной деятельности; 2. объяснить психологические закономерности и феномены, возникающие в профессиональной и научно-педагогической деятельности; 3. анализировать жизненные и профессиональные ситуации с точки зрения психологии, видеть взаимосвязь между поведением и результатами деятельности личности и коллектива, ресурсы и возможности развития; 4. интегрировать психологическую информацию о себе и других в общее знание и формулировать обоснованные суждения; 5. применять психологические знания для принятия эффективных решений, реализовывать успешные коммуникативные стратегии в личной жизни и профессиональной деятельности; эффективно использовать психологические знания для развития потенциала себя и коллектива. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Данный курс познакомит магистрантов с научными знаниями, соответствующими современному уровню развития психологической науки и практики. Будут рассмотрены предмет, отрасли, методы психологии, закономерности развития и функционирования психических процессов, свойств и состояний личности, общения, основы эффективного взаимодействия и преодоления конфликтов, саморазвития и самопрезентации с учетом профессиональной и научно-педагогической деятельности магистрантов.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • История и философия науки
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины: изучение закономерностей и тенденций развития особой деятельности по производству научных знаний, взятых в их исторической динамике и рассмотренных в исторически изменяющемся социокультурном контексте. В результате изучения дисциплины магистрант будет способен: 1. использовать принципы организации и функционирования науки, генезис и историю науки с позиции формирования ее моделей, образов и стилей мышления; 2. формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской деятельности и требующие углубленных профессиональных знаний; 3. выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методы исходя из задач конкретного исследования; 4. анализировать и осмысливать реалии современной теории и практики на основе истории и философии науки, методологии естественнонаучного, социогуманитарного и технического знания; 5. применять методологические и методические знания в проведении научного исследования, педагогической и воспитательной работы. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Предмет истории и философии науки, Мировоззренческие основания науки, Функции науки, Возникновение и становление науки. Наука в Древнем мире, Средневековье и в эпоху Возрождения, Новоевропейская наука – классический этап развития науки, Основные концепции и направления неклассического и постнеклассического этапа развития науки, Структура и уровни научного познания, Наука как профессия. Идеалы и нормы науки, Философские основания науки и научная картина мира, Научные традиции и научные революции, История и философия естественных и технических наук, История и философия социальных и гуманитарных наук, Философские проблемы развития современной глобальной цивилизации.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Cуперсимметрии в теории элементарных частиц
    Кредитов: 5

    Цель изучения дисциплины – предоставить магистрантам введение в предмет суперсимметрии, познакомить их с физикой, основанной на идее симметрии между бозонами и фермионами; В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. формулировать основы современной релятивистской астрофизики; 2. самостоятельно решать прикладные и теоретические задачи; 3. использовать навыки по постановке и решению задач по заданной тематике. 4. использовать современные представления о крупномасштабной структуре и эволюции Вселенной 5. демонстрировать глубокое понимание закономерностей макромира. Последние открытия в астрофизике связанные с обнаружением экзотических компактных объектов, с темной материей и темной энергией. Предмет и объекты исследования релятивистской астрофизики. Последние открытия в астрофизике.Физическое строение Вселенной. Теория расширяющейся Вселенной.Современные проблемы космологии. Изучить методы теоретического изучения структуры и эволюции Вселенной.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Основные принципы современной физики
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины - изложение основных принципов современной физики, связей симметрии физических систем относительно различных преобразований пространственно-временных координат с законами сохранения. Дать магистрантам глубокое понимание закономерностей физических явлений. Магистрант должен получить четкое представление об основных принципах современной физики. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. принцип относительности; преобразования Галилея и Лоренца; уравнения физики в ковариантной форме; принцип симметрии, суперпозиции, принцип неопределенности; принцип соответствия; закон сохранения энергии и однородность времени; 2. Формулировать законы сохранения импульса и момента количества движения; зеркальную симметрию пространства и закон сохранения четности; принцип неразличимости тождественных частиц и статистику частиц; зарядовую независимость сильных взаимодействий; аддитивные и мультипликативные законы сохранения; 3. использовать коэффициент конверсии в современных физических расчетах; применять принцип соответствия в квантовой механике, атомной физике; 4. использовать релятивистский инвариант и определять пороги ядерных процессов; определить время жизни быстрых нестабильных частиц и пороги ядерных процессов. 5. владеть: пониманием об основных принципах современной физики; о принципе симметрии и законах сохранения; о релятивистском инварианте и его использовании; Принцип относительности. Преобразования Галилея и Лоренца. Уравнения физики в инвариантной форме. Принцип соответствия как ориентир при построении новых физических теорий. Сохраняющиеся величины в квантовой физике. Оператор симметрии и унитарные преобразования. Законы сохранения электрического заряда, барионного и лептонного чисел. Инвариантность относительно поворотов и трансляций. Зарядовая независимоть сильных взаимодействий. Изотопический спин. Принцип неразличимости тождественных частиц и статистика частиц. Сохранение четности и зеркальная симметрия. Аддитивные и мультипликативные законы сохранения. Аддитивные и мультипликативные законы сохранения. Принцип неопределенности в квантовой механике. Вырождение в центральных потенциалах. Соотношение неопределенностей для энергии-времени. Понятие о виртуальных частицах и процессах. Рассмотрение аддитивных и мультипликативных законов сохранения, как следствие характера генераторов преобразования, оставляющих систему инвариантной; рассмотрение принципов физики (относительности, симметрии, суперпозиции, неопределенности, соответствия). Магистрант должен уметь объяснить связь законов сохранения физических величин со свойствами симметрии пространства-времени, уметь применять принцип неопределенности для объяснения особенностей микромира, использовать релятивистский инвариант при описании процессов при высоких энергиях в микромире.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Организация и планирование научных исследований
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: ознакомление магистрантов с особенностями научно-исследовательской деятельности и овладение навыками использования методов научного исследования, организации и планирования творческого труда. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. применять профессионально-практические умения и навыки в исследовательской деятельности с использованием современных информационных технологий в поисках новой научно-технической информации, анализируя отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; 2. проводить научно-исследовательские работы с учетом основ методологии, принципов и закономерностей организации процесса исследования; выполнять теплофизические измерения и расчеты для основного теплотехнического оборудования, применяемого в различных отраслях промышленности; 3. осуществлять метрологическое обеспечение экспериментальных исследований; 4. применять аналитические методы обработки достигнутых результатов; интерпретировать и обобщать результаты научных исследований, готовить отчеты, презентации и научные публикации с представлением практических рекомендаций по внедрению полученных результатов в производство; оформлять заявку на изобретение; 5. управлять работой творческого коллектива при разработке инновационного проекта для достижения поставленной научной цели. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Концепция науки. Классификация наук. Основные принципы государственной политики в области науки. Научно-исследовательские учреждения и исследовательские центры. Права интеллектуальной собственности на результаты научной деятельности. Научное исследование и его этапы. Методология научных исследований. Выбор направления и планирование научных исследований. Научная информация и ее источники. Форматирование в LaTex. Внедрение научных исследований в производство и учебный процесс. Эффективность научных исследований. Общие требования к исследовательской работе. Основные требования к написанию, оформлению и защите научной работы магистрантов. Подготовка научных публикаций и научного доклада. Подготовка научно-технических кадров. Формы повышения квалификации исследователей.

    Год обучения - 1
    Семестр 1
  • Введение в квантовую хромодинамику
    Кредитов: 5

    Цель изучения дисциплины – предоставить магистрантам введение в предмет квантовой хромодинамики, познакомить их с физикой глюонов и кварков, а также современными методами теорий сильного взаимодействия. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. сформулировать проблемы квантовой хромодинамики; 2. поиск методов решения проблем; 3. нахождения методов решений; 4. формулировать основные принципы квантовой хромодинамики; 5. интерпретировать классификацию элементарных частиц в квантовой хромодинамике. Аннотация дисциплины: Пертурбативные методы в квантовой хромодинамике. Расходимости в квантовой теории поля и методы их устранения. Метод ренормализационной группы в квантовой хромодинамике. Инвариантный заряд и асимптотическая свобода в квантовой хромодинамике. Партонная модель. Описание процессов сильного взаимодействия во времениподобной области.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Введение в квантовую теорию поля
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины сформировать основные понятия квантовой теории поля, активно используемой в теоретической физике. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. объяснять основные положения квантовой теории поля; 2. понимать формализм теории возмущений для построения соответствующих диаграмм Фейнмана, 3. планировать, выполнять и документировать комплексные математические расчеты и решения физических задач, 4. объяснять решения физических и математических проблем во время лекций и сессий по разрешению проблем; 5. использовать аппарат применения методов квантовой теории поля в практических расчетах. Причины развития квантовой теории поля лежат в концептуальном и историческом контексте науки и возможных ограничениях при теоретическом описания квантового поля. Формализм квантовой теории поля, в частности: квантование поля; теоретико-полевое описание идентичных частиц; уравнение Клейна-Гордона; формализм Лагранжа для полей; симметрии, теоремы Нётер и законы сохранения; инвариантность Пуанкаре и связанные с ней дискретные симметрии; поля Дирака; краткое введение в теорию возмущений и диаграммы Фейнмана; понятие о перенормировке. Текущие исследования ядерной физики и физики частиц.

    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Иностранный язык (профессиональный)
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: формирование межкультурной коммуникативной компетенции у магистрантов по специальностям естественного и социально-гуманитарного направлений на основе общепринятой международной уровневой системы для активного применения иностранного языка, как в повседневном, так и в професиональном общении. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. говорить достаточно быстро и спонтанно без особых затруднений на повседневные или профессиональные темы; 2. практиковать с людьми на темы общего и профессионального характера; 3. продемонстрировать доклады и презентации на различные темы, в том числе профессиональные; 4. объяснять лекции и доклады на знакомую тематику с первого раза понимать прослушанный учебный текст 5. переводить аутентичные тексты по специальности с иностранного языка на родной с использованием словаря и справочников; 6. писать эссе и доклады на общие и профессиональные темы, аргументируя точку зрения, писать подробные сообщения по широкому кругу интересующих вопросов. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Учебная дисциплина является интегративной частью цикла непрерывного обучения английскому языку и нацелен на дальнейшее развитие полученных в университете языковых компетенций в рамках программы дисциплины «Английский язык». Предполагается развитие коммуникативных компетенций и навыков, необходимых сфере повседневного профессионального общения, чтения и перевода аутентичной литературы по специальности, формирование терминологического словаря, написания докладов и выступления на конференции и.т.д. Курс ориентирован на развитие у студентов восприятия иностранного языка как источника информации и иноязычного средства коммуникации в целях расширения и углубления системных знаний по специальности и как средство самостоятельного повышения своей профессиональной квалификации. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие аспекты: чтение, письмо, аудирование, говорение, языковой: произношение, лексика, грамматика, чтение и перевод аутентичной литературы по специальности, написания докладов и выступления на конференции.

    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Ядерная астрофизика
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины сформировать у магистрантов знания по современной проблеме астрофизики и ядерных реакций в звездной материи. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. формулировать физические законы применяемые к космическим объектам; 2. анализировать научно-техническую информацию, 3. изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; 4. использовать фундаментальные знания в области современной ядерной астрофизики. 5.использовать физических методов для космических объектов. Звезды и межзвездная среда. Рождение звезд. Галактики и квазары. Применение физических законов к изучению космических объектов (звезд, космической плазмы) и Вселенной в целом.Источники звездной энергии. Уравнения переноса излучения и их простейшие решения. Ядерные реакции в звездах и других астрономических объектах. Энергия и механизмы деления ядер. Светимость звезд и их масса. Физические методы исследований космических объектов. Ядерные реакции в астрофизических объектах. Современные проблемы астрофизики. Изучить основные понятия астрофизики, закономерности мира звезд и современные теоретические представления о природе звезд и их систем;показать действие фундаментальных законов в условиях космоса;изучить физические методы исследований космических объектов;познакомиться с современными проблемами астрофизики, новейшими открытиями и достижениями в исследовании Вселенной за последние годы.

    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Педагогика высшей школы
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины: овладение основами профессионально-педагогической культуры преподавателя высшей школы, ознакомление будущих преподавателей с общей проблематикой, методологическими и теоретическими основами педагогики высшей школы, современными технологиями анализа, планирования и организации обучения и воспитания, коммуникативными технологиями субъект-субъектного взаимодействия преподавателя и студента в образовательном процессе вуза. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. владеть основами профессионально-педагогической культуры преподавателя высшей школы; 2. анализировать систему высшего профессионального образования в Казахстане; 3. определять содержание высшего образования; 4. применять традиционные и инновационные методы и формы организации обучения, новые образовательные технологии в высшей школе; 5. оценивать коммуникативные технологии субъект-субъектного взаимодействия преподавателя и студента в образовательном процессе вуза. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Педагогическая наука и ее место в системе наук о человеке. Современная парадигма высшего образования. Система высшего профессионального образования в Казахстане. Методология педагогической науки. Профессиональная и коммуникативная компетеность преподавателя высшей школы. Теория обучения в высшей школе (дидактика). Содержание высшего образования. Организация процесса обучения на основе кредитной системы обучения в высшей школе. Традиционные и инновационные методы и формы организации обучения. Новые образовательные технологии в высшей школе. Организация самостоятельной работы студентов в условиях кредитной технологии. Технология составления учебно-методических материалов. Теория научной деятельности высшей школы. НИРС. Высшая школа как социальный институт воспитания и формирования личности специалиста. Куратор в системе высшего образования. Менеджмент в образовании.

    Год обучения - 1
    Семестр 2
  • Космология
    Кредитов: 3

    Цель дисциплины знакомство магистрантов с современным космологическими моделями: моделями гравитационной неустойчивости Вселенной, моделями инфляции и формированием начального спектра возмущений плотности, моделями расширения Вселенной на очень ранних стадиях и ранних стадиях расширения. Полученные в результате освоения данной дисциплины навыки и знания будут использоваться при проведении научно-поисковых исследований. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. распознать основные космологические модели: Фридмана, де Ситтера, горячей Вселенной, гипотезы инфляции; 2. понимать основные свойства очень ранней вселенной: доменные стенки, струны, ёжики, монополи и текстуры; 3. применять основные свойства релятивистских звездных скоплений; 4. владеть теорией эволюции звезд: диаграмма Герцшпрунга-Рассела, теория эволюции Г.Бете; 5. владеть теорией инфляции: сверхранняя Вселенная, гипотеза инфляции, проблема темной материи, модель инфляции и формирование начального спектра возмущений плотности. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Однородные и изотропные модели. Вселенная Фридмана 1. Форма метрики в записи Фридмана и в записи Робертсона—Уокера. Кристоффели для метрики FRW. Тензор Риччи. Вселенная Фридмана 2. Полное действие Гильберта. Уравнение Фридмана из вариационного принципа. Практическая космология. Параметр или постоянная Хаббла, параметр плотности. Поведение решений в моделях Фридмана. Космография: расстояния во Вселенной. Фотометрическое расстояние, вывод формулы его связи с космологическим красным смещением источника. Формы материи-энергии во Вселенной. Тёмная Материя и Тёмная Энергия. Равновесие сверхплотных звёзд, энергетика аккреции. Релятивистские звезды. Метрика внутри сферически-симметричной звезды. Релятивистская энергия связи. Уравнение механического равновесия звезды. Энергия частицы в поле звезды в ОТО. Вращающиеся чёрные дыры, метрика Керра (без вывода). Круговое и радиальное движение в поле Шварцшильда и Керра. Орбиты частиц и энерговыделение при аккреции в метрике Керра. Физика сверхновых и гамма-всплесков. Эргосфера. Физика сверхновых и гамма-всплесков. Активные ядра галактик, сверхмассивные чёрные дыры и квазары.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Методы статистической физики
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины - ознакомление магистрантов с современными методами описания многочастичных систем: неравновесной диаграммной техникой, континуальным интегрированием в задаче о движении электронов в проводнике с примесями, примесной диаграммной техникой. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. понимать основные принципы теоретического описания многочастичных неравновесных систем; 2. распознать аппарат функций Грина нерановесных систем; 3. применять навыки вычисления функций Грина неравновесных систем методами континуального интегрирования; 4. владеть элементами неравновесной диаграммной техники; 5. проводить пространственное усреднение физических величин. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Гриновские функции неравновесной системы. Представление матрицы плотности системы в виде континуального интеграла по коммутирующим (бозоны) и антикоммутирующим (фермионы) переменным. Выражения для неравновесных функций Грина через континуальный интеграл. Производящий функционал. Опережающая и запаздывающая функции Грина, F –функция. Диаграммная техника для неравновесных функций Грина. Уравнение Дайсона. Линейные соотношения между элементами массового оператора для бозонов и фермионов. Уравнение для опережающей и запаздывающей функции Грина. Представление интеграла столкновений в кинетическом уравнении через функции Грина и элементы массового оператора. Ряд теории возмущений по взаимодействию для массового оператора. Суммирование рядов диаграмм для вершин. Интеграл столкновений. Антикоммутирующие (грасмановы) переменные. Усреднение по положению примесей. Связь коррелятора потенциала с длиной свободного пробега. Выражение для проводимости через коррелятор токов. Представление функций Грина через интегралы по супервекторам. Усреднение функций Грина и их корреляторов по положению примесей. Уравнение Дайсона для запаздывающей функции Грина. Решение уравнения Бете – Солпитера для δ – коррелированного потенциала. Диффузионная асимптотика. Корреляции на больших расстояниях.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Распространение волн в случайных средах
    Кредитов: 6

    Цель дисциплины – дать необходимые базовые знания из теории многократного рассеяния волн в случайных средах, позволяющие объяснить фундаментальные закономерности взаимодействия излучения со средой и не укладывающиеся в рамки стандартной теории переноса. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. распознать связи решения волнового уравнения с функцией распределения излучения по углам и координатам классической теории переноса; 2. понимать принципы описания рассеяния волн с помощью уравнения Дайсона в условиях слабой локализации (длина волны излучения много меньше длины свободного пробега); 3. владеть методами усреднения волнового уравнения по положениям точечных рассеивателей в случае сред с различной геометрией; 4. исследовать принципы учета эффектов когерентного отражения от полубесконечной среды с точечными рассеивателями; 5. использовать диаграммные техники для анализа решений волнового уравнения (веерные и лестничные диаграммы). При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Связь решения волнового уравнения (волнового поля) с функцией распределения излучения по углам и координатам, фигурирующей в классической теории переноса. Усреднение моментов волнового поля по случайным реализациям расположений рассеивателей. Среднее поле и средняя функция Грина. Диаграммная техника и уравнение Дайсона для средней функции Грина. Уравнение Дайсона в условиях слабой локализации. Функция распределения нерассеянного поля в случае точечного источника в бесконечной среде. Уравнение для функции распределения нерассеянного излучения в бесконечной среде. Уравнение Дайсона в полубесконечной среде с рассеивателями конечных размеров. Пространственная диффузия излучения в бесконечной среде от точечного источника. Отражение излучения от полубесконечной среды с точечными рассеивателями с учетом эффектов когерентного отражения и преломления на границе среды. Природа аномального отражения рентгеновского излучения от шероховатой поверхности. Когерентное обратное рассеяние излучения. Спектр когерентного обратного рассеяния в приближении двукратного рассеяния для точечных рассеивателей. Уравнение для суммы верхних (циклических) диаграмм (точечные рассеиватели). Связь суммы веерных диаграмм с суммой лестничных диаграмм (точечные рассеиватели).

    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Релятивистская астрофизика и космология
    Кредитов: 5

    Цель дисциплины обучение магистрантов современным математическим моделям астрофизических объектов. Полученные в результате освоения данной дисциплины навыки и знания используются, при проведении научно-поисковых исследований. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. распознать основные принципы теоретического описания звезд: политропные модели, диаграмма Герцшпрунга-Рассела, теория Г.Бете; 2. понимать свойства черных дыр: решения уравнений Эйнштейна (Шварцшильда и Керра), аккреция на черные дыры, принципы наблюдения; 3. применять принципы наблюдения релятивистских объектов: белых карликов, радиопульсаров, рентгеновских источников; 4. владеть методами теоретического описания релятивистских звездных скоплений; 5. использовать современные модели астрофизических объектов, сочетать принципы космо- и микрофизики в космологии. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Равновесие и устойчивость звезд: политропные модели. Белые карлики и нейтронные звезды. Черные дыры: решения Шварцшильда и Керра. Аккреция на черные дыры: сферически симметричный случай. Дисковая аккреция на черные дыры. Аккреция газа с крупномасштабным магнитным полем на черные дыры. Наблюдения релятивистских объектов: белые карлики, радиопульсары, рентгеновские источники. Аккреция на нейтронные звезды. Радиопульсары. Релятивистские звездные скопления. Эволюция массивных звезд и сверхновые. Однородные космологические модели. Ранние стадии расширения вселенной: бариогенезис. и нуклеосинтез. Гравитационная неустойчивость: модели Джинса и Боннора. Аккреция на черные дыры: сферически симметричный случай. Флуктуации реликтового излучения и определение глобальных параметров вселенной. Космомикрофизика. Ограничения на массу покоя нейтрино. Темная материя и темная энергия. Фоновые составляющие вселенной. Связь вселенных Фридмана и де Ситтера. Свойства скалярных полей. Очень ранняя вселенная: доменные стенки, струны, ёжики, монополи и текстуры. Релятивистские звездные скопления. Модели инфляции и формирование начального спектра возмущений плотности.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Современные методы квантово-механического моделирования
    Кредитов: 2

    Цель дисциплины - ознакомление магистрантов с современными методами компьютерного моделирования реальных квантовых систем, интенсивно изучаемых в физике конденсированного состояния. Рассматриваются основные методы квантового моделирования: метод точной диагонализации и метод Монте-Карло. Исследуются проблемы численного анализа термодинамических характеристик различных систем на примере современных моделей физики конденсированного состояния. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. понимать основные принципы компьютерного моделирования квантовых систем; 2. владеть методом точечной диагонализации; 3. применять метод Монте-Карло для решения и моделирования квантомеханических задач; 4. проводить численный анализ термодинамики модельных многочастичных систем; 5. применять современные математические среды для моделирования квантовомеханических процессов в задачах многих тел. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Матричная формулировка квантовой механики. Техника бра-кет. Преобразование базисов. Операторы. Собственные векторы и собственные числа. Гармонический осциллятор в классической механике. Колебания ядер двухатомной молекулы. Ангармонизм. Уравнение Шредингера для атома водорода. Квантовые числа атома водорода. Классификация и обозначение состояний. Правила отбора. Спектральные серии атома водорода. Спин-орбитальное взаимодействие. Квантование моментов импульса и их проекций. Понятие самосогласованного поля. Периодическая система. Принцип Паули. Сложение орбитальных и спиновых моментов. Типы связи. Нормальная связь. Двухуровневые системы. Осцилляции Раби и частота Раби. Трехуровневые системы. Линейная квадрупольная ловушка. Уравнения Матье. Области стабильности в ловушке Пауля. Макродвижение. Режим Лэмба – Дике. Критерий Лэмба – Дике. Конструкция ловушки. Нормальные колебания и их квантование. Двухионный кристалл. Взаимодействие ионной цепочки с лазерным излучением в режиме Лэмба – Дике. Лазерное и симпатическое охлаждение. Спектроскопия атомных состояний на основе квантовой логики. Понятие кубита. Примеры реализации кубитов. Задача Дойтча – Джоза. Логические операции на квантовых регистрах. Алгоритм Дойтча – Джоза. Модельный квантовый компьютер.

    Селективная дисциплина
    Год обучения - 2
    Семестр 3
  • Код ON1

    владеть аппаратом и методологией теоретической физики, а также объемом знаний, дающем целостное представление о предмете и позволяющем осуществлять профессиональную деятельность в различных разделах современной теоретической физики;

  • Код ON2

    уметь строить физические и математические модели явлений, проводить числовые оценки, выбирать и применять математические методы для получения количественных результатов в рамках модели;

  • Код ON3

    способность представлять планы и результаты собственной деятельности с использованием различных средств, ориентируясь на потребности аудитории, в том числе в форме статей, отчётов, презентаций, докладов на казахском, русском и английском языках;

  • Код ON4

    применять методы планирования и проведения исследований и экспериментов при выполнении проектов и заданий в избранной предметной области;

  • Код ON5

    применять на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, способностью самостоятельно организовывать и проводить научные исследования и внедрять их результаты;

  • Код ON6

    ставить, формализовать и решать задачи, умением системным образом анализировать научные проблемы, генерировать новые идеи и создавать новое знание, применять современные методы анализа, обработки и представления информации в сфере профессиональной деятельности;

  • Код ON7

    выбор методов и подходов к решению поставленной научной проблемы, формулировка математической модели явления и оценка области ее применимости, аналитические и численные расчеты;

  • Код ON8

    осуществлять научный поиск и разработку новых перспективных подходов и методов к решению профессиональных задач, способностью к профессиональному росту;

  • Код ON9

    использовать на практике углубленные фундаментальные знания, полученные в области естественных и гуманитарных наук, и владением научным мировоззрением;

  • Код ON10

    готовность к коммуникации в устной и письменной формах на казахском, русском и иностранном языках для решения задач профессиональной деятельности;

  • Код ON11

    использовать эффективные компьютерные технологии, программы, математические и численные методы для теоретического описания явлений и процессов в области теоретической ядерной физики;

  • Код ON12

    эффектно демонстрировать свои знания, умения и навыки перед слушателями, излагать доступно, применять передовые педагогические учебно-образовательные технологии в педагогической деятельности, применять современные технологии для оценивания результатов обучения.

Top