до 10 декабря представить в электронном виде следующую информацию:
Название курса
Введение в астрофизику высоких энергий
Краткая аннотация
Цель изучения дисциплины.
- получение представления об эволюции Вселенной и основных смежных проблемах астрофизики высоких энергий и физики частиц,
- получение знаний об основных типах и параметрах космического излучения: потоков заряженных частиц, гамма излучения, нейтринного излучения, реликтового фонового излучения, радиоизлучения,
- получение сведений об основных экспериментальных методах исследования космического излучения и используемых детекторах,
Задачи изучения дисциплины.
Изучение процессов эволюции Вселенной и основных смежных проблемах астрофизики высоких энергий и физики частиц, в том числе методов измерения потоков заряженных частиц, гамма излучения, нейтринного излучения, реликтового фонового излучения, радиоизлучения.
. Изучение устройства и принципов действия, физических процессов лежащих в основе работы детекторов, применяемых при исследовании космических излучений разной природы.
3) программа (со списком рекомендованной литературы)
1. Содержание курса лекций.
1. Введение в физику частиц
2. Стандартная модель в физике частиц
3. Введение в астрофизику, методы исследований космических лучей
4. Модель Большого взрыва
5. Барионная асимметрия вселенной, поиск антивещества во Вселенной
6. Реликтовое фоновое излучение и космические частицы сверхвысоких энергий
7. Типы нейтрино и нейтринные осцилляции – теория и эксперимент
8. Нейтринная астрофизика
9. Проблема темной материи в астрофизике
10. Суперсимметрия в физике частиц и проблема темной материи
11. Распад протона, теория и эксперимент
12. «Колено» в спектре космических лучей
13. Вспышки сверхновых, механизмы ускорения космических лучей
14. Проблема темной энергии в астрофизике и общая теория относительности
15. Теория гравитации, поиск гравитационных волн.
16. Гамма-вспышки. История открытия и современное состояние исследований.
2. Современные эксперименты в астрофизике высоких энергий
1 Экспериментальные методы исследования космических лучей с помощью измерения параметров широких атмосферных ливней
2 Исследования космических лучей в бал
3 Исследования космических лучей в спутниковых экспериментах. Эксперименты AMS, PAMELA, NUCLEON, TUS.
4 Исследования космических мюонов и нейтрино в подземных экспериментах. Эксперименты BAKSAN, Gran-Sasso, AMANDA, IseCube
5 Исследования космических мюонов и нейтрино в подводных экспериментах. Эксперименты BAIKAL, ANTARES
6 Экспериментальные методы исследования космических лучей сверхвысоких энергий. Эксперименты AGASA, HaiRes, Auger Observatory, Telescope Array.
7 Экспериментальные методы исследования гамма лучей сверхвысоких энергий. Эксперименты HESS, GLAST, MILARGO
8 Экспериментальные методы исследования гравитационных волн. Эксперименты LIGO, VIRGO, GEO, LISA.
9 Экспериментальные методы исследований в радиоастрономии. Эксперименты GMRT, MERLIN, VLA.
10 Экспериментальные методы исследования темной материи. Гравитационное линзирование
11 Экспериментальные методы исследования реликтового фонового излучения
3. Литература по курсу
1. В.С. Мурзин, Астрофизика космических лучей
2. В.С. Мурзин. Введение в физику космических лучей. Изд. МГУ. 1988 г.
3. Панасюк М.И. Странники Вселенной или Эхо Большого Взрыва. Фрязино
<Век2>. 2005.
4. Г.В.Клапдор-Клайнгротхауз, К.Цюбер. Астрофизика элементарных частиц.
Изд. УФН, М., 2000.
5. А.В.Засов, К.А.Постнов. Общая Астрофизика. Фрязино, 2006.
6. С.Вайнберг, Первые три минуты, Энергоиздат, М. 1981.
Количество часов
2 часа в неделю в течение 1-го семестра
Требования к студентам
Перечень дисциплин и разделов, знание которых требуется для изучения данной дисциплины:
Физика. Основные понятия теории полей. Уравнения Максвелла. Взаимодействие заряженных частиц с электромагнитным полем. Геомагнитное поле. Основы квантовой механики. Основные понятия специальной и общей теории относительности. Элементы физики ядра и элементарных частиц.
Математический анализ. Векторное поле; векторные линии, их дифференциальные уравнения; дивергенция и ротор векторного поля, их дифференциальные свойства; поток и циркуляция векторного поля; степенные и функциональные ряды.
Дифференциальные уравнения. Общее решение уравнения 1-го порядка; геометрическая интерпретация дифференциального уравнения 1-го порядка как поля направлений; дифференциальные уравнение высшего порядка, постановка задачи Коши.