杜伦大学： 探索星空的奥秘

杜伦大学： 探索星空的奥秘

• 2022-11-30
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宇宙极尽神秘，也因此令人神往。人类历史上对地球、宇宙、太空义无反顾的探索，对那片星空背后未知事物的满腔热忱，是“理科生们的终极浪漫”。

从哈雷彗星的命名者、天狼星与月球加速的发现者埃德蒙·哈雷(Edmond Halley)，到当代最伟大的物理学和宇宙论家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)，英国在物理与天文学领域的研究与发现有着举足轻重的地位，这里也是全世界该领域学者们理想的求学、科研目的地。

在杜伦，物理与天文学是大学最重要的学科领域之一，并且大学的物理系拥有着全世界被同领域研究者引用最多的教研团队之一。

杜伦大学的物理与天文系在世界主流学科排名中亦表现出色。

物理与天文学科排名全英第四

-- 完全大学指南2022

物理学科排名全英第四

-- 卫报大学排名2022

学科研究国际影响力全英第一

-- Research Excellence Framework 2014

杜伦大学物理与天文学中心

杜伦大学物理系是一所享有盛誉的教育中心，常年在多项排名占据前列，并被誉英国最好的物理系之一，不但提供的课程种类繁多，教育质量也很高。大学的物理与天文学中心(Ogden Centre for Fundamental Physics)是一所世界知名的基础物理学研究基地，我们的研究人员们在这里探索宇宙的奥秘。

Ogden Centre的先进天文仪器研究中心(Centre for Advanced Instrumentation)内，有多种为研究天体物理而设的高端设备，研究人员们目前正通过大学和杜伦郡附近的NETpark科技园设施，为地面和天基望远镜(包括位于智利的新欧洲超大望远镜)开发新型创新仪器，以支持各种相关研究。

其中，不得不提及COSMA超级计算机——COSMA目前在杜伦大学计算宇宙学研究所内，由世界各地的宇宙学家、天文学家和粒子物理学家共同使用。这台超级计算机拥有约相当于28,000台家用PC的处理能力和内存，是国际宇宙奥秘研究的核心设备。它面世使科学家能够以前所未有的精度模拟宇宙从大爆炸到今天的演化过程。

此外，大学还融合了多个天文学相关的研究机构，例如成立于2015年的银河系外外天文学研究中心(Centre for Extragalactic Astronomy)，为学者提供了丰富的研究环境，通过促进跨学科合作来增加研究成果的产出。因为在宇宙科学研究中的高质量和广泛影响力，杜伦大学的天文学家和宇宙学家在在2015年汤森路透引文分析中，杜伦大学天文方向在高被引学者聚集度方面排名欧洲第一，世界第四。在2020年科学网组织的Clarivate Highly Cited Researchers名单中，杜伦大学空间科学研究实力排名世界第七，欧洲第三，英国第一。能够与这样一群优秀的学者共同探研神秘的宇宙，将会是珍贵的学术经验。

隶属于Ogden Centre的杜伦大学计算宇宙学研究所(Institute for Computational Cosmology)，则是世界级研究宇宙起源和演化的国际中心。该研究中心在2001年由天体物理Carlos Frenk教授建立，他也是第一任中心主任，并担任Ogden基础物理讲席教授。

Carlos Frenk教授

Carlos Frenk教授是著名的Paul Dirac奖章获得者，并被Clarivate评为诺贝尔奖等级的科学家。他拥有英国皇家天文学会颁发的最高荣誉奖章，天文学金奖。此奖章的前任获奖者包括爱因斯坦，查尔斯·巴贝奇和埃德温·哈勃。Frenk 教授是关于宇宙结构形成的“冷暗物质”(Cold dark matter)理论的创始人之一。他一生获得过众多荣誉，包括英国最重要科学荣誉“皇家学会金质奖章”，以及宇宙学领域最的重要奖项“Gruber奖”。

在杜伦大学，有不少中国留学生曾师从Frenk教授，他对这些学生的评价也都非常高。尤其是为了让学生更有自信地挑战权威，Frenk教授也会教导学生说：“我肯定会犯错，如果我错了，你需要告诉我。”

在这样的引导下，原本内敛的学生变得更加自信，并开始了解到在科学领域，权威不代表任何意义，科学是客观和平等的。

除了上述研究机构外，物理学院旗下还有不少学术团体，专注于其它物理学方面的研究，如：

量子光与物质

粒子物理现象学研究所

凝聚态物理

......

杜伦大学物理学院还是11个研究机构、中心和设施的合作或附属机构，如：

粒子理论中心

计算宇宙学研究所

生物物理科学研究所

杜伦能源研究所

高级计算机研究所

......

在物理与天文学研究领域，不同国家有着不同的研究重点和方法体系。

在英国，皇家学会的成立已有超过350年的历史，在如此漫长的时间内科学家们用成功和失败的经验，形成了科学研究的体系，也找到了分配科研资源、加大科学产出的好方法。更重要的是，得益于英国包容的社会文化，科学领域也拥抱和鼓励国际人才的大胆创新。

Carlton Baugh教授为来自杜伦大学个别研究所的硕士、博士一年级学生提供的课程中，包括了一系列以实践为导向的研究技能研讨会，内容涉及统计、编程、数据简化和高性能计算，以及科学讲座。系列讲座的内容涵盖了大学正在进行的天文学研究，大部分讲座的重点都来自Carlton Baugh教授目前正在参与的研究，内容极具实用性和前瞻性。

Carlton Baugh教授

杜伦大学物理系课程

大学的物理与天文学课程主要包含：三年制的理科学士(BSc)课程，四年制的物理学本硕(MPhys)课程(在学习期间学生也可以自行选择参加实习)，为期一年的理科硕士(MSc)课程和博士研究项目。

有意申请杜伦大学天文和宇宙科学博士研究生课程的同学，可以尝试申请由Science and Technology Facility Council资助的STFC奖学金，成功的申请者将在第一年的学习中开展前沿的天文学研究，以及修读天文学、天体物理学和先进天文仪器等课程。STFC资助的博士生奖学金将包含学费和多达四年学位完成时间内的生活费。该奖学金名额为每年最多12人左右，感兴趣的同学们需要尽早了解并申请。

除了STFC奖学金外，杜伦大学还设有多个奖学金项目，为优秀的学生减轻学业负担。例如，国际DDS/CSC博士生奖学金(Durham Doctoral Studentship / Chinese Scholarship Council)，贝尔·伯内尔研究生奖学金基金(Bell Burnell Graduate Scholarship Fund)等。无论是报读博士或是硕士课程的同学，都可以在相关指导下进行申请。

最近，杜伦大学的天文学研究团队参与了几个世界级的重大项目，包括参与建造一个新型望远镜——该望远镜的重量约等于于一辆汽车，之后将被氦气球发射到太空边缘，用于拍摄高分辨率宇宙照片，便于科学家测量暗物质的性质。

另外，在已经开始执行任务的“詹姆斯·韦伯太空望远镜”(JWST)的开发工程中，杜伦大学的研究团队也发挥了关键作用。JWST是NASA对哈勃太空望远镜的替代品，是迄今为止建造的最大型、功能最强的太空望远镜，而杜伦大学的科学家也将成为首批使用JWST观测宇宙的团队之一。

杜伦大学宇宙学与天文学的研究项目中，除了有天体物理学，还有各式各样和我们生活息息相关的内容。

例如，你可能想象不到的——天文学家和癌症研究竟然也有关系，天文学研究其实还可以支持我们的商业发展。另外还有一些有趣的项目，比如在超级计算机里模拟出一个宇宙，或者绘制三维宇宙地图等。杜伦大学对激励学生成为未来的天文学科学家也有很多支持政策，鼓励来自全世界的同学们发展更多崭新的、有创意的研究方向。