• Saturday July 20,2019

Undervisningsteamet

Anonim

Dessverre er jeg ikke her for å kunngjøre at søknader nå aksepteres for studenter som ønsker å delta i dette årets grunnutdanningsteori. Det er fordi det ikke er noe slikt som Undergraduate Theory Institute, i hvert fall så langt jeg vet. (Google kjenner heller ikke en.) Men jeg tror det ville være en god ide - kanskje hvis jeg legger det på bloggen, vil noen starte den.

Det er stadig vanlig for fysikkstuderende å delta i en eller annen form for forskning i sine grunnår. NSF har en meget vellykket forskningserfaring for undergraduates-programmet, for eksempel, som fond studenter til å gjøre sommerforskning, vanligvis på en annen institusjon enn sine egne. Å bli involvert i forskning så tidlig som mulig er en god ide for studenter, av flere grunner. Viktigst er smaken av å gjøre reell forskning, der svarene ikke finnes i baksiden av boken, helt forskjellig fra nesten alle klasseromserfaringer eller selvstudier, hvor du prøver å lære materiale som noen andre allerede har mestret. Flyttet fra å følge et studium for å streike ut i det ukjente er en av de vanskeligste overgangene å gjøre i grunnskolen, og å få en start er en enorm hjelp. På et mer prosaisk nivå er det nyttig å jobbe tett sammen med en rådgiver som kan ende opp med å skrive anbefalingsbrev. Og la ikke glemme at det kan være mye moro!

Dessverre er utsiktene svært forskjellige for studenter som ønsker å gjøre teori vs. eksperiment. Det er ofte sant at en student med bare en hånd på grunnleggende innføringsfysikk i et eksperimentelt prosjekt kan komme inn og lære noe om det spesielle eksperimentet som gjennomføres, og etter en kort læringsperiode kan det snart bidra sterkt til arbeidet. På teoretisk side er lærekurven mye mindre bratt, og mye mer bakgrunnskunnskap er nødvendig før en student kan gjøre noe interessant. I mitt felt, til du har tatt kurs i kvantfeltteori og generell relativitet, er det vanskelig å gjøre originalt arbeid.

Likevel, som mange andre teoretiske fysikere, får jeg mange forespørsler fra undergrads som ønsker å gjøre forskning. Jeg liker å gjøre forskning og ha elever, men for å være ærlig er det ofte svært vanskelig å finne ting for dem å gjøre, siden bakgrunnen bare ikke er der. Jeg har gjort det, ganske mange ganger - Jeg har veiledet fire bacheloroppgaver, og tre sommerforskningsstuderende. Noen ganger faller alt på plass, og det ender med et interessant publiserbart papir. Oftere er det en unnskyldning for å la elevene lære litt GR eller QFT, og kanskje komme i gang med det aller grunnleggende om et problem, før de vokser opp og oppgraderer.

Det er et godt svar på denne situasjonen, som er: selv om du til slutt vil bli teoretiker, er det en god idé å gjøre eksperimentell forskning som undergrad. Kanskje du ikke vil bli nedsenket i det arbeidet du ønsker å forfølge, men (1) forstå noe om hvordan eksperimenter fungerer, er en utvetydig god ting, og (2) den viktige leksjonen ikke er i detaljene til det aktuelle feltet, men i hva det er som å gjøre forskning, som er nesten uavhengig av typen forskning du gjør. Det var det jeg gjorde, da på Villanova jobbet jeg med fotometri for å forklare variable stjerner; Jeg har et fint papir ut av det. (Og min favorittstjerne, Epsilon Aurigae, kommer til å gå inn i formørkelse igjen i et par år, da jeg forventer at vår modell blir spektakulært bekreftet, og berømmelse og formue å følge.)

Og jeg forteller dette til folk hele tiden, men studentene vil fortsatt gjøre teori! Utålmodige små buggere. Men jeg kan nesten ikke klandre dem - vi lokker dem inn i feltet med forseggjorte historier om sorte hull og supersymmetri og mørk energi, og det blir bare til slutt klart at de ikke vil lære om de greiene før de er godt inn i grad skole, hvis da.

Så jeg hadde ideen til et teoretisk institutt. Mengden teoretisk bakgrunn du trenger å gjøre nyttig arbeid er ganske betydelig, mye større enn man kunne klemme inn i en sommer, det er sant. På den annen side kan seks uker med ganske intensiv studie mellom junior og senior år tjene til å introdusere entusiastiske studenter til mange av de grunnleggende ideene de til slutt vil møte som teoretikere. Hvis ikke noe annet, kan de bli kjent med en mengde buzzwords de vil høre i år. Det høres overfladisk, men kan potensielt være til stor nytte - det betyr at de umiddelbart kan begynne å gå på seminarer og chatte med professorer når de kommer til universitetsskolen, og ha en mye bedre forståelse for hva slags ideer som kastes rundt.

Så, en seks ukers sommer kurs for undergrads. Mye selvstudium, men regelmessige forelesninger av fakultet og kanskje postdocs. Et par seminarer om sexy ting av nåværende forskningsinteresse, som en belønning, men for det meste fokuserer på grunnleggende verktøy for teoretisk forskning innen feltteori og gravitation. (Siden det jeg vet om - andre spesialiteter er velkommen til å chime i!) Her er det jeg forestiller pensum for å være som:

  1. Spesiell relativitet, indeksnotering, vektorer, tensorer.
  2. Lagrangian og Hamilton mekanikk.
  3. Klassisk skalarfeltteori.
  4. Måle teorier og elektromagnetisme.
  5. Grunnleggende om Lie grupper, SU (n).
  6. Ikke-abelske symmetrier.
  7. Spontan symmetri sammenbrudd, Higgs mekanismen.
  8. Topologiske feil.
  9. Spacetime krumning og Einstein 's ligning.
  10. Schwarzschild og Robertson-Walker spacetimes.
  11. Grunnleggende om feltkvantisering og Feynman-diagrammer.

Noe sånn, uansett. Det ser ut til å være et stort antall å dekke, men det vil alle være ganske sterke, og det er fordeler å oppnå ved å se alt på en gang på samme sted, omgitt av en gruppe andre lyse studenter som studerer det samme materialet. Ville du ikke elsket å ha en slik introduksjon som en undergrad? Hvis vi legger sammen noen fine forelesningsnotater, er jeg sikker på at det ikke ville være for vanskelig å få dem publisert som en billig referanse bok.

Alt jeg trenger nå er en betydelig (og pålitelig) finansieringskilde, noen til å skrive forelesningene og levere dem, en vertsinstitusjon og en organisasjonsveiviser for å ta vare på logistikk. Jeg vil se over hele operasjonen som en velvillig, om noe frakoblet, farfigur, hvis hovedrolle vil være å skyte brisen med studentene på senkveldens kaffe og whiskytimer. Noen takers?


Interessante Artikler

Mystiske arter kan ha interbreed med mennesker

Mystiske arter kan ha interbreed med mennesker

Historien om menneskelig evolusjon blir stadig mer komplisert. Forskere denne uken kunngjorde oppdagelsen av et lårben som kunne tjene som bevis på en ny gren i vårt slektstre. Lårbenet var datert til rundt 14.000 år siden, og utfordret forestillingen om at andre arter av gamle mennesker døde etter at moderne mennesker hadde opptrådt. I ste

Er det en genetisk grunnlag for å løpe etter alle?

Er det en genetisk grunnlag for å løpe etter alle?

DNA Genetikere avdekker et annet nivå av menneskelig etnisk mangfold: Det kan ikke være hvilke gener vi har så mye som måten de oppfører seg på som står for våre forskjeller. Ved hjelp av det internasjonale HapMap-prosjektet, som katalogiserer humane genvarianter på tvers av populasjoner, samler forskere fra University of Pennsylvania Vivian Cheung og Richard Spielman først sekvensene av en bestemt hvite blodcelle fra 82 asiater og 60 personer av europeisk nedstigning. Deretter

Jägeren-samlere i oss

Jägeren-samlere i oss

Lesley-Ann Brandt En av grunnene til at HGDP-populasjonene er vektet mot urfolksgrupper er at det var forståelse for at disse populasjonene kanskje ikke vil være lengre etter verden i deres nåværende form. Men gjenvinningen av Taino-genomet illustrerer at selv om befolkningen ikke lenger er hos oss. de

På utdanning og  'Science Literacy '

På utdanning og 'Science Literacy '

Mens jeg forbereder lørdagens utdanningspanel, la vi gå tilbake til et beslektet emne som diskuteres her i løpet av de siste ukene. Jeg er nysgjerrig på å finne ut hvordan våre nye lesere føler om begrepet " science literacy ". Tror du det er noe lært i klasserommet eller ervervet ved naturlig nysgjerrighet og ivrig intellekt? Er en

Vitenskapsforfattere: Du har store krefter.

Vitenskapsforfattere: Du har store krefter.

Nyhetene i disse dager er dystre for vitenskapssinnet. Guvernøren i Texas, som også vil være din president, sier at Texas skoler lærer kreasjonisme. (De skjønner ikke, selv om Perry-som utnevnte en kreasjonist til å lede statsrådets utdanning - kan ønske seg noe annet.) Astrophysicist Neil deGrasse Tyson snakket lidenskapelig på HBO om landets retrett fra drømmer. Så jeg f

NCBI ROFL: Farge og kvinners attraktivitet: når røde klær blir oppfattet som å ha en mer intens seksuell hensikt.

NCBI ROFL: Farge og kvinners attraktivitet: når røde klær blir oppfattet som å ha en mer intens seksuell hensikt.

"Forskning har vist at med noen nonhuman primater, er rød forbundet med større seksuell attraktivitet hos kvinner, og nyere studier har funnet ut at en kvinne med røde klær øker tiltrekningsadferd hos menn. Imidlertid er mekanismen som forklarer slik atferd, ikke studert. I dette eksperimentet antydet vi at menn overvurderte kvinners seksuelle hensikt når de hadde på seg røde klær. Deltake