8D05306 Физика в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Методы научных исследований

  Назначение дисциплины. Дисциплина «Методы научных исследований» направлена на формирование у будущих специалистов знаний, связанных с применением методов организации теоретических и экспериментальных исследований в профессиональной деятельности. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие аспекты: Теоретические методы физических исследований, Экспериментальные методы физических исследований. Особенности планирования научных исследований. Способы обработки и анализа результатов. Развитие научной и экспериментальной базы исследований. Структура организации науки и научно-технической деятельности. Научно-исследовательские институты. Фундаментальные и прикладные исследования в приоритетных и специализированных научных областях. Авторское право на интеллектуальную собственность.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Элементарные частицы и симметрии

  Цель изучения дисциплины –сформировать способность использовать современные теории симметрии в физике элементарных частиц. Рассматриваются: Симметрии и законы сохранения. Правила отбора изоспина и странности в слабых и электромагнитных взаимодействиях. Электромагнитная структура нуклонов. Слабые взаимодействия и нарушение четности. Теория Каббибо, киральная симметрия, алгебра токов. Объединение слабых и электромагнитных взаимодействий и чарм.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Избранные главы механики ОТО

  Цель изучения дисциплины –сформировать способность применять различные методы для решения класса задач классической ОТО и небесной механики. Будут рассмотрены: задачи Шварцшильда, Лензе-Тирринга, задача двух тел в ОТО, проблема устойчивости в механике ОТО, использование метода гидрадинамической аналогии и т.д. привлекая формализмы Лагранжа, Гамильтона, Гамильтона-Якоби и т.д.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Дополнительные главы релятивистской астрофизики

  Цель изучения дисциплины – сформировать способность использовать последние достижения релятивистской астрофизики. Будут рассмотрены: физика компактных объектов, таких как белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры, природа темной энергии, темной материи и сверхмассивных черных дыр, поведение пробных частиц и частиц света в поле вращающего деформированного объекта.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Теория рассеяния волн и частиц

  Цель изучения дисциплины– сформировать способность использовать теории рассеяния волн и частиц в научных исследованиях. Будут рассмотрены: Движение в центральном поле, частные случаи различных типов потенциалов, плоская волна и монохроматическая волна, поляризация рассеянного пучка, мультиполное разложение электромагнитных волн, приближение Рэлея-Ганса, Борновское приближение.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Калибровочные теории в физике

  Цель изучения дисциплины - сформировать способность использовать калибровочные теории в современной физике высоких энергий, а также в физике. Будут рассмотрены: электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия как калибровочные теории, математические основы классических теорий калибровочных полей, монополи и инстантоны в калибровочных теориях.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Избранные вопросы физики неидеальной плазмы

  Цель изучения дисциплины -сформировать способность использовать современные теории сильносжатой плазмы в исследованиях. Будут рассмотрены: введение в современную теорию сильносжатой плазмы. Характеристики и свойства плотной плазмы. Динамические и статические свойства сильносжатой плазмы. Псевдопотенциальные модели разных видов плазмы. Учёт эффектов межчастичного взаимодействия, коллективных и квантово-механических эффектов дифракции и симметрии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика ядерных кластеров

  Цель изучения дисциплины - сформировать способность использовать ядерных кластеров в исследованиях. Будут рассмотрены: ядерная реакция, нуклоны в ядрах, оболочечная модель ядра, формирование кластеров в атомном ядре, эффективные числа кластеров в ядрах, энергетические и пространственные распределения кластеров в ядрах.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные вычислительные методы в теоретической физике

  Цель изучения дисциплины сфор-мировать способность использо-вания современных вычислитель-ных технологий. Будут рассмотрены: Классификация методов. Методы конечных элементов. Методы Монте-Карло. Методы молеку-лярной динамики. Основы парал-лельных вычислений. Использо-вание GPU в научных расчетах. Алгоритмы оптимизации. Про-граммное обеспечение и инстру-менты для теоретической физики. Компьютерные методы в ОТО. Использование специализированных программных пакетов Maple, Mathematica, MATLAB.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методология физики и техники энергосбережения и возобновляемой энергетики

  Цель изучения дисциплины -сформировать способность использовать новые направления энергосбережения и производства энергии. Будут рассмотрены: Состояние и перспективы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Аккумулирование и передача энергии возобновляемых источников. Экологические проблемы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Зеленая энергетика Казахстана.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Академическое письмо

  Назначение дисциплины. Дисциплина «Академическое письмо» направлена на формирование у будущих специалистов навыков написания научных статей, отчетов, заявок и письменной научной коммуникации. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие аспекты: Научный текст и академическое письмо. Особенности академического письма. Общие требования к научной работе. Публичность и коммуникация. Виды академических текстов. Целостность академического текста. Академическая грамотность. Стиль изложения. Работа с разными источниками. Ссылки и правила цитирования. Особенностей написания статей в области физики. Структурирование и подготовка к написанию научного текста в области профессиональной деятельности. Писать научные статьи в международных научных изданиях. Беседа и дискуссия на международном уровне с научным сообществом в области профессиональной деятельности.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 2
  

• Экспериментальные методы в исследовании плазмы

  Цель изучения дисциплины -сформировать способность использовать комплекс знаний и компетенций, связанных с изучением физики импульсного плазменного потока. Будут рассмотрены: Параметры импульсной плазмы. Установки для получения импульсного плазменного потока. Физические процессы в мощных импульсных разрядах. Использование импульсных потоков плазмы в термоядерной энергетике. Физика взаимодействия импульсных потоков плазмы с веществом.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современная космология и астрофизика

  Цель дисциплины – сформировать способность использовать современные теоретические знания о новых областях современной космологии и астрофизики. Будут рассмотрены: космологические модели, происхождение Вселенной, основные этапы развития Вселенной, реликтовые излучения, космологическое красное смещение, расширение Вселенной, космологическое уравнения состояния, темная материя и энергия; эволюция звезд и их строение, звездная динамика, эволюция галактик.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Теория фундаментальных взаимодействий элементарных частиц

  Цель изучения дисциплины - сформировать способность использовать современные представления о структуре материи и фундаментальных взаимодействий. Будут рассмотрены: Квантование калибровочных полей. Квантовая теория суперполей и основы квантовой хромодинамики. Единая теория электрослабого взаимодействия. Физические основы теории перенормировок калибровочных полей и суперполей. Современные представления о структуре материи и фундаментальных взаимодействий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Применение искусственного интеллекта для вычислительных задач в физике

  Цель изучения дисциплины -сформировать способность применение технологий ИИ в решении и моделировании физических процессов. Будут рассмотрены: Архитектуры нейронных сетей. Типы нейронных сетей, Машинное обучение в квантовой механике. Использование ИИ для оптимиза-ции. Сверточные нейронные сети в астрофизике. Моделирования астрофизических процессов. ИИ в материаловедении. Предсказа-тельное моделирование с помо-щью ИИ. Этика ИИ. безопасность использования ИИ.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные проблемы квантовой гравитации

  Цель изучения дисциплины - сформировать способность использовать современные проблемы объединения теории гравитации с квантовой теорией. Будут рассмотрены: Теоретическая обоснованность объединения теории гравитации с квантовой теорий. Трудности квантования гравитации. Представление о квантовой космологии. Описание начальной стадии существования Вселенной. Инфляционные космологические модели. Обзор существующих подходов к объединению гравитации и квантовой теории.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Давать экспертизу фундаментальным и прикладным исследованиям в области профессиональной деятельности основываясь на теоретических и экспериментальных данных;
• Повышать научную результативность и публикационную активность, организовывая различные научные конференции на международном уровне с научным сообществом в области профессиональной деятельности.
• Систематизировать и интерпретировать на практике совокупность фундаментальных принципов для решения различных задач по теоретической физике и плазменным технологиям;
• Управлять научными инновационными проектами в области физической науки, разрабатывая программы и представляя научные отчеты по инновационной деятельности организации;
• Проводить исследования и наблюдения на экспериментальных установках, научных приборах для получения новых результатов;
• Разрабатывать современные вычислительные методы для решения актуальных задач физической науки;
• Выполнять научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, проводить научные исследования в НИИ и ОВПО;
• Описывать физическую картину Вселенной и ее Эволюции, описать новые космологические эффекты; описывать современное состояние физики элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий в рамках стандартной модели;
• Разработать новые математические подходы для решения задач в теориях гравитации, в общей теории относительности, в теории рассеяния волн и частиц, а также анализировать и обсуждать полученные результаты;
• Конструировать физические модели для описания различных явлений в теории гравитации, в теории элементарных частиц и в астрофизике;
• Генерировать новые идеи и знания путем проведения оригинальных научных исследований в области профессиональной деятельности;
• Организовывать и проводить учебные занятия используя принципы студентоцентрированного обучения и оценивания в традиционной и дистанционной формах, разрабатывая учебно-методические материалы по преподаваемым дисциплинам с учетом интеграции образования, науки и инноваций.