物理学与天文学

对于物理与天文学系的研究人员来说,天空永远不是极限。他们正在探索宇宙尘埃、星系和物质——包括可见的和不可见的。这是九州体育自己的一些恒星的望远镜视图。


迈克尔·考夫曼

Michael Kaufman作为系主任,迈克尔·考夫曼除了管理行政职责外,还积极从事与新形成的恒星有关的研究。考夫曼最近获得了美国国家航空航天局(NASA)的资助,他将探索太空中的一个区域,在那里,一颗非常年轻的恒星正在向它的环境发出紫外线辐射。

他的大部分研究将在平流层红外天文观测站(SOFIA)上完成,这是一架定制的747飞机,配有直径100英寸的望远镜。这个机载天文台在4.5万英尺的高空飞行,在地球大气中大部分水蒸气的上方,这使得它可以观察到恒星形成的尘埃分子云。

在飞行中,飞机是一个繁忙的地方,考夫曼说。“有人管理飞行,有人管理科学,有人操作仪器,有人指向望远镜等等。”

“这台望远镜的独特功能使我们能够探测到氧、碳和水等原子和分子,从而了解恒星形成环境中的化学和物理过程。”

资助:NASA/SOFIA项目在NASA艾姆斯研究中心


莫妮卡克雷斯

Monika Kress在她职业生涯的早期,莫妮卡·克雷斯从事了具有挑战性的研究领域,即在恒星形成区域发生的化学反应中尘埃颗粒的活动。事实上,她的博士导师警告她,这是一个非常苛刻的话题,这只是激励她继续前进。

“我总是被难题所吸引,”她解释道。

除了进行她的研究,克雷斯还活跃于虚拟行星实验室,这是美国宇航局天体生物学研究所的一个重要科学问题,“我们如何确定一颗太阳系外的行星是否能够支持生命,或者它是否有生命?”这项研究利用美国宇航局开普勒任务收集的发现和数据,研究了行星与母恒星的相互作用。

最近,克雷斯一直关注学生的成功,尤其是工程专业的初级学生。

她解释说:“我们需要学生学习STEM学科,但我们也需要确保他们完成专业学习,不会没有学位就离开。”“我们的目标是为这些学生提供高质量的教学和协调的支持。”

资助:华盛顿大学虚拟行星实验室


卡桑德拉保罗

Cassandra Paul为了帮助学生理解物理,Cassandra Paul正在实施新的工具来研究学生和教师之间的课堂交流,特别是在科学课程的背景下。计算机化的实时教师观察工具(RIOT)通过向教师提供学生行为和学生与教师互动的数据来帮助他们。

正如Paul解释的那样,“这个工具允许观察者测量和分类课堂上发生的事情。学生们在做什么?他们参加小组工作了吗?学生们在问问题吗?老师有提问吗?”

保罗的一些研究还考察了学生与教师通过评估、书面反馈和评分进行的交流,并观察学生是否利用了他们收到的反馈。

“我们对我们的研究结果对课程改革和专业发展的影响很感兴趣。RIOT并不是一种评估——相反,它允许我们调查学习者和教师在正式和非正式环境中学习物理时有效互动的方式。这只是关于发生了什么。”

保罗的工作还集中在改革实验室、研讨会和由助教讲授的讨论环节,因为这些是对学生来说最具互动性的环境。

“我专注于帮助所有学生理解物理的研究和实践。许多人觉得它很吓人,但我相信任何人都可以做物理。”

资助:美国国家科学基金会


亚伦Romanowsky

Aaron Romanowsky and students

亚伦·罗曼诺夫斯基的学生(左起):斯蒂芬妮·斯特里格尔、瓦基尼·桑塔纳·克里希南、罗曼诺夫斯基、安吉莉卡·洛林·李、亚历克斯·科尔博、玛丽亚·斯通

我们在天空中看到的所有可见物质——恒星、气体和尘埃——只占宇宙物质的10%。其余的“暗物质”充满了恒星之间看不见的空间,也是亚伦·罗曼诺夫斯基(Aaron Romanowsky)研究的主题。

“暗物质是由一种性质尚不清楚的物质组成的,”罗曼诺夫斯基说,他也研究星系和较小的星团。罗曼诺夫斯基是一位多产的研究者,他的研究同时涉及本科生和研究生。尤其值得注意的是他的两个本科生理查德·沃(Richard Vo)和迈克尔·桑多瓦尔(Michael Sandoval)的成就,他们在2014年取得了历史性的发现,当时他们分别在几周内发现了一个此前未被发现的超致密矮星系。两人后来都去了天体物理学的研究生院。

如今,他的学生们感兴趣的领域包括超大质量黑洞、“蓬松”星系(它们几乎太过脆弱而无法看到),以及教计算机自动对天体进行分类的机器学习方法。罗曼诺夫斯基对他们的决心和能力充满信心,并补充说:“我期待着他们的发现。”

Aaron Romanowsky目前的学生:Stephanie Striegel, Vakini Santhana- Krishnan, Romanowsky, Angelica-Lorraine Lee, Alex Colebaugh, Maria Stone

资助:美国国家科学基金会,美国国家航空航天局


上海外国语大学研究基金2016-17年度报告