国际暑期物理学研究所项目

International Summer Physics Institute (iSPI) 国际暑期物理学研究所

项目时间:2016年7月16日-7月30日

科学让人着迷之处

你热爱科学和数学吗?物理学呢?想象一下参与一个暑期研究所,专注于最尖端的一种科学:粒子物理学。

你有没有听说过大型强子对撞机或欧洲粒子研究所?在国际暑期物理学研究所(iSPI)中,你不仅会学习粒子物理,而且会使用来自欧洲粒子研究所(CERN, European Organization for Nuclear Research) 的大型强子对撞机(LHC, Large Hadron Collider)的真实数据来做研究。来自欧洲粒子研究所的数据、互联网、我们的设备和iSPI老师们的专业知识是我们的课本。经我们自己组装和测试并用以研究宇宙射线的探测器、物理系一流的设施、可获取数据的粒子物理实验是我们的实验室。

如果你对科学尤其是物理科学感兴趣,想成为国际学生科研团队的一员,想在具有挑战性和令人兴奋的研究中度过暑假,那么圣母大学的国际暑期物理学研究所就是为你量身定做的。

圣母大学介绍

圣母大学(University of Notre Dame),创建于1842年,位于美国印地安纳州的南本德市,距离芝加哥150公里,是一所享誉全美的私立研究型大学。在2015年《美国新闻与世界报导》的年度美国综合大学排名中,圣母大学名列全美大学第16名,被《纽约时报》给予最高的五颗星的学术评分。美国《商业周刊/彭博通讯》对全美顶尖本科商学院的排名中,圣母大学门多萨商学院在2010-2014年间连续五年名列第一。

圣母大学物理科研的优势

圣母大学物理系的研究领域包括原子物理,天体物理,凝聚态物理,核物理和高能物理。美国国家科学基金会把圣母大学列为研究低能核物理的前三名大学之一。圣母大学物理学家在全球各地的合作中都很活跃,包括在欧洲核研究中心的粒子物理学,在日本的核物理研究,在法国和瑞士的凝聚态实验,在南美洲的望远镜观测等。圣母大学物理系还负责管理美国国家QuarkNet项目,并主持着该项目的一个开创性地区中心。过去15年以来,来自美国各地的老师和学生们就是在这里进行着粒子物理学的学习和培训。

iSPI项目概况

iSPI项目以研究粒子物理学为核心内容。世界各地的高中生将有机会在圣母大学国际一流的物理学环境下学习这门尖端前沿的科学。该项目由圣母大学QuarkNet中心和圣母大学物理系共同管理。课程包括亲自动手的实验课,教授讲座,学术考察及课外活动。物理学家们会指导学生们从科学家的角度思考处理粒子物理学的即时真实数据,共同合作探究物理问题。此外,学生们将会构建自己在科学界的同学和导师网络,并增进科研能力,英语水平及团队合作解决问题的能力。

iSPI学习目标

  • 学生将更了解物理学标准模型中的元素,并用它们在最微观的规模下解释物理现象。
  • 学生将强化和应用他们已有的物理学知识,特别是守恒定律,并继续学习新知识,用真实的最新数据研究粒子物理学问题。
  • 如同粒子物理学家日常的工作一样,学生将通过团队合作解决问题。

iSPI适合哪些学生

热爱物理,今后想在美国或是圣母大学就读科学类专业的高中生。喜爱挑战,想在充实的科研实践中和来世界各国的高中生进行头脑风暴以及合作研究的高中生。

2016日程安排计划(会有微调)

iSPI 项目为期两周,以研究粒子物理学为核心。每星期的前三天是科学核心课程。第一周的科学核心课程中,学生们会动手做和宇宙射线探测器相关的实验;第一周的周末为费米国家实验室实地学术考察;和芝加哥一日游,第二周的前三天学生们将利用CMS(紧凑型μ介子螺线管)的数据做实验;后两天会准备课堂报告并做演示。

课程形式

iSPI 项目会更着重于学生参与而非教授讲课,但也会有粒子物理学家的精彩讲座。iSPI学生会采用真实数据进行研究。这些数据包含从欧洲粒子研究所(CERN)大型强子对撞机(LHC)传来的真实数据以及学生自己收集的数据。分析数据,找出原因,推导结论和测试结论都是iSPI项目的核心部分。

研究项目

宇宙射线研究领域的实例包括勘探宇宙射线通量的角度依赖性,或计算大气压力对宇宙射线计数率的影响。另外,CMS研究(紧凑型μ介子螺线管)的实例包括确认J/Ψ介子的质量,或是从ž玻色子衰变验证动量守恒。

iSPI项目还会鼓励学生在完成作业之外本着好奇心去学习更多知识。

实地考察

学生将花一整天的时间参访芝加哥附近的费米实验室。他们也将会参观圣母大学的核结构实验室并观察该实验室最大的加速器-范德格拉夫串列静电加速器。iSPI学生将有机会体验圣母大学最先进的设施-可视化数字影院,并在这里详细观察世界最大的大型强子对撞机。

教学设施

参与iSPI项目的学生将在圣母大学乔丹科学楼(世界上首屈一指的本科科学设施之一)的本科实验室进行宇宙射线探测器和CMS(紧凑型μ介子螺线管)的数据研究。并且在圣母大学可视化数位影院近距离观察欧洲粒子研究所的大型强子对撞机。

可视化数位影院

可视化数位影院
物理实验室

理学院乔丹科学楼

课外活动

除了两周的学术课程之外,iLED和iSPI的学生还有机会和圣母本科招生办进行面对面的答疑,和圣母大学本科生互动,以及参加其它多元化的课外活动,包括:芝加哥一日游,银色海滩/密歇根湖,印第安纳沙丘国家公园,奥特莱斯购物,才艺表演晚会,等等。

生源

iSPI项目的学生预计来自亚洲,拉丁美洲和欧洲。第二届预计招收30名学生。

建议具备的物理和数学水平

数学方面,建议学生要有扎实的三角函数和代数的基础,包括:

  • 方程组
  • 对数和指数函数
  • 指数和方根
  • 无理数和复数
  • 函数图像

关于代数相关主题可参阅:https://www.khanacademy.org/math/algebra2

物理方面,如果学生事先有学过下列主题将会很有帮助:

  • 守恒定律特别是能量和动量守恒
  • 电荷和静电引力
  • 电磁差异
  • 谐运动和波

关于物理相关主题可参阅:https://www.khanacademy.org/science/physics

2016圣母大学暑校可选附加课程

在常规的两周课程之后,学生可以选择继续留在美丽的圣母校园进行一周的SAT+托福英语突击,并且在周末进行一次托福考试。圣母国际办会派专车送学生去考试中心(距校园15分钟车程)。

其他信息

住宿:学生将住在学校的宿舍,两名学生共用一间双人间卧室。圣母国际办会分别为男女生宿舍分配多名24小时项目助理,为学生提供帮助。

就餐:在校时间学生将使用校园ID卡在校园自助餐厅内就一日三餐。出游和机场接送日,国际办负责人会安排学生在各式餐馆就餐。项目费用包含所有餐饮费用。

签证:圣母大学移民服务办公室负责发出项目邀请函以供申请B-1旅游签证。签证申请费用由申请者个人承担。

机票和航班预订:预定往返芝加哥奥黑尔国际机场的航班的机票费用由申请者个人承担。

迎新会相关:学生将在抵达圣母大学后第二天参加由圣母大学国际办公室举办的迎新介绍会。迎新会主要涵盖项目期间的安全事项以及圣母大学的规章制度。

在圣母大学期间的身份:参加项目的学生将作为非学位访问学生登记注册。

项目费用

2016年iSPI项目总费用为

4000美金:常规两周课程
6000美金:常规两周课程+托福/SAT突击课程 (共三周)

费用包括:

  • 所有课程学费
  • 校园宿舍住宿
  • 校园自助餐厅一日三餐
  • 校外出游日一日三餐
  • 所有课外活动费用
  • 全程医疗保险
  • 所有交通安排
  • 和芝加哥国际机场接送

注意: 签证申请费用和往返芝加哥的机票费用由申请者自行承担。圣母大学负责发出项目邀请函以供申请签证。此外,学生应该携带一定现金或者国际信用卡用于购物等个人费用。

重要日期和截止时间

  • 2015年11月23日:在线申请开放
  • 2016年1月11日:滚动录取开始,陆续发放录取通知书和签证邀请函
  • 2016年3月31日:申请截止
  • 2016年4月15日:500美元定金缴付截止(不可退)
  • 2016年5月31日:缴付项目余下费用
  • 2016年7月16日:抵达圣母大学
  • 2016年7月30日:项目结束,启程回国(参与附加课程的学生会在8月7号启程回国)

申请条件

  • 高中在读
  • 学习成绩优异(在线申请时请上传官方成绩单)
  • 优秀的英文水平
    • 托福iBT成绩80分以上或雅思成绩6分以上;未达到该分数的学生也许会被要求视频面试
    • 雅思成绩6分以上
    • 如果高中课程授课语言为英语,则无需提供托福和雅思成绩
  • 申请学生拥有强烈的学习兴趣,心理成熟,独立自主能力强
  • 适应多文化环境,愿意和来自不同国家的学生们交流合作

更多信息以及申请程序

所有申请者必须在圣母大学国际办官方网站进行在线申请。申请系统于2015年11月23日开放。

点击此页下方Learn More/Apply 进行申请和获取更多iSPI项目细节: http://international.nd.edu/american-summer-programs/ispi/

联系我们:

Amber Li
Manager, American Summer Programs, University of Notre Dame
圣母大学暑校项目主管

电邮:zli15@nd.edu
电话: +1-574-631-5527

了解更多

欧洲粒子研究所(CERN)相关影片