Doktorské studium teoretické fyziky a astrofyziky

Studijní program: Fyzika

Studijní obor: Teoretická fyzika a astrofyzika

Charakteristika studia

Studium je organizováno v prezenční a kombinované formě. Studentem doktorského studia se může stát absolvent vysokoškolského magisterského studia fyziky nebo příbuzného oboru. Přijímací zkouška má prokázat odborné znalosti, předpoklady uchazeče pro samostatnou vědeckou práci a ověřit jeho znalosti anglického jazyka. Při prověřování odborných znalostí musí uchazeč prokázat znalosti základního kurzu fyziky, teoretické mechaniky, elektrodynamiky, speciální teorie relativity, kvantové fyziky a základů matematické analýzy a algebry. V rámci přijímací zkoušky uchazeč rovněž prokazuje základní znalosti v oblasti teoretické fyziky, do níž spadá téma jeho dizertační práce. Téma práce bude náležet do jedné ze tří oblastí teoretické fyziky:

  • relativistická fyzika a astrofyzika
  • teoretická nukleární a subnukleární fyzika
  • kvantová teorie systémů mnoha částic

V úvahu přicházejí i témata zabývající se astrofyzikálními aplikacemi nukleární a subnukleární fyziky či kvantové teorie systémů mnoha částic (molekul).

Standardní doba studia je tři roky. U doktorandů, kteří budou studovat při zaměstnání, se předpokládá možnost pětileté doby studia. Interní doktorandi obdrží stipendium podle platných předpisů.

Cíle studia

Cílem navrhovaného doktorského studia je výchova vědecko-výzkumných pracovníků schopných vědecky pracovat na úrovni nejvyšších mezinárodních standardů v oblasti teoretické fyziky a astrofyziky při použití efektivních počítačových metod. V rámci studia budou řešeny aktuální problémy relativistické a částicové fyziky a jejich astrofyzikálních aplikací spadající do výzkumného programu ÚF FPF SU a spolupracujících tuzemských a zahraničních institucí.

Profil absolventa studijního oboru

  1. Vymezení výstupních všeobecných, odborných a speciálních znalostí a dovedností:
    • Absolvent získá všeobecné dovednosti:
      • aplikace matematicky formulovaných zákonitostí teoretické fyziky na řešení fyzikálních problémů v oblasti základního i aplikovaného výzkumu a technické praxe
      • využívání informačních technologií
      • využívání počítačů k numerickým a symbolickým výpočtům
      • kreace počítačových simulací fyzikálních, popř. jiných procesů
      • komunikace, přesné formulace idejí a výsledků odborné práce
      • komunikace v angličtině
    • Odborné znalosti teoretické fyziky, především v oblasti:
      • matematické fyziky
      • relativistické fyziky
      • kvantové teorie pole
      • kvantové teorie mnoha částic
      • astrofyziky a kosmologie
      • statistické fyziky a kinetické teorie
      • využívání speciálních počítačových metod
      • vytváření počítačových simulací fyzikálních, popř. chemických procesů
      • aplikace zákonů teoretické fyziky
    • Speciální znalosti a dovednosti (podle zaměření práce):
      • relativistické astrofyziky a kosmologie
      • fyziky elementárních částic
      • kvantové teorie molekul
      • využívání specializovaných matematických softwarů
      • využívání speciálních edičních programů
      • hluboké znalosti fyzikálních disciplín podle zaměření doktorské práce
  2. Charakteristika profesí, pro jejichž výkon má být absolvent připraven, dalších možností jeho uplatnění a charakteristika zaměstnavatelů, u nichž bude moci uplatnit získané vzdělání:

Uplatnění absolventa

Absolvent nalezne uplatnění jako vědecko-výzkumný a pedagogický pracovník na VŠ univerzitního směru a vědeckých ústavech zabývajících se výzkumy v oblasti teoretické fyziky, a to jak v ČR, tak v zahraničí. Lze bezprostředně předpokládat působení v pozici postdoktorandů na spolupracujících zahraničních institucích (SISSA v Terstu, Göteborg University, University of Oxford, CERN, University of Pittsburgh, apod.). Nabyté znalosti a dovednosti může absolvent velmi efektivně uplatnit i ve výzkumných ústavech průmyslových podniků zabývajících se modelováním fyzikálních procesů (např. v oblasti hydrodynamiky, termodynamiky, pružnosti). Získané dovednosti při práci s výpočetní technikou může uplatnit kdekoliv v průmyslu, službách i veřejné správě.

Podmínky, které musí student splnit v průběhu studia a při jeho řádném ukončení:

Individuální studijní plán:

Průběh studia se řídí individuálním studijním a vědeckým programem, který sestavuje školitel a schvaluje vědecká rada.

Studijní program zahrnuje alespoň 5 odborných předmětů studia, z nichž student skládá zkoušky v 1. a 2. roce prezenčního a 1.-4. roce kombinovaného studia. Alespoň dva předměty jsou obligatorní a jsou zkoušeny komisionálně. Alespoň tři předměty jsou fakultativní - jejich obsah tvoří jádro speciální přípravy pro řešení tématu dizertace a jsou zajišťovány týmem školitelů a konzultantů. Dále je ve studijním programu zařazena zkouška z anglického jazyka. Doktorand v prezenční formě studia se rovněž podílí na pedagogické činnosti na fakultě. Program této činnosti vzniká na základě dohody vedoucího školicího pracoviště a školitele.

Vědecký program zahrnuje návrh řešení tématu dizertační práce, postup výzkumné práce na školicím pracovišti, případně plán studijních pobytů na kooperujících tuzemských i zahraničních pracovištích.

V průběhu studia doktorand navštěvuje předepsané a doporučené formy výuky, tj. přednášky, semináře, individuální konzultace a seminář teoretické fyziky na školicím pracovišti. Přitom pracuje na tématu dizertační práce a publikuje výsledky své výzkumné práce, a to jak časopisecky, tak na vědeckých konferencích.

O průběhu studia je veden výkaz o absolvování předepsaných i doporučených forem výuky, zkoušek, studijních pobytů a publikací výsledků výzkumné práce doktoranda. Na konci akademického roku školitel vypracovává výroční hodnocení a upřesnění studijního a vědeckého programu na další rok (doktorand má právo vyjádřit se k hodnocení i upřesněnému programu). Na základě výročního hodnocení doktoranda navrhuje vedoucí školicího pracoviště:

  • pokračování ve studiu,
  • ukončení studia,
  • změnu školitele.

O návrhu rozhodne děkan fakulty. Kladné výroční hodnocení je podmínkou zápisu do dalšího ročníku studia. (V odůvodněných případech může děkana o změnu školitele požádat i doktorand.)

Doktorand se v průběhu studia povinně zúčastňuje semináře teoretické fyziky na školicím pracovišti. V průběhu prvních dvou (u prezenčního) nebo tří (u kombinovaného) let studia přednese doktorand odbornou přednášku na téma dizertační práce v anglickém jazyce. Odbornou a jazykovou úroveň přednášky a diskuse hodnotí porota jmenovaná předsedou oborové rady. Přednáška se klasifikuje "prospěl výborně", "prospěl", "neprospěl". Kladný výsledek je zapsán do výkazu studia. Klasifikace "prospěl výborně" nahrazuje zkoušku z anglického jazyka.

Obsah a rozsah státní doktorské zkoušky a požadavky na prokázání předepsaných znalostí:

Státní doktorská zkouška se uskutečňuje jako vědecká rozprava s doktorandem a zahrnuje tři předměty individuálního studijního programu, jenž navrhuje školitel a schvaluje oborová rada. Předměty zkoušky jsou voleny tak, aby navazovaly na téma dizertační práce. Rozsah jednotlivých předmětů je dán jejich sylabem (viz příloha). Při zkoušce je předpokládána orientace uchazeče v základech metod a postupů teoretické fyziky v oblasti relativistické fyziky, kvantové teorie pole a kinetické teorie.