Teoretická fyzika
Specializace navazujícího magisterského studijního programu Fyzika
Vystudovali jste bakaláře z fyzikálně zaměřeného oboru a baví vás matematická stránka fyzikálních teorií? Chcete se ponořit hlouběji do kvantové mechaniky, obecné relativity nebo optiky? Pak by specializace Teoretická fyzika mohla být pro vás.
Jak probíhá studium?
Narozdíl od bakalářského studia budete mít v magisterském studiu mnohem více prostoru pro svůj výzkum. Téma diplomové práce se vybírá už v prvním semestru a kreditová hodnota předmětů diplomové práce činí 35% z celkového počtu povinných kreditů. Seznam všech vyučovaných předmětů najdete ve studijním katalogu.
Magisterské studium se díky tomu mnohem více podobá pracovní náplni vědce a vy si tak můžete vyzkoušet, zda by vás taková kariéra bavila. Jako součást studia se doporučuje výjezd do zahraničí. Naši studenti pravidelně vyjíždí na konference, pracovní stáže, letní školy, atd. Konkrétní výjezdovou aktivitu vám může doporučit vedoucí, ale stejně tak si můžete vybrat sami. Financování výjezdu je pak hrazeno ústavem nebo z výjezdových programů jako je Erasmus+. Výjezdy jsou výborná příležitost jak potkat další vědce zabývající se stejným tématem a případně navázat spolupráci, vidět jak fungují instituce v zahraničí a naučit se pracovat v mezinárodním prostředí.
Vědecké zaměření
Co se týče odborného zaměření, tak můžete pokračovat v tématu, kterým jste se zabývali v bakalářské práci nebo si zvolit zcela jiné. Pro představu, čemu se u nás lze věnovat, si můžete prohlédnout vybrané práce absolventů:
Amplituhedron
V této diplomové práci shrneme objevy posledních několika let na poli amplitud rozptylu, které vedly k objevu geometrického objektu zvaného Amplituhedron. Zaměříme se na symetrie amplitud rozptylu v N=4 super Yang-Millsově teorii a ověříme tyto symetrie pro novou formuli počítající amplitudy rozptylu. Spocítáme také několik příkladů amplitud a ukážeme, že tato nová formule je úzce spojena s geometrickým objektem zvaným Amplituhedron.
Difrakce na periodických strukturách
V této práci se zaměřujeme na studium monochromatického elektromagnetického záření procházejícího prostorově periodickou mřížkou se specifickou strukturou. Pro popis struktury difrakčního obrazce vytvořeného takovým typem mřížky využíváme Gaussovy sumy a Fourierovy řady, které navíc umožňují studium fraktální struktury takto vytvořených obrazců. Zvláštní pozornost pak věnujeme popisu samozobrazování a s ním úzce souvisejícím Talbotovým jevem. Naše teoretické předpovědi potom konfrontujeme s experimentem.
Potenciály a geometrie v kvantové mechanice
Kvantová částice upoutána na dvourozměrnou plochu pociťuje sílu, která pochází pouze ze zakřivení této plochy. V této práci přinášíme detailní analýzu chování takové částice pro různé plochy. Výpočty a numerické modely jsou doplněny dvou i třídimenzionálními vizualizacemi.
Vztah mezi teorií tekutin a gravitací
Tato práce se zabývá vztahem mezi obecnou teorií relativity na AdS prostoru a konformní hydrodynamikou na hranici tohoto prostoru. Je představena perturbační metoda, jak z řešení vakuových Einsteinových rovnic se zápornou kosmologickou konstantou zkonstruovat tenzor energie-hybnosti popisující hydrodynamiku na hranici uvažovaného prostoru.
Teorie elektromagnetického pole s vazebnou konstantou závislou na souřadnicích
Předložená diplomová práce se zabývá teorií elektromagnetického pole s vazebnou konstantou závislou na souřadnicích a používá při tom přístupu BSBM teorie zavedené J. D. Bekensteinem. Je zde ukázáno odvození elektromagnetických zákonů platných pro tuto teorii a tyto zákony jsou aplikovány v elektrostatice, ale především v kosmologii. Kde jsou hledány stabilní konfigurace vesmíru podle této teorie.
Topologická kvantová teorie pole a konformní teorie pole
Diplomová práce se zabývá definicí a příklady topologické kvantové teorie pole TQFT a konformní teorie pole CFT. Topologická kvantová teorie pole je užitečným jak matemaickým, tak i fyzikálním nástrojem, nicméně souvislost mezi těmito dvěma přístupy nemusí být zcela zřejmá. Tato souvislost je v práci diskutována. Dále se práce zabývá korespondencí mezi TQFT a CFT v konkrétním případě Chern-Simonsovy teorie a WZW modelu.
Podmínky přijetí ke studiu
Zájemce o studium čeká písemná příjímací zkouška na úrovni státní bakalářské zkoušky z fyziky. Pokud u nás studujete bakalářskou fyziku, bere se jako přijímací zkouška vaše státnicová písemka.
Uplatnění
Po ukončení magisterského studia můžete dále pokračovat ve vědecké kariéře na doktorském studiu, ať už v Česku nebo v zahraničí. Naši absolventi pokračovali například na Perimeter Institute, Trinity College Dublin, University of Dundee atd.
Druhou možností je neakademická kariéra. Už dávno neplatí, že fyzik se uplatní jen na univerzitě nebo na akademickém ústavu. Na dnešním trhu práce je povolání fyzika vyžadováno stále více a našim absolventům je často dávána přednost před absolventy technických oborů, díky jejich hlubšímu porozumění fyzikální problematice a schopnosti samostatně řešit komplexní problémy. Oproti jiným absolventům mají teoretičtí fyzici výhodu hlavně v hlubším matematickém vzdělání. Naši absolventi běžně nacházejí uplatnění ve
firmách jako je Honeywell, Meopta, On Semiconductor, Super Hard Materials, TESCAN, Thermo Fischer Scientific atd.
„Moje vědecká činnost není motivována ničím jiným než neodolatelnou touhou proniknout do tajemství přírody. Moje láska k poznávání a touha přispět ke zlepšení životních podmínek člověka jsou tak spjaty s mými vědeckými zájmy.“
Albert Einstein