در این دوره ما به دنبال "درک اینشتین" خواهیم بود، به ویژه با تمرکز بر نظریه نسبیت خاص که آلبرت انیشتین، به عنوان یک کارمند ثبت اختراع بیست و شش ساله، در "سال معجزه" خود در سال 1905 معرفی کرد. هدف ما این است که برویم. در پشت افسانه سازی و فراتر از ارائه های رایج نسبیت به منظور به دست آوردن درک عمیق تر هم از شخص اینشتین و هم از مفاهیم، ​​پیش بینی ها و پارادوکس های عجیب نظریه او. برخی از سوالاتی که به آنها خواهیم پرداخت عبارتند از: انیشتین چگونه به ایده های خود رسید؟ ماهیت نبوغ او چه بود؟ منظور از نسبیت چیست؟ چه چیزی «ویژه» در مورد نظریه نسبیت خاص است؟ چرا در ابتدا به نظر می رسید این نظریه در بدو ورود مرده است؟ این که بگوییم زمان «بعد چهارم» است به چه معناست؟ آیا زمان واقعاً برای یک فرد کندتر از دیگری می‌گذرد و اندازه چیزها بسته به سرعت آنها تغییر می‌کند؟ آیا سفر در زمان امکان پذیر است و اگر چنین است، چگونه؟ چرا اشیا نمی توانند سریعتر از سرعت نور حرکت کنند؟ آیا امکان سفر به مرکز کهکشان و بازگشت در یک عمر وجود دارد؟ آیا شواهدی وجود دارد که به طور قطعی این نظریه را تأیید کند یا عمدتاً حدس و گمان است؟ چرا انیشتین جایزه نوبل نظریه نسبیت را نگرفت؟ درباره مدرس: دکتر لری لاگرستروم مدیر برنامه های آکادمیک در مرکز توسعه حرفه ای دانشگاه استنفورد است که گواهی های فارغ التحصیلی در موضوعاتی مانند هوش مصنوعی، امنیت سایبری، داده کاوی، فناوری نانو، نوآوری و علم مدیریت ارائه می دهد. او دارای مدرک فیزیک، ریاضیات و تاریخ علم است، یک کتاب و یک ویدیوی TED Ed در مورد "انیشتین جوان: از ماجرای داکسرل تا سال معجزه" منتشر کرده است و بیش از 30000 دانش آموز در سراسر جهان در دوره آنلاین خود ثبت نام کرده است. در مورد نظریه نسبیت خاص (این دوره!).

اگر در حال خواندن این مطلب هستید، احتمالاً علاقه مند به بررسی دینامیک سیالات محاسباتی کاربردی (CFD) با استفاده از نرم افزار Simcenter STAR-CCM+ یا ابزار دیگر CFD هستید. این دوره می تواند اولین قدم در بهبود عملکرد شغلی شما و پیشبرد مسیر شغلی یا تحصیلی شما باشد. ما این دوره را ایجاد کرده‌ایم تا به شما کمک کنیم از دانش فیزیک جریان و دینامیک سیالات محاسباتی برای به دست آوردن راه‌حل‌های باکیفیت مسائل جریان و انتقال حرارت به بهترین شکل استفاده کنید. این دوره در مورد دستورالعمل استفاده از یک نرم افزار خاص نیست. Simcenter STAR-CCM+ به طور انحصاری برای تمام شبیه سازی های ارائه شده در این دوره استفاده شد. با این حال، اگر از نرم افزار عمومی یا تجاری دیگری استفاده شود، نتایج یادگیری یکسان خواهد بود، تا زمانی که دارای همان قابلیت ها باشد.

به دوره 2 - رسیدن به آنجا و رفتن به فراتر از آن خوش آمدید. اگر اینجا هستید، دوره 1 (مکان ما در کیهان) را با موفقیت به پایان رسانده اید و برای موارد بیشتر آماده هستید. در دوره 2 با 40 هدف آموزشی که در 5 هفته و 12 درس پخش شده اند، چیزهای بیشتری برای یادگیری وجود دارد. ما تمام راه‌های کاوش در فضا و فضای نزدیک از هواپیما گرفته تا موشک و ماهواره و انسان را پوشش خواهیم داد. هفته 1 - با دو درس در مورد هوانوردی به مسیر خواهیم رسید. "چرا هوانوردی در یک دوره در مورد فضا است؟" ممکن است از خود بپرسید هوانوردی چاه در بسیاری از جنبه های اکتشاف فضایی استفاده می شود. همچنین به این صورت است که ما برای اولین بار اکتشاف خود را با پایین آمدن از زمین آغاز کردیم. قسمت 1 ما را با دکتر برایان آرگرو که زمینه و پس زمینه هوانوردی را ارائه می دهد، مرتبط می کند. قسمت 2 دیدگاه دکتر گیج دی بوئر را در مورد کاربردها و ارتباطات با هوانوردی و سنجش از دور آورده است. هفته 2 - این هفته سه درس خواهد داشت که بر اساس بحث هفته گذشته در مورد هوانوردی است. در فضای نزدیک، دکتر تام وودز و من علومی را که می‌توان در جو زمین در حاشیه‌های فضا انجام داد، بررسی خواهیم کرد. آقای دیو مارو و من درباره وسایل نقلیه پرتاب بحث خواهیم کرد و اینکه چگونه هر کاری که در فضا انجام می دهیم به عبور از فضای نزدیک و ورود به فضا با موشک بستگی دارد. و در نهایت، Orbits را با دکتر استیو نرم کشف خواهیم کرد. همه چیز در کیهان در حال حرکت است و این حرکت را می توان با مدارها توصیف کرد. رسیدن به فضا یک چیز است. دور زدن منظومه شمسی و فراتر از آن به مدارها بستگی دارد. هفته سوم - فضاپیماها و ماهواره ها. بسیاری از آنچه در مورد کیهان می دانیم توسط یکی از این دو وسیله نقلیه کشف شده است. اگرچه آنها ممکن است پیچیده به نظر برسند، بسیاری از آنچه در طراحی، ساخت، آزمایش و پرواز یک فضاپیما انجام می شود برای همه قابل درک است. سیستم های فضاپیما به سه بخش تقسیم می شود. قسمت 1، فرآیند طراحی ماموریت و رویکرد مهندسی سیستم ها را با سه مهمان مورد بحث قرار خواهیم داد. دیوید فرگوسن، جی بی یانگ و دکتر نیک بردلی. قسمت 2 بر روی نیرو، ساختارها و زیرسیستم های حرارتی و همچنین عملیات ماموریت با مهمانان ما تمرکز خواهد کرد: پل اندرسون، کامرون مدینا، بروس دیویس، امیلی بریزنهان، و کتی شیملز. و در نهایت قسمت 3، جایی که ما زیرسیستم های پیشرانه و کامپیوتری و روش های آزمایش تمام سیستم های فضاپیما را با دکتر جف گانلی، دکتر لی جاسپر، دکتر آدام پندر، جسی آستین و کایل کمبل بررسی خواهیم کرد. هفته 4 - این هفته (و هفته آینده) ما تمرکز را از اکتشاف فضایی با فضاپیما به اکتشاف فضایی با انسان تغییر می دهیم. فضانوردان نقشی حیاتی در اکتشاف کیهان ایفا کرده اند و نسبت به مأموریت های روباتیک در مناطق خاصی برتری دارند. اکتشاف انسانی به چهار بخش تقسیم می شود. در این هفته، قسمت های 1 و 2 را پوشش خواهیم داد. در قسمت 1، دکتر آلی اندرسون زمینه را برای آنچه که برای داشتن یک انسان در فضا لازم است، تنظیم می کند. در قسمت دوم، با فضانورد جیم ووس صحبت خواهیم کرد و در مورد چگونگی حضور در فضا در پنج سفر او به آنجا صحبت خواهیم کرد. هفته 5 - ما درس های خود را در مورد اکتشاف انسانی از هفته 4 با دو قسمت دیگر ادامه خواهیم داد. قسمت 3 با جو تانر فضانورد و قسمت 4 فضانورد ریک هیب خواهد بود. هر دو دیدگاه خود را به چگونگی حضور در فضا به عنوان یک انسان اضافه خواهند کرد و در مورد جایی که بشریت باید در مرحله بعدی کاوش کند نظر خواهند داد. برای کسانی که حساب می کنند، این سه فضانورد در یک دوره است. خیلی عالیه نه؟ بنابراین لطفاً ثبت نام در دوره 2 را در نظر بگیرید و با هم به کنار زدن پرده کیهان ادامه خواهیم داد تا ناشناخته را شناخته شود. بیایید سفر خود را با هم در یافتن مسیر شما به فضا ادامه دهیم.

همانطور که در فضا غلت می زنند، اجسامی مانند فضاپیما به روش های دینامیکی حرکت می کنند. درک و پیش‌بینی معادلاتی که حرکت را نشان می‌دهند برای ایمنی و کارایی توسعه مأموریت فضاپیما بسیار مهم است. سینتیک: مدل‌سازی حرکات فضاپیما مهارت‌های شما را در موضوعاتی مانند تکانه زاویه‌ای بدن صلب و بیان انرژی جنبشی نشان‌داده‌شده در چارچوب مختصات آگنوستیک، سیستم‌های بدنه صلب منفرد و دوگانه که بدون نیروهای گشتاور خارجی غلت می‌زنند، چگونگی گرانش دیفرانسیل در یک جسم صلب را آموزش می‌دهد. به مرتبه اول برای مطالعه اختلالات در حرکت و حرکت مداری و نحوه تغییر این سیستم ها هنگام معرفی دستگاه های تبادل حرکت کلی تقریبی شده است. پس از این دوره، شما قادر خواهید بود... * معادلات چرخشی حرکت را از فرمول بندی تکانه زاویه ای پایه استخراج کنید و تعادل حرکت بدون گشتاور و پایداری های مرتبط را پیش بینی و تعیین کنید. * معادلات حرکت را برای یک جسم صلب با مولفه های چرخان متعدد ایجاد کنید و گشتاور گرادیان گرانشی را استخراج و اعمال کنید. * شرایط پایداری استاتیکی یک پیکربندی دوتایی اسپینر را اعمال کنید و با معرفی دستگاه‌های مبادله حرکت، تغییرات را پیش‌بینی کنید. * معادلات حرکت را برای سیستم هایی که دستگاه های مبادله تکانه مختلفی در آنها وجود دارد، استخراج کنید لطفاً توجه داشته باشید: این یک دوره پیشرفته است که برای مهندسان شاغل یا دانش آموزانی که دانش سطح کالج در ریاضیات و فیزیک دارند مناسب است.

کنترل حرکت نسبی فضاپیما کاربردهای زیادی دارد از جمله قرار ملاقات و اتصال، پیمایش دور، مونتاژ مدار، سرویس دهی، و غیره. دوره حرکت نسبی فضاپیما و سینتیک اصول توصیف حرکت یک فضاپیما را که توسط فضاپیمای دیگر دیده می شود را پوشش می دهد. طیفی از مختصات نسبی مورد بررسی قرار می گیرد. علاوه بر این، این دوره توسعه معادلات دیفرانسیل حرکت حرکت نسبی را پوشش می دهد و طیفی از مفروضات را در مورد فواصل جداسازی در نظر می گیرد. در نهایت، تأثیر اغتشاش J2 بر حرکت نسبی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. پس از این دوره، شما قادر خواهید بود... * حرکت نسبی را با استفاده از مختصات قاب تپه مستطیلی یا منحنی، با استفاده از عناصر مدار نسبی و همچنین با استفاده از عناصر مدار دیفرانسیل توصیف کنید. * معادلات دیفرانسیل حرکت نسبی را برای هر دو حرکت اصلی دایره ای نزدیک و بسیار بیضوی ایجاد کنید. * تأثیر اغتشاشات بر حرکت نسبی را پیش بینی کنید * نحوه تنظیم مدارهای نسبی که محدود به رئیس باقی می مانند را بدانید. لطفاً توجه داشته باشید: این یک دوره پیشرفته است که برای مهندسان شاغل یا دانش آموزانی که دانش سطح کالج در ریاضیات و فیزیک دارند مناسب است.

حرکت اجسام در فضا (مانند فضاپیماها، ماهواره ها و ایستگاه های فضایی) باید با دقت پیش بینی و کنترل شود تا از ایمنی و کارایی اطمینان حاصل شود. سینماتیک رشته ای است که توصیف و پیش بینی حرکت این اجسام در فضای سه بعدی را توسعه می دهد. این دوره در سینماتیک چهار زمینه اصلی را پوشش می دهد: مقدمه ای بر سینماتیک ذرات، شیرجه عمیق به سینماتیک بدن صلب در دو بخش (شروع با توصیفات کلاسیک حرکت با استفاده از ماتریس کسینوس جهتی و زوایای اویلر، و پایان با مروری بر توصیفگرهای مدرن مانند کواترنیون ها و پارامترهای رودریگ کلاسیک و اصلاح شده). این دوره با نگاهی به تعیین نگرش ایستا، با استفاده از الگوریتم های مدرن برای پیش بینی و اجرای جهت گیری های نسبی اجسام در فضا به پایان می رسد. پس از این دوره، شما قادر خواهید بود... * یک بردار را همانطور که توسط قاب چرخان دیگری مشاهده می شود متمایز کنید و بردارهای سرعت و شتاب وابسته به فریم را استخراج کنید * قضیه حمل و نقل را برای حل مسائل ذرات سینماتیکی و ترجمه بین مجموعه های مختلف توصیف نگرش اعمال کنید * توضیحات نگرش نسبی را اضافه و کم کنید و آن توضیحات را به صورت عددی ادغام کنید تا جهت گیری ها را در طول زمان پیش بینی کنید. * ویژگی های مختصات نگرش بنیادی اجسام صلب را استخراج کنید و نگرش را از یک سری اندازه گیری سرفصل ها تعیین کنید.

این دوره به شما مقدمه ای با روش های مدل سازی و ابزارهای شبیه سازی برای طیف گسترده ای از پدیده های طبیعی می دهد. متدولوژی های مختلفی که در اینجا ارائه خواهد شد را می توان در طیف بسیار گسترده ای از موضوعات مانند حرکت سیال، دینامیک ستارگان، تکامل جمعیت، ... اعمال کرد. دستور العمل برای حل یک مشکل خاص این یک دستورالعمل اساسی نسبت به روش های مختلف است که می تواند برای حل هر نوع مشکلی به کار رود و به شما کمک کند بهترین روش را انتخاب کنید. تکالیف این دوره تا حد امکان عملی خواهد بود تا به شما امکان دهد واقعاً برنامه های کوتاهی را از ابتدا ایجاد کنید که مشکلات ساده را حل می کند. اگرچه از برنامه نویسی به طور گسترده در این دوره استفاده می شود، اما برای تکمیل آن نیازی به تجربه برنامه نویسی پیشرفته نداریم.

این یک دوره مقدماتی در مورد تاریخ و فلسفه نجوم، قدیمی ترین علم است. ما به این خواهیم پرداخت که چگونه انسان ها یاد گرفتند که درباره کیهان سوال بپرسند، و حتی قبل از اختراع ابزار مدرن مانند تلسکوپ، چیزهای شگفت انگیزی در مورد مکان خود در طبیعت یاد گرفتند. ما با فرهنگ‌های ماقبل تاریخ شروع خواهیم کرد که تقویم‌های دقیقی داشتند و در زمان فیلسوفان یونانی که مبانی منطق و ریاضیات و روش‌های علمی مدرن را پایه‌ریزی کردند، حرکت می‌کنیم. سپس به بررسی انقلاب‌های کوپرنیک، گالیله و نیوتن می‌پردازیم که جایگاه ما را در جهان بازتعریف کردند. سپس در مورد انقلاب‌های فیزیک در اوایل قرن بیستم خواهیم آموخت که ایده‌های ما درباره فضا و زمان، جرم و انرژی را بازتعریف کرد. در نهایت، ما در مورد اینکه چگونه کیهان شناسی مدرن به ما نشان داده است که ما در یک جهان باستانی (14 میلیارد سال قدمت)، در یک کهکشان در جهانی متشکل از صدها میلیارد کهکشان زندگی می کنیم، بحث خواهیم کرد. در پایان، سؤالاتی مطرح می شود که لزوماً پاسخی ندارند. قبل از بیگ بنگ چه اتفاقی افتاد؟ آیا چیزی خارج از جهان ما وجود دارد؟ واقعیت چیست؟ ما با نگاهی به نقش حیات در جهان به پایان می‌رسانیم و می‌پرسیم آیا زمین تنها مکانی است که زیست‌شناسی روی آن وجود دارد یا خیر.

اگرچه بسیاری ترجیح می دهند علم را در گذشته ترک کنند و پس از اتمام کلاس های علوم اجباری در مدرسه دیگر با آن درگیر نباشند، واقعیت این است که درگیر شدن با علم بخشی جدایی ناپذیر از زندگی روزمره ما است. علاوه بر این، برای ایمنی و سلامت جامعه بشری، لازم است با اطلاعات علمی درگیر شود. ما با ضرورت بررسی شواهد علمی در مورد موضوعاتی از حفاظت تا سلامت عمومی مواجه هستیم و تصمیماتی اتخاذ می‌کنیم که نه تنها بر خانواده‌هایمان بلکه بر اطرافیانمان تأثیر می‌گذارد. با این حال، علی‌رغم دهه‌ها اصلاح آموزش علوم و تلاش‌های وقف‌شده برای بهبود سواد علمی، بسیاری از اعضای عمومی فاقد اعتماد به نفس، مهارت یا علاقه به درگیر شدن با موضوعات علمی هستند، در عوض تصمیم‌های علمی خود را با ذینفعان غیرعلمی هماهنگ می‌کنند. مانند چهره های سیاسی یا فرهنگ پاپ. این مشکلات مستمر و مخرب است. چگونه علم را به طور مؤثرتر با عموم مردم ارتباط برقرار کنیم؟ با دانشمندان دیگر؟ این دوره برای دانشمندان، مربیان علوم و ارتباطات علم طراحی شده است که علاقه مند به بازاندیشی در نحوه انتقال علم به مخاطبان مختلف، به ویژه برای عموم مردم هستند. موضوعات شامل ملاحظات مبتنی بر شواهد در مورد یادگیری انسان و همچنین ارتباط موثر از طریق انواع روش ها، از جمله ارائه شفاهی، اشکال نوشتاری ارتباط، فناوری، و رسانه های هنری است. هدف از این دوره، تجهیز فراگیران به مهارت های مورد نیاز برای طراحی و اجرای روش های موثر ارتباط علمی است. یادگیرندگان قادر خواهند بود اصول کلیدی یادگیری انسانی را که زیربنای ارتباطات علمی است، شناسایی کنند، مشکلات موجود در مسیرهای "محبوب" برای گسترش علم را توصیف کنند، و بهترین شیوه ها را برای ارتباطات علمی در رسانه های مختلف به کار گیرند.

سیستم‌های پیچیده می‌توانند پدیده‌های نوظهوری را نشان دهند، که در آن فعل و انفعال قوانین اساسی ساده حاکم بر اجزای تشکیل‌دهنده منجر به رفتار غنی و غیرمنتظره کل می‌شود. فیزیک ماده چگال شاخه ای از فیزیک است که به درک چنین ظهوری در سیستم های فیزیکی اختصاص دارد. این بزرگترین زیرشاخه فیزیک است و ایده ها و تکنیک های زیادی را برای رام کردن پیچیدگی توسعه داده است. این دوره مقدمه ای بر این فیزیک ظهور ارائه می دهد. این دوره برای مخاطبان عام است. آشنایی با جبر و آشنایی گذرا با مفاهیم پایه مانند اتم ها و انرژی را فرض می کند، اما دانش فیزیک یا ریاضیات پیشرفته را فرض نمی کند. این اولین دوره از یک سری از سه دوره است که ایده های کلیدی فیزیک ماده متراکم مدرن را معرفی می کند. با این حال، می توان آن را به عنوان یک دوره مستقل نیز گرفت.

شما اینجا هستید! به دوره 4 - Space is Everywhere و آخرین دوره این تخصص خوش آمدید. شما در آخرین مسیر این سفر برای یافتن مسیر خود به فضا هستید. موضوعات دوره 4 شامل چهار هفته و نه درس با 36 هدف آموزشی است. این دوره شامل تعدادی از مورد علاقه ترین لحظات آها من در کل تخصص است. امیدوارم که آنها را بیابید و تأثیر مثبتی روی شما بگذارند. ما درباره نحوه ارتباط فضا از طریق اخبار، هنر، فیلم، کتاب، موسیقی و موارد دیگر بحث خواهیم کرد. فضا در همه جای زندگی ما وجود دارد و بنابراین همه می توانند در آن مشارکت داشته باشند. پس به سرعت ادامه دهید. شما می توانید این کار را انجام دهید. پاداش شما در انتظار شماست و مسیر خود را به فضا پیدا کنید. هفته اول - با پل داگرتی با فضا در روزنامه نگاری شروع می کنیم، جایی که من و پل در مورد اهمیت ارتباط علم و مسائل فضایی به روشی جذاب و دقیق بحث خواهیم کرد. فضا و موسیقی، با دکتر جی کیستر، نقشی را بررسی می‌کند که موسیقی در برداشت ما از فضا داشته و دارد. هر دو درس باز کردن چشم و گوش است. هفته دوم - این هفته شامل دو بحث ویژه با محوریت هنر است. برای آوردن شگفتی فضا و علمی که انجام می دهیم به همه بهتر است از طریق هنر انجام شود. در هنر فضا، ارین اسپلی و من در مورد اهمیت هنر به عنوان ابزاری موثر برای الهام بخشیدن به علاقه مندان به فضا برای پیگیری و/یا سوال بیشتر بحث می کنیم. ارین فیلمساز است و فقط برای این دوره فیلمی ساخته است. من و جوبی هریس در مورد اهمیت تجسم اکتشاف فضا در درس او بحث می کنیم. Joby از ابزارهای زیادی برای زنده کردن یک ماموریت فضایی قبل از اینکه حتی بودجه آن را تامین کند استفاده می کند. او روند خود را توضیح می دهد و بخشی از خلاقیت خود را در یک نمایش جالب نشان می دهد. هفته سوم - در این زمان از تاریخ، فیلم ها و برنامه های تلویزیونی نقش زیادی در سرگرمی بصری انسان ها و برخی از حیوانات دارند. با این حال قبل از این رسانه، نوشته ها این نقش را ایفا می کردند. در درس این هفته در مورد هر دو بحث می کنیم. با درس اسکات میلسپا در مورد فضا در طول اعصار، ما در مورد چگونگی جذب فضا و تأثیر آن بر جامعه در دوره های زمانی طولانی صحبت می کنیم. و چگونه برخی از این باورها بیش از هزار سال دوام آوردند. در فضا و فیلم، دکتر ارنستو آسودو مونوز و من درباره فیلمی صحبت می کنیم که همه چیز را در مورد فضا و همچنین قبل و بعد از آن تغییر داد. هفته چهارم - هفته آخر دروس. من عمداً آنها را در پایان قرار می دهم زیرا احساس می کنم آنها راهی مناسب برای پایان دادن به این تخصص هستند. در داستان علمی تخیلی، دکتر ویلیام کوسکین و من دوباره مفهوم فضا و شگفتی و تأثیر آن بر تخیل خود را مرور می کنیم. چگونه قدرت تخیل برای همه کسانی که آن را در اختیار دارند امید ایجاد می کند. در یک مسیر به فضا، من شما را در سفری در تاریخ موشک راهنمایی می‌کنم و آن تاریخ را به کتابی مرتبط می‌کنم که آینده بشریت را در فضا شکل می‌دهد. و در آخر، ما دوره و این تخصص را با یک خداحافظی نهایی با خدمه و USS Pathway to Space به پایان می بریم. علاوه بر این، من برای حمل و نقل بسیار ویژه VIP ترتیب داده ام. این واقعاً پایان است، اما فقط آغاز است. لذت ببرید!

روح NewSpace دیدگاه ما در مورد دسترسی به فضا را متحول می کند. خواندن کلیدها شما را قادر می سازد تا چالش های تکنولوژیکی و استراتژیک در بازی ها را با قوانین جدید که توسط بازیکنان جاه طلب رفع شده است، درک کنید. فن آوری های جدید و مدیریت دسترسی به فضا را با پارادایم کلاسیک بافت فضایی موجود ترکیب کنید. ارائه تعریفی از فضای جدید دشوار است، اما می توان گفت که چندین جنبه وجود دارد که مشخصه فضای جدید و دسترسی به فضا در فضای جدید است: نوآوری، بازیگران خصوصی، کاهش قیمت دسترسی به فضا، فضا برای همه، آگاهی از چالش های اجتماعی. در این دوره ابتدا دانش اولیه برای درک نحوه دسترسی به فضا را کسب خواهید کرد. این به تجزیه و تحلیل ماموریت، پرتابگرها و طراحی موتورهای موشکی مربوط می شود. این اطلاعات مقدماتی به شما کمک می کند تا درک کنید که دسترسی به فضا در فضای جدید در رابطه با سه جنبه اصلی چیست: 1. روش های طراحی، توسعه و تولید پرتابگرها و راکت ها 2. فن آوری های نوآورانه 3. فضای پایدار با توسعه آینده پرتابگرهای سبز، به سمت فضای سبز

این دوره سوم به عنوان مقدمه ای بر فیزیک امواج و نور عمل می کند. پس از اتمام، فراگیران متوجه خواهند شد که چگونه قوانین ریاضی و اصول حفاظت، انتشار موج و نور را در زمینه اپتیک هندسی و فیزیکی توصیف می کنند. زبان آموزان در حل مسائل فیزیک با ابزارهایی مانند آنالیز گرافیکی، جبر، آنالیز برداری و حساب دیفرانسیل و انتگرال تجربه کسب خواهند کرد. این دوره سوم معادله لنز، تشکیل تصویر، تداخل و پراش را پوشش می دهد. هر یک از این سه ماژول شامل سخنرانی های ویدیویی کامل، آزمون های مفهومی و مجموعه ای از مشکلات تکالیف است. پس از تکمیل ماژول ها، دوره با امتحان به پایان می رسد. این دوره جامع از نظر جزییات و دقت مشابه دوره های آموزشی در دانشگاه رایس است. این به طور کامل زبان آموزان را برای دوره های فیزیک مقدماتی آینده یا دوره های پیشرفته تر در فیزیک آماده می کند.

این دوره شما را با فیزیک زیر اتمی، یعنی فیزیک هسته ها و ذرات آشنا می کند. به طور دقیق تر، به سؤالات زیر پرداخته می شود: - مفاهیم فیزیک ذرات چیست و چگونه اجرا می شوند؟ - خواص هسته اتم چیست و چگونه می توان از آنها استفاده کرد؟ - چگونه می توان ذرات را شتاب داد و تشخیص داد و خواص آنها را اندازه گرفت؟ - از واکنش های ذرات در انرژی های بالا و واپاشی ذرات چه می آموزیم؟ - فعل و انفعالات الکترومغناطیسی چگونه کار می کنند و چگونه می توان از آنها استفاده کرد؟ - تعاملات قوی چگونه کار می کنند و چرا درک آنها دشوار است؟ - تعاملات ضعیف چگونه کار می کنند و چرا اینقدر خاص هستند؟ - جرم اجسام در سطح زیراتمی چقدر است و بوزون هیگز چگونه مداخله می کند؟ - چگونه فرد به دنبال پدیده های جدید فراتر از پدیده های شناخته شده است؟ - چه چیزی می توان از فیزیک ذرات در مورد اخترفیزیک و جهان به عنوان یک کل یاد گرفت؟ این دوره در هشت ماژول تشکیل شده است. پس از اولین موردی که موضوع ما را معرفی می کند، ماژول های 2 (فیزیک هسته ای) و 3 (شتاب دهنده ها و آشکارسازها) نسبتاً خودی هستند و می توان آنها را به طور جداگانه مطالعه کرد. ماژول های 4 تا 6 همانطور که در مدل استاندارد فیزیک ذرات توضیح داده شده است، به عمق بیشتری در مورد ماده و نیرو می پردازند. ماژول 7 به روش های ما برای جستجوی پدیده های جدید می پردازد. و آخرین ماژول شما را با دو جزء مرموز جهان یعنی ماده تاریک و انرژی تاریک آشنا می کند.

اولین MOOC "انرژی خورشیدی فتوولتائیک" یک ارائه کلی از فناوری های فتوولتائیک خورشیدی در زمینه انرژی جهانی است، بدون جزئیات گسترده. به ویژه توصیف عملکرد سلول خورشیدی به حالت ایده آل محدود می شود در مقابل این MOOC دوم اجازه می دهد تا درک عمیقی از خواص سلول های خورشیدی بر اساس نیمه هادی های کریستالی داشته باشیم. این شامل ارائه کلی فیزیک دستگاه های فتوولتائیک با تأکید ویژه بر فناوری سیلیکون است که در حال حاضر بیش از 90 درصد از سهم بازار را به خود اختصاص داده است. کاربردهای فتوولتائیک نیمه هادی های III-V نیز ذکر شده است. در واقع از نقطه نظر اساسی، یک سلول خورشیدی را می توان به عنوان یک دستگاه نیمه هادی (دیود) در معرض نور خورشید در نظر گرفت. مقدمه ای بر فیزیک نیمه هادی ها و به دنبال آن پدیده های انتقال الکترون در یک دستگاه دیود ارائه شده است. سپس شرح مفصلی از عملکرد سلول خورشیدی، از جمله محدودیت‌های بازده تبدیل، ارائه می‌شود. شرحی از طیف خورشیدی و خواص نوری سلول ها نیز ارائه شده است. در نهایت، فناوری سیلیکون کریستالی از رشد کریستالی فله تا آماده‌سازی اتصالات ناهمگون با ترکیب مواد کریستالی و آمورف توصیف می‌شود.

این دوره دوم به عنوان مقدمه ای بر فیزیک امواج و نور عمل می کند. پس از اتمام، فراگیران متوجه خواهند شد که چگونه قوانین ریاضی و اصول حفاظت، انتشار موج و نور را در زمینه اپتیک هندسی و فیزیکی توصیف می کنند. زبان آموزان در حل مسائل فیزیک با ابزارهایی مانند آنالیز گرافیکی، جبر، آنالیز برداری و حساب دیفرانسیل و انتگرال تجربه کسب خواهند کرد. این دوره دوم امواج صفحه الکترومغناطیسی، معادلات فرنل و قطبش را پوشش می دهد. هر یک از این دو ماژول شامل سخنرانی های ویدیویی کامل، آزمون های مفهومی و مجموعه ای از مشکلات تکالیف است. پس از تکمیل ماژول ها، دوره با امتحان به پایان می رسد. این دوره جامع از نظر جزییات و دقت مشابه دوره های آموزشی در دانشگاه رایس است. این به طور کامل زبان آموزان را برای دوره های فیزیک مقدماتی آینده یا دوره های پیشرفته تر در فیزیک آماده می کند.

علاقه مند به یادگیری نحوه حل معادلات دیفرانسیل جزئی با روش های عددی و تبدیل آنها به کدهای پایتون هستید؟ این دوره به شما مقدمه ای اساسی برای اعمال روش هایی مانند روش تفاضل محدود، روش شبه طیفی، روش عناصر خطی و طیفی در معادله موج اسکالر 1 بعدی (یا 2 بعدی) ارائه می دهد. مشتق ریاضی الگوریتم محاسباتی با کدهای پایتون تعبیه شده در نوت بوک های Jupyter همراه است. در یک راه اندازی منحصر به فرد می توانید ببینید که چگونه معادلات ریاضی به یک کد کامپیوتری تبدیل شده و نتایج به تصویر کشیده می شوند. تاکید بر نشان دادن اجزای اساسی ریاضی روش‌های عددی مختلف (مانند سری تیلور، سری فوریه، تمایز، درونیابی تابع، یکپارچه‌سازی عددی) و نحوه مقایسه آنها است. به شما استراتژی هایی ارائه می شود که چگونه می توانید از درستی راه حل های خود اطمینان حاصل کنید، به عنوان مثال معیار با راه حل های تحلیلی یا آزمون های همگرایی. جنبه‌های ریاضی با مقدمه‌ای برای فیزیک موج، گسسته‌سازی، مش‌ها، برنامه‌نویسی موازی، مدل‌های محاسباتی تکمیل می‌شوند. این دوره هر کسی را هدف قرار می دهد که قصد توسعه یا استفاده از روش های عددی اعمال شده در معادلات دیفرانسیل جزئی را دارد و به دنبال یک مقدمه عملی در سطح پایه است. روش های مورد بحث به طور گسترده در علوم طبیعی، مهندسی، و همچنین اقتصاد و سایر زمینه ها استفاده می شود.

کشف یک ذره بنیادی جدید در برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC)، سرن آخرین گام در جستجوی طولانی است که به دنبال پاسخ به یکی از ماندگارترین سؤالات فیزیک است: چرا ذرات جرم دارند؟ موفقیت پیش‌بینی‌شده آزمایش‌ها، پیش‌بینی‌های چند دهه قبل توسط پیتر هیگز و دیگران را تأیید می‌کند و نگاهی اجمالی به جهان فیزیک فراتر از مدل استاندارد ارائه می‌دهد. همانطور که پروفسور پیتر هیگز به نقش الهام بخش خود در دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه ادینبورگ ادامه می دهد، آزمایش ها در LHC ادامه می یابد. این دوره آنلاین رایگان، ابزارهای نظری مورد نیاز برای درک این کشف را معرفی می‌کند و ذرات بنیادی را که در کوچک‌ترین مقیاس‌هایی که تاکنون کشف شده‌اند، ارائه می‌دهد. با شروع مفاهیم اساسی در مکانیک کلاسیک، داستان از طریق نسبیت و مکانیک کوانتومی، توصیف نیروها، ماده و یکپارچه سازی نظریه ها با درک مبتنی بر ابزارهای ریاضیات آشکار می شود. این دوره با روایت سفر از طریق نتایج تجربی که منجر به کشف در سال 2012 شد، شما را به یادگیری از تیمی از فیزیکدانان کلاس جهانی در دانشگاه ادینبورگ دعوت می کند. فراگیران در بحث در مورد پیامدهای بوزون هیگز، فیزیک و کیهان‌شناسی، و درک قوی‌تر و توصیف جدید از کیهان شرکت می‌کنند. عکس پروفسور هیگز © پیتر تافی، دانشگاه ادینبورگ.

راه حل های کنترل حرکت نسبی فضاپیما، فضاپیما را نسبت به فضاپیمای دیگر تثبیت می کند. این برای کنترل رویکرد قبل از لنگر انداختن، دور زدن در حین بازرسی شی هدف، یا باقی ماندن در یک مجاورت محدود در مورد هدف مفید است. این دوره مبانی تئوری کنترل غیرخطی را برای اعمال روش مستقیم لیاپانوف در مسئله کنترل حرکت نسبی پوشش می دهد. استراتژی‌های کنترل بازخورد با استفاده از مختصات اینرسی، عناصر مدار دیفرانسیل و مختصات قاب تپه مورد مطالعه قرار می‌گیرند. حرکات نسبی مرجع در نظر گرفته می‌شوند که یا به طور طبیعی رخ می‌دهند یا به یک جزء کنترلی پیش‌خور نیاز دارند. پس از این دوره، شما قادر خواهید بود... * استراتژی های غیرخطی کنترل حرکت نسبی را توسعه دهید * در مورد تضمین های پایداری این راه حل های کنترلی بحث کنید * راه حل های کنترل حرکت نسبی را شبیه سازی عددی کنید * هنگامی که خطاهای ردیابی همگرا هستند، حرکات مرجعی ایجاد کنید که طبیعی هستند و نیازی به تلاش کنترلی ندارند. * تاثیر دینامیک نامشخص و خطاهای کنترل را مطالعه کنید. لطفاً توجه داشته باشید: این یک دوره پیشرفته است که برای مهندسان شاغل یا دانش آموزانی که دانش سطح کالج در ریاضیات و فیزیک دارند مناسب است.

این دوره شما را در مهارت های مورد نیاز برای برنامه ریزی جهت گیری خاص و دستیابی به اهداف دقیق برای فضاپیماهایی که در فضای سه بعدی حرکت می کنند، آموزش می دهد. ابتدا، ما تعاریف پایداری سیستم‌های دینامیکی غیرخطی را پوشش می‌دهیم که تفاوت بین پایداری محلی و جهانی را پوشش می‌دهد. سپس روش مستقیم لیاپانوف را برای اثبات این ویژگی‌های پایداری تجزیه و تحلیل و اعمال می‌کنیم و با استفاده از تئوری لیاپانوف یک قانون کنترل نگرش 3 محوری غیرخطی ایجاد می‌کنیم. در نهایت، ما به قوانین کنترل بازخورد جایگزین و دینامیک حلقه بسته نگاه می کنیم. پس از این دوره، شما قادر خواهید بود... * بین طیف وسیعی از مفاهیم پایداری غیرخطی تفاوت قائل شوید * استفاده از روش مستقیم لیاپانوف برای استدلال پایداری و همگرایی در طیف وسیعی از سیستم های دینامیکی * معیارهای خطای نرخ و نگرش را برای کنترل نگرش 3 محوری با استفاده از نظریه لیاپانوف ایجاد کنید. * همگرایی کنترل بدنه سفت و سخت را با گشتاور بدون مدل تجزیه و تحلیل کنید