Základní informace o doktorském studijním programu

Název programu: Teoretická fyzika a astrofyzika
Typ programu: doktorský
Forma studia: prezenční, kombinovaná
Standardní doba studia: 4 roky
Jazyk studia: čeština
Udělovaný akademický titul: Ph.D.
Garant programu: prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.

Doplňující informace o doktorském studijním programu

Cíl studia

Cílem studia doktorského studijního programu Teoretická fyzika a astrofyzika je vzdělání studentů v oblasti vzdělávání Fyzika na doktorské úrovni se zaměřením na teoretickou fyziku a astrofyziku. Odborné znalosti a dovednosti a obecné způsobilosti získané v průběhu studia jsou cílené na zcela samostatné a z hlediska světového kontextu plnohodnotné vědecko-výzkumné působení v oblasti teoretické fyziky a astrofyziky, s rozsáhlým využitím matematických a počítačových metod umožňujících flexibilní změny zaměření vědeckého výzkumu. Dalším cílem studia je rozvoj kritického myšlení a zvládnutí dynamicky se vyvíjejících informačních technologií jak v oblasti hardwaru, tak softwaru.

Profil absolventa

Dle tematického zaměření disertační práce mají absolventi důkladné znalosti jedné z následujících oblastí teoretické fyziky a astrofyziky:

  • relativistická fyzika a astrofyzika
  • částicová fyzika
  • počítačová fyzika

které absolventům umožňují samostatnou vědeckou práci na světové úrovni. Absolventi disponují rozsáhlými znalostmi celé teoretické fyziky a mnoha matematických disciplín potřebných k výzkumné práci v oblasti teoretické fyziky, stejně jako znalostmi programování, matematického softwaru a práce s výpočetní technikou. Ovládají aktivně anglický jazyk na odborné úrovni.

Absolventi mají dovednost používat fyzikálně-matematické uvažování, logické a kritické myšlení, dovednost hledání zákonitostí a souvislostí mezi fyzikálními jevy při řešení praktických problémů a při jejich aplikacích v jiných, především technických oborech, a dovednost využívat při řešení těchto problémů výpočetní techniku. Absolventi jsou schopni operativní modifikace samostatného vědeckého výzkumu na širokou škálu fyzikálních a technických aplikací.

Absolventi vykazují způsobilost rychlé orientace v nové problematice, přizpůsobivost; způsobilost operativního využívání fyzikálních a matematických metod, způsobilost ke spolupráci v týmu a k vedení týmu, i ke kreativnímu využívání fyzikálních, matematických a informatických metod při řešení fyzikálních a technických problémů. Jsou adaptabilní a způsobilí tvořivým způsobem přistupovat k řešení praktických problémů a najít uplatnění i v jiných oborech nebo v praxi. Na vysoké úrovni zvládají práci s výpočetní technikou. Mají pedagogické zkušenosti z působení na vysoké škole. Díky praktickým zkušenostem z práce v mezinárodním týmu jsou schopni aktivní všeobecné komunikace v angličtině.

Školitelé
  • prof. Ing. Ivan Hubač, DrSc.
  • prof. Ing. Peter Lichard, DrSc.
  • prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.
  • doc. RNDr. Stanislav Hledík, Ph.D.
  • doc. RNDr. Jiří Kovář, Ph.D.
  • doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D.
  • doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D.
  • doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D.
  • prof. RNDr. Vladimír Karas, DrSc. (externí — Astronomický ústav AV ČR)
  • RNDr. Filip Blaschke, Ph.D.
  • RNDr. Martin Kološ, Ph.D.
  • MSc. Roman Konoplya, Ph.D.
  • MSc. Jorge Ovalle, Ph.D.
  • Mgr. Martin Urbanec, Ph.D.
Organizace studia — individuální studijní plán

Studium v doktorském studijním programu Teoretická fyzika a astrofyzika probíhá podle individuálního studijního plánu pod vedením školitele z řad habilitovaných pracovníků Fyzikálního ústavu v Opavě, případně i z jiného pracoviště, případně dalších významných odborníků teoretické fyziky a astrofyziky schválenými oborovou radou studia.

Uchazeč o studium si nejdříve vybere možného školitele, se kterým se domluví na tématu své disertační práce. To je zpravidla v souladu se zaměřením výzkumných center Fyzikálního ústavu v Opavě (Výzkumného centra pro teoretickou fyziku a astrofyziku a Výzkumného centra pro počítačovou fyziku a zpracování dat) a s aktuálními směry jejich vědeckých aktivit. Po úspěšném přijímacím řízení vytvoří školitel pro studenta individuální studijní plán, který je následně postoupen ke schválení oborové radě, stejně jako téma disertační práce.

Náplní doktorského studia je vědecká práce studenta pod vedením školitele, jejíž výsledky student prezentuje ve své disertační práci, v odborných publikacích, na seminářích a konferencích. Další nedílnou součástí doktorského studia je absolvování tří povinných předmětů každého individuálního studijního plánu, jednoho základního teoretického předmětu profilujícího základu a tří dalších předmětů profilujícího základu povinně volitelných do individuálního studijního plánu.

Předměty individuálního studijního plánu a zkoušky

Povinné předměty (v závorce uveden garant předmětu)

  • Seminář teoretické fyziky a astrofyziky (doc. RNDr. Jiří Kovář, Ph.D.)
  • Disertační práce (školitel)
  • Angličtina (akademický pracovník — lingvista)

Těžiště doktorského studia je v aktivní vědecké práci studenta pod vedením školitele, jejíž výsledky student prezentuje na vědeckém semináři teoretické fyziky a astrofyziky. Tento seminář zajišťuje vzájemné inspirativní propojování výzkumných aktivit realizovaných v různých oblastech výzkumu. Kromě studentů seminář navštěvují a své výsledky zde prezentují členové výzkumných center Fyzikálního ústavu v Opavě a další tuzemští i zahraniční odborníci. Semináře se student účastní po celou dobu svého studia; tato povinnost se vztahuje i na studenty v kombinované formě studia. Předmět Seminář teoretické fyziky a astrofyziky je tak v rámci každého individuálního studijního plánu zařazen v každém semestru studia. Po každém semestru je práce studenta ukončena zápočtem udělovaným vedoucím semináře, přičemž student má povinnost na semináři výsledky své práce pravidelně prezentovat.

Podobně je ve studijním plánu do každého semestru zařazen předmět Disertační práce, který probíhá formou konzultací se školitelem a je ukončen zápočtem udělovaným školitelem.

Do studijního plánu je vždy zařazen také předmět Angličtina, který probíhá formou samostudia a je ukončený komisionální zkouškou; vedle akademického pracovníka — lingvisty — je členem zkušební komise také člen oborové rady.

Povinně volitelné předměty (v závorce uveden garant předmětu)

Základní teoretické předměty profilujícího základu:

  • Relativistická fyzika a astrofyzika (prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.)
  • Kvantová teorie pole (prof. Ing. Peter Lichard, DrSc.)
  • Numerické metody ve fyzice (doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D.)

Předměty profilujícího základu

  • Fyzikální procesy v poli kompaktních objektů (prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.)
  • Akreční procesy v silných gravitačních a elektromagnetických polích (doc. RNDr. Jiří Kovář, Ph.D.)
  • Kinetická teorie a fyzika plazmatu (prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.)
  • Inflační kosmologie (doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D.)
  • Alternativní teorie gravitace (MSc. Roman Konoplya, Ph.D.)
  • Matematické metody ve fyzice (prof. Ing. Ivan Hubač, DrSc.)
  • Přesná a aproximativní řešení gravitačních rovnic (MSc. Jorge Ovalle, Ph.D.)
  • Modely elementárních částic (prof. Ing. Peter Lichard, DrSc.)
  • Neutronové, kvarkové a hybridní hvězdy (doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D.)
  • Standardní matematické softwary (doc. RNDr. Stanislav Hledík, Ph.D.)
  • Specializované softwary pro simulace fyzikálních procesů (doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D.)
  • Zpracování observačních dat (doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D.)
  • Topologické solitony (Dr. Filip Blaschke, Ph.D.)

Podle tematického zaměření disertační práce je do individuálního studijního plánu vždy zařazen právě jeden předmět ze základních teoretických předmětů profilujícího základu. Dále potom tři další předměty profilujícího základu. U všech těchto povinně volitelných předmětů individuálního studijního plánu se nekonají pravidelné přednášky, studium je založeno na samostudiu a pravidelných konzultacích se školitelem a garanty předmětů. Studium ovšem může být doplňováno účastí studenta na specializovaných, nepravidelně se konajících nerozvrhových přednáškách garantů předmětů a významných zahraničních expertů v oblastech odpovídajících příslušným studijním předmětům, které bude Fyzikální ústav v Opavě pořádat pro studenty doktorského studijního programu a nadané studenty navazujícího magisterského studijního programu Teoretická fyzika.

Všechny povinně volitelné předměty individuálního studijního plánu jsou ukončeny komisionální zkouškou. V případě základních teoretických předmětů profilujícího základu je zkušební komise tříčlenná; členem komise je vždy garant předmětu (předseda), školitel studenta a odborník v oblasti blízké zaměření předmětu, a to buď člen oborové rady, nebo akademický pracovník s doktorským vzděláním schválený oborovou radou. V případě dalších předmětů profilujícího základu je zkušební komise dvoučlenná; členem komise je vždy garant předmětu (předseda) a školitel studenta. V případě, že garant předmětu je současně školitelem, jsou komise doplněny členem oborové rady. Student zpravidla koná maximálně jednu zkoušku za semestr. Zkoušku lze v případě neúspěchu opakovat jen jednou.

Státní doktorská zkouška a obhajoba disertační práce

Obsah státní doktorské zkoušky je dán tématikou absolvovaných povinně volitelných předmětů individuálního studijního plánu. Zkušební komisi pro státní doktorskou zkoušku a jejího předsedu navrhuje oborová rada a jmenuje ředitel; komise je pětičlenná. Veřejná obhajoba disertační práce probíhá standardním způsobem – student prezentuje před zkušební komisí výsledky své práce, reaguje na posudky oponentů své práce (ti musí být minimálně dva) a na případné poznámky k disertační práci uvedené v hodnocení svého školitele. Poté probíhá obecná rozprava k výsledkům disertační práce a k jejich prezentaci a závěrečné hodnocení. Zkušební komisi pro obhajobu disertační práce a jejího předsedu navrhuje oborová rada a jmenuje ředitel; komise je pětičlenná.

Požadavky na tvůrčí činnost a disertační práci

Disertační práce musí po obsahové i formální stránce prokazovat schopnost autora samostatné vědecké práce a musí obsahovat poznatky a původní autorovy výsledky publikované (případně k publikaci přijaté) ve formě alespoň dvou článků v mezinárodních impaktovaných časopisech, přičemž autor disertační práce musí být autorem těchto publikací, případně jedním ze spoluautorů, kdy však alespoň u jedné z těchto publikací musí být prvním autorem - autorem s převažujícím podílem na publikaci. Disertační práce má tak podobu uceleného zpracování zadaného tématu zahrnující původní nové výsledky, na jejichž získání se student přímo podílel, nebo v případě většího počtu původních publikací lze akceptovat i podobu komentovaného uceleného souboru publikovaných (nebo přijatých k publikaci) článků. Disertační práce musí být v angličtině nebo v češtině.

Studijní pobyty na zahraničních pracovištích a konference

Podmínkou úspěšného ukončení studia je absolvování části studia na zahraniční instituci v délce nejméně jednoho měsíce nebo účast na mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí nebo jiná forma přímé účasti studenta na mezinárodní spolupráci. Další podmínkou je ústní prezentace výsledků svého výzkumu na zahraniční vědecké konferenci či na semináři/workshopu významného zahraničního vědeckého pracoviště.

Doba studia

V souladu s příslušným studijním a zkušebním řádem je studium v prezenční formě možné maximálně po standardní dobu studia, která může být v odůvodněném případě na žádost studenta a po doporučení školitele a schválení oborovou radou prodloužena maximálně o jeden rok. Pokud celková doba studia v prezenční formě překročí stanovenou standardní dobu studia, respektive standardní dobu studia prodlouženou podle předchozí věty, musí student písemně požádat o změnu formy studia na kombinovanou formu (takovou žádost může podat i dříve z vlastního rozhodnutí). Požadavky v kombinované formě studia jsou stejné jako v prezenční formě.