Matematická fyzika

V rámci Matematické fyziky nabízíme strukturované studium:

Bakalářské studium programu Matematické inženýrství specializace Matematická fyzika (3 roky) zakončené bakalářským titulem Bc.
Navazující magisterské studium programu Matematická fyzika (2 roky) zakončené magisterským titulem Ing.
Doktorské studium oboru Matematické inženýrství se specializací Matematická fyzika (4 roky) zakončené doktorským titulem Ph.D.

Kompletní studijní plány pro bakalářské i magisterské studium MF, včetně rozvrhů najdete na Studijní plány MF a Rozvrhy MF. Pokud vás zajímají vypsaná témata bakalářských nebo diplomových prácí, ty najdete v Témata prací.

Bakalářské studium

Studijní program Matematické inženýrství - zaměření Matematická fyzika, 3 roky, zakončené bakalářským titulem Bc.
Garant programu/specializace: doc. Ing. Libor Šnobl, Ph.D.

Charakteristika oboru:

Studium Matematického inženýrství má mezioborovou povahu zahrnující klasické a moderní partie matematiky, fyziky a informatiky a vede absolventy k použití matematiky ve fyzikální, přírodovědné, a inženýrské praxi ve spojení s moderní výpočetní technikou. Matematické předměty studia obsahují partie matematické analýzy, algebry, diferenciálních rovnic a numerické matematiky. Fyzikální předměty jsou věnovány mechanice, elektřině a magnetismu, vlnění a optice. Informatické předměty vytvářejí základní počítačové dovednosti, znalost programování, diskrétní matematiky a teoretické informatiky.

Studijní program umožňuje užší zaměření studia v třech specializacích moderní matematiky aplikované v inženýrské a přírodovědné praxi. Ve specializaci Matematická fyzika studenti získávají hlubší vzdělání zejména v teoretické fyzice, parciálních diferenciálních rovnicích a v matematických a geometrických metodách ve fyzice. Hlubší propojení znalostí moderní matematiky, fyziky a informatiky umožňuje absolventům studia dále zvyšovat svou kvalifikaci ve vyšších úrovní studia a působit pak v prostředí matematické, fyzikální, přírodovědné a technické praxe a uplatnit se ve vědě, výzkumu a technice.

Profil absolventa:

Znalosti: Absolvent získá vědomosti základních matematických, fyzikálních a informatických disciplín, které v závislosti na jeho užší orientaci jsou prohloubeny v oblasti moderní matematiky, fyziky a informatiky používané při vývoji matematických modelů, v oblasti matematických metod teoretické fyziky a v oblasti teoretické informatiky a moderních metod matematické informatiky. Absolventi mohou přímo pokračovat v navazujícím magisterském studiu ve stejném nebo příbuzném oboru.

Dovednosti: Použití metod a postupů daných základními matematickými a fyzikálními oblastmi při řešení reálných inženýrských problémů pomocí moderní výpočetní techniky. Využití základních metod a postupů matematiky a fyziky pro řešení reálných výzkumných a inženýrských problémů v oblasti matematické a teoretické fyziky. Schopnost srovnání matematických metod s reálnými výsledky. Schopnost sledovat nové trendy v dané oblasti a rychlá orientace v mezioborové problematice, analýza problémů a syntéza výsledků. Mezi nabyté vlastnosti patří rovněž odpovědnost za vykonanou práci a za učiněná rozhodnutí.

Kompetence: Absolventi se uplatní na bakalářské úrovni v průmyslu, oblasti informačních technologií, výzkumu, a soukromé sféře díky analytickému způsobu práce, systematickému přístupu danému nabytými znalostmi a schopnosti pracovat s moderní výpočetní technikou. Nabyté vědomosti mohou absolventi využít

Magisterské studium

Studijní program Matematická fyzika, 2 roky zakončené magisterským titulem Ing.
Garant programu/specializace: doc. Ing. Libor Šnobl, Ph.D.

Charakteristika oboru:

Studium Matematické fyziky je orientováno na pokročilé partie moderní matematické fyziky a aplikované matematiky. Toto studium vede své absolventy k použití nabytých znalostí v rozvoji teoretické fyziky, zejména se zaměřením na matematicky rigorózní postupy a metody, dále pak v teoretické analýze a popisu fyzikálních modelů pro experimentálněji zaměřené fyzikální obory, v přírodovědné a inženýrské praxi, a to i s použitím moderní výpočetní techniky.

Předměty studia jsou zaměřeny na hlubší poznání potřebných oblastí fyziky a matematiky a poskytují dostatečný přehled o současném stavu teoretické a matematické fyziky. Součástí studia jsou samostatné studentské projekty určené k práci na individuálně zadaném výzkumném tématu. Tyto projekty umožňují každému studentovi lepší orientaci v oblasti jeho specializace a vedou zpravidla ke vzniku původních výsledků publikovatelných v mezinárodních odborných časopisech. Studenti získávají hlubší vzdělání zejména v kvantové mechanice a teorii pole, klasických i kvantových teoriích gravitace, statistické fyzice, kvantové teorii informace, a v souvisejících oblastech moderní matematiky, mj. v diferenciální geometrii a topologii, teorii Lieových grup, algeber a jejich reprezentací, funkcionální analýze a ve spektrální teorii operátorů.

Jedná se o program určený pro zvláště nadané studenty, s velkou motivací ke studiu a s orientací na akademickou profesní dráhu.

Profil absolventa:

Znalosti: Absolvent získá široké vědomosti výše uvedených pokročilých matematických a fyzikálních disciplín, které v závislosti na jeho užší orientaci mohou být prohloubeny v oblasti částicové fyziky, aplikované matematiky či vědeckotechnických výpočtů.

Dovednosti: Použití metod a postupů z různých oblastí matematiky a fyziky pro řešení teoretických i aplikačně orientovaných vědeckých, výzkumných a inženýrských problémů. Kromě speciálních znalostí získaných studiem patří mezi typické dovednosti studentů programu Matematické fyzika přizpůsobivost, rychlá orientace v nové mezioborové problematice, analýza problémů a jejich počítačové zpracování, syntéza výsledků a dobré písemné vyjadřování.

Kompetence: Absolventi se uplatní v akademické sféře, aplikovaném výzkumu i v průmyslu díky analytickému způsobu práce, systematickému přístupu danému nabytými znalostmi a schopnosti pracovat s moderní výpočetní technikou.

Primárním zaměřením studijního programu je vychovávat absolventy pro práci na vysokých školách, v ústavech akademie věd a jiných výzkumných organizacích. Vzhledem k nabytým schopnostem, zejména analytickému způsobu myšlení, je však možné jejich úspěšné uplatnění též ve výzkumných a vývojových centrech velkých podniků a v analytických odborech firem napříč ekonomikou vč. bank, pojišťoven a konzultačních firem.

Doktorské studium

Studijní obor Matematické inženýrství - zaměření Matematická fyzika, 4 roky, zakončené doktorským titulem Ph.D.
Garant programu/specializace: prof. Ing. Zuzana Masáková, Ph.D.

Cílem doktorského studia v programu Matematické inženýrství je připravit studenty na základní i aplikovaný výzkum v různých oblastech aplikované matematiky. Doktorandi jsou školeni v klasických i moderních partiích matematiky, teoretické a matematické fyziky a teoretické informatiky a v jejich použití v nejrůznějších oblastech. Příprava studentů reflektuje nejnovější světové poznatky v těchto oborech. Rozmanitost dotčených oblastí vyžaduje jednak široké spektrum nabízených odborných předmětů, jednak náročnou přípravu spojenou s proniknutím do hloubky dané oblasti, předcházející vlastní tvůrčí práci doktoranda. Některé disertační práce jsou zaměřeny více na teoretické výsledky, jiné práce akcentují aplikace dosažených výsledků a jsou dovedeny ke konkrétním výstupům typu počítačového programu nebo numerické simulace. Vždy jsou ale závěry výzkumu prezentované na mezinárodním fóru formou vystoupení na konferencích a publikací v renomovaných impaktovaných odborných časopisech s recenzním řízením.

Doktorský program Matematické inženýrství navazuje na solidní vzdělání získané na magisterské úrovni a dále je prohlubuje pokročilejšími a/nebo speciálnějšími disciplínami. Obor má interdisciplinární povahu založenou na aplikaci teoretických poznatků v dalších vědních oborech a v inženýrské praxi v oblasti moderních partií matematické fyziky.