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美国顶尖暑期项目| 我在SSP的追星之旅
2017年08月23日

 

背景知识


Summer Science Program:SSP始于1959年,自运营开始,SSP天体物理项目每年录取72人参与为期39天的训练。其录取率约9%,与美国顶尖名校相仿。在中国难度更甚,每年最多录取2人。这样的申请难度给予了SSP极高的含金量。

 

入选的72人会被平均分配到Colorado University of Boulder和New Mexico Tech这两所大学的营地。教授和助教们(共7人)会带领36个学生,3人为一小组确定一颗小行星的轨道。

Orbital Determination(OD):轨道确定就是整个暑假的任务。所有的讲座和编程其实都是为了它做准备。在这个项目中,我们处理完用望远镜和CCD拍下来的小行星照片,做好Astrometry和Photometry,再将数据放入我们大大小小十来个程序中。然后,我们会得到这个小行星的轨道数据以及不确定性。通过这些数据,我们与研究人员合作,确定小行星的未来去向,比如是否撞击地球。

 

 

 

 

Sommers–Bausch ObservatorySBO)就是我们整个暑假学习、观测的地方。教室,电脑教室,观测台三合一,走动十分便捷。

 

 

正文始

 

六月二十五日的早晨,乘坐着美联航的飞机,庆幸着没被丢下去,担心着即将在美国39天,13个小时很快便过去。我们的飞机降落在了丹佛国际机场。还记得那天飞机延误了,还记得LauraSite Director)和十多名即将和我成为挚友的SSPer一直耐心地等着我出海关,还记得Tanay(助教)身着2012SSP的服装将我带入了这个暖心的团体......

 

图片来源:SSP

第一天被从机场接到,我是最左边那个

 

学业篇

 

学术在SSP毋庸置疑占主导地位。对于很多人来说,天球坐标和编程可能是最需要攻克的难题,OD便是最终的成果。可对于我来说,沉浸在SSP不仅仅给予了我在数学、物理、计算机和天文领域飞一般的进步,同时也真正让我体会到了美国文化。

 

我被“发配”到了科罗拉多大学博尔德分校(CUB)。我们的主教授是DrFu,一位加州理工和斯坦福毕业的和蔼可亲的老师。他在SSP已经执教13余年了。我们的副教授是Dr.D,一位康奈尔毕业的古灵精怪的老师,他是CUB的物理系副主任。他们的课不仅仅只有学术,他们使着洪荒之力,让课堂充满乐趣。

 

 

图片来源:Madeline Wang 

我与Dr.D的合照

 

刚到营地时,SSP给我的感觉宛如一朵青莲,可远观而不可亵玩焉。作为一个平日里讲中文的孩子,晚餐桌边的玩笑仿佛是李白跟我用古诗来打趣,使得我一头雾水;习惯了独立完成任务的我,作业便成了我和百度需要一起攻克的难题,使得我步步艰辛。

 

慢慢地,SSP的生活步入了正轨,好像一位熟识多年的朋友。在同学们热心的帮助下,我的英语水平坐火箭般上升,听的懂一些笑话了,也开始疯狂黑人(roast)了。从第二周开始,我也接受了小组工作的事实。

 

一般来说,自习和作业时间都会在Computer Lab(电脑室)度过。SBO配备着“高端”的台式电脑和Linux系统。每逢夜幕降临,安静的自习室是不存在的。有的,是被欢声笑语、作业讨论、流行音乐和偷吃零食环绕的SSP电脑室。 

图片来源:姚之宇

电脑室

 

每一天,在助教办公室门口会有每日一问(Question of the Day)。这大都是一道智商题,时而也会有充满情趣的的题,比如画一头奶牛并给他编一个故事。每周QOD积分最高的人会获得一份小礼品。

 

图片来源:Cyndia Cao

我在第一周的时候获得了QOD周冠军

 

 

图片来源:姚之宇

最佳画牛QOD,左下角的是我画的牛

 

每4-5天,我们会收到一份作业集(Homework Set)。一般是会和本周学到的东西相贴切,或是老师默默地在让你为OD做准备。比如我们在作业集中写的一份轨道参数程序,就是为了在OD大体确定完小行星的位置向量和速度向量之后,计算出小行星轨道的参数的。


作业都会有一个Deadline,所以常常我们会看到同学们在某日凌晨十二点前努力地让他们的程序通过“程序检查器(Program Checker)”。和作业常常同时布置的是令人揪心的各种项目。每一个小项目都是编程,他们看似令人困惑且无毫无关联,可在最后的轨道确定都起到了至关重要的作用。

 

每一周,每个小组按照情况会被分配到1-3次观测机会。SBO有着两台全新高端20寸望远镜。有着极限星等18等以上的他们,成为了最佳的小行星猎手。观测全程都有一位助教在旁监督帮助。


常常在等待CCD给小行星曝光时,我们会拿出扑克,斗上几盘地主(都是我教的哈哈)。调整,对焦,lightsdarksflats变成了我们的第二天性。CUB的夜空群星璀璨,当我们凝视苍穹时,身边的一切都仿佛越变越小,小得像地球上的一粒沙,银河系中的一颗行星,或是寰宇内的一个奇点。

 

图片来源:姚之宇

望远镜Apollo

 

每隔一小段时间,我们都会有一个嘉宾座谈。一周可能有两位客座教授,也可能一位都没有。他们有着十分不同的专业领域,有新视野号和朱诺号探测器的等离子体科学家,有在读博士的天体生物学家,甚至还有在凝聚态物理拿了诺贝尔奖的实验物理学家。

 

 

图片来源:Madeline Wang

有幸与2001年诺贝尔物理学奖得奖主Eric Cornell合影留念

 

SSP有着一次“大学圆桌College Roundtable)。家长们会被邀请来参加。大伙坐在讲堂内,TA们会介绍他们的申请经验和大学生活,麻省理工学院(MIT)的招生官和CUB的物理系副主任都在努力地推销自己的学校。

 

如果说起在SSP学的东西,听起来可能会有点夸张。我们在轨道确定这方面有着七堂长达21小时的讲座,我们也试过用一个早上学完本科加研究生所有的电磁学。你或多或少已经知道,数学、物理、计算机和天文乃是你在SSP是否能存活下去的关键。我在去之前也曾担心过要不要提前学很多东西。到头来我意识到,一切需要和不需要的知识老师们都会涵盖;决定一个人在里面混得有多好,更重要的其实是ta对学习、研究和科学的态度。

 

在最后,SSP的学术生活成了一种享受,如同畅游在充满了M&M的海洋中一般。虽然依旧经常在课上差点睡着,虽然还是忍不住去做一些恶作剧,虽然还是需要偷吃薄荷糖...


数着最后几天,时间仿佛被涂满了蜂蜜,即使每一个人努力地去紧紧抓住它,它也如飞一般跑着。讲座变成了令人珍惜的时光,不少同学在最后一节DrFu的讲座结束时都默默地留下了眼泪(反正我差点哭了)。倒数第二周听闻这是最后一份作业集,我们在欢呼雀跃时,心里也不由得有些怅然。

 

 

图片来源:姚之宇

与队友们摄于观测台(2000 VJ61

 

迎来OD的时候每个人的脸上都充满了凝重。只有一周时间,我们需要完成一整个程序,编完给国际天文学会的报告,并撰写一份正式的小行星轨道确定报告。一开始,不仅仅我们,就连执教了十三年的老师都宛如无头苍蝇,到处乱撞。带着瑕疵的OD ppt,报着错的Jupyter Notebook,令人思考人生的Jackknife MethodOD不同我想象般的那么简单。我竭尽所能,方才能提前一日完成。看着五六行的轨道参数,这就是我们一整个暑假学习、观测、编程所得来的成果。这些数字不仅仅告诉了我天空中这颗小行星的轨迹,也帮我指出了人生方向。

 

图片来源:姚之宇

Final OD Report

 

最后我想给将来要去SSP的学弟学妹们一些建议。第一,在SSP,把作业集里面的手写题尽量在发下来的当天做完,留下充足的时间给编程。第二,多多享受里面的时光,39天的时间看似很多,离别的那天你便会开始数落它的短。最后,多吃、多睡;除非你一点都不喜欢玩,你能吃早餐的机会并不多。

 

图片来源:姚之宇

在最后拍摄Pretty Pictures时摄于观测台

 

 

吃喝玩乐篇

 

【吃喝】

SSP,当然少不了吃喝玩乐!民以食为天,我们得从食堂说起。

 

这是一个有着各国风味食品,种类齐全,卫生美味,充满惊喜的餐厅。学生们用SSP给的校卡便可以去享受这一顿顿有着珍馐美馔的自助餐。餐厅满足所有对食品的特殊要求。不论你是Vegan,素食主义者(就是我),犹太人或是对碳水化合物过敏,每一个食品都会被相应地标记上它的特殊性。

 

整个餐厅有个8区域:亚洲食品区(包括东亚和中东地区),沙拉水果&三文治区,意大利食品区、烧烤区、寿司区、南美食品区、犹太食品区和甜点区。每个区域的食品都是任拿的。

 

图片来源:姚之宇

摄于C4C

 

大多数SSPer的早餐都是在睡梦中度过的。在第一周后,每天吃早餐的人,不会大于十人。午餐是下课后大家自由去的。晚餐始于530分,我们被要求不得着装过于随意。每一周,每位SSPer都会被分配到不同的桌子,不断熟悉更多的老师和同学。这种方式大大地帮助了我融入这个团体。晚餐时自然是不能玩手机的,各种有趣的事情都有可能发生,你肯定不想错过。可能在一次简短的谈话中,你身边的同学就已经被在游戏里“刺杀”了;可能一不经意,身边的人都已经去吃雪糕了。

 

【玩乐】

 

玩也是SSP一大特色!今年我们从加州理工来的TA负责组织了很多小活动。在比较清闲的时间段,他便会通知同学们在接下来的一天会有什么,同学们方可决定是否参与。小如一场篮球赛或是飞盘游戏,稍微大一点也有“找旗游戏”。在这个游戏中,参与的同学们被分成两队,各队在比较复杂的地形中藏好己方的旗子,派一些人去抢对方的旗子,留一些人守在己方,伺机捉住对方选手,关进“监狱”。

 

SSP鼓励劳逸结合。按照传统,我们会有很多次“Mandatory Fun”;也就是强制性玩耍。在这个时间段是必须参加玩乐项目,如保龄球、郊游、购物等。SSP的郊游(fieldtrip)数不胜数。有去Netherland小镇观赏毫无光污染的璀璨银河(我们的泡汤了),有去落基山脉探索它的地质,也有去美国最大的火箭制造商“洛希·马丁”公司的一日游。郊游的时候最能令人放松了,没有令人困乏的讲座,也没有身边疯狂赶作业的同学。像我们从中国过去的,便能好好欣赏下异国风光咯!

 

 

图片来源:姚之宇

保龄球下午,我学会了保龄球还打了桌球!

 

总地说一下空闲时间吧。在SSP下午四点半放学之后到五点半吃饭之前是空闲的。吃完饭大约六点四十到凌晨两点一般都是做作业、做作业和做作业啦。那么一般做作业比较快的话,同学们会选择在十二点之后去玩一玩;有些人去了寝室打牌,有些人去Swing Dance,还有些人会开一个零食派对。相对来说SSP不会是一个让你学到头痛欲裂的地方。每天的宵禁只有差不多四个半小时,所以如何解决睡眠问题需要好好推敲。

 

玩乐篇的最后肯定少不了达人秀。按照传统,这是强制参加的。所以接下来要参加SSP的同学们要先练好一份技艺啊!当然啦,也不必太过担心,很多临时抱佛脚的人,可以加入他们的团队打酱油。


  

图片来源:姚之宇

达人秀中老师们上演的小品

Is there cannibalism in SSP?”

“Well...It is not our fault.”

 

感悟篇

 

对于我来说,SSP录取我是一份意外。SSP给我带来的许多惊喜也是一份意外。对于申请大学,他是一份砝码;对于我的成长,他是一个指南针。刚刚去到的时候多少都会不适应,每个人都会,我们需要学会接受。直到走的那一天,蓦然回首,才发现它改变了我们很多很多。

 

这个夏令营给予了我一种团体的感觉。说实话,对于我,SSP像一个家,每一位老师都是和蔼可亲的长者;每一位助教,都是乐于助人的大哥哥、大姐姐;每一位同学都是非常亲近的兄弟姐妹。在这个SSP大家庭,所有人帮助着你一同成长,所有人有着同样的目标和你一同奋进。正如官网上的格言所道,SSP给予每一位成员的,是一生的学习经历The Educational Experience of a lifetime.

 

在离别的那一日,老师跟我们说道:“你并没有离开SSP,你加入了这个有着多于2500名校友的团体。在这个团体,有着1777岁的成员,每一位都是成功人士。”这些就是作为SSP校友所拥有的自信。

 

 

图片来源:Addison Zhang

跟同学们在倒数第二天晚上正式晚宴前的合照

 

 

图片来源:Laura Corley

SSP Class of 2017 CU Boulder

 

(文/姚之宇)

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