Физик
| Часть серии о |
| Физика |
|---|
 |
|
Физик учёный — это , специализирующийся в области физики , которая охватывает взаимодействия материи и энергии на всех масштабах длины и времени в физической вселенной. [1] [2] Физики обычно интересуются коренными или конечными причинами явлений и обычно формулируют свое понимание в математических терминах. Они работают в широком диапазоне исследовательских областей , охватывая все масштабы: от субатомной и физики физики элементарных частиц , биологической физики до космологических масштабов, охватывающих Вселенную в целом. В эту область обычно входят два типа физиков: физики-экспериментаторы , которые специализируются на наблюдении природных явлений, а также разработке и анализе экспериментов, и физики-теоретики, которые специализируются на математическом моделировании физических систем для рационализации, объяснения и прогнозирования природных явлений. [1]
Физики могут применять свои знания для решения практических задач или разработки новых технологий (также известных как прикладная физика или инженерная физика ). [3] [4] [5]
История [ править ]
Изучение и практика физики основаны на интеллектуальной лестнице открытий и прозрений с древних времен до наших дней. Многие математические и физические идеи, используемые сегодня, нашли свое самое раннее выражение в работах древних цивилизаций, таких как вавилонские астрономы и египетские инженеры , греческие философы науки и математики, такие как Фалес Милетский , Евклид в Птолемеевском Египте , Архимед Сиракузский и Аристарх. Самоса . Корни также возникли в древних азиатских культурах, таких как Индия и Китай, и особенно в исламском средневековом периоде , когда развивалась научная методология, делающая упор на экспериментирование , например, работы Ибн аль-Хайсама (Альхазена) в 11 веке. Можно сказать, что современное научное мировоззрение и основная часть физического образования вытекают из научной революции в Европе, начиная с работ астронома Николая Коперника и заканчивая физикой Галилео Галилея и Иоганна Кеплера в начале 1600-х годов. Работа над Механика , наряду с математической трактовкой физических систем, получила дальнейшее развитие Христиана Гюйгенса и достигла кульминации в законах движения Ньютона и законе всемирного тяготения Ньютона к концу 17 века. Экспериментальные открытия Фарадея и теория уравнений Максвелла электромагнетизма стали яркими событиями в развитии XIX века. Многие физики внесли свой вклад в развитие квантовой механики в начале-середине 20 века. Новые знания в начале XXI века включают значительный рост понимания физической космологии .
Широкое и общее изучение природы, натурфилософия , разделилось на несколько направлений в 19 веке, когда понятие «наука» получило свою современную форму. Появились конкретные категории, такие как «биология» и «биолог», «физика» и «физик», «химия» и «химик», среди других технических областей и названий. [6] Термин «физик» был придуман Уильямом Уэвеллом (также создателем термина «ученый») в его книге 1840 года «Философия индуктивных наук» . [7]
Образование [ править ]
Стандартная учебная программа бакалавриата по физике состоит из классической механики , электричества и магнетизма , нерелятивистской квантовой механики , оптики , статистической механики и термодинамики , а также лабораторного опыта. [8] [9] [10] Студентам-физикам также необходима подготовка по математике ( исчисление , дифференциальные уравнения , линейная алгебра , комплексный анализ и т. д.) и информатике .
Любая карьерная позиция, ориентированная на физику, требует как минимум степени бакалавра в области физики или прикладной физики, а возможности карьеры расширяются со степенью магистра , такой как MSc, MPhil, MPhys или MSci. [11]
Для исследовательской карьеры студенты работают над получением докторской степени, специализирующейся в определенной области. Области специализации включают экспериментальную и теоретическую астрофизику , атомную физику , биологическую физику , химическую физику , физику конденсированного состояния , космологию , геофизику , гравитационную физику , материаловедение , медицинскую физику , микроэлектронику , молекулярную физику , ядерную физику , оптику , физику элементарных частиц , физику плазмы. , квантовая информатика и радиофизика .
Карьера [ править ]
Тремя основными работодателями профессиональных физиков являются академические учреждения, лаборатории и частные предприятия, причем самый крупный работодатель является последним. Физики в научных кругах или правительственных лабораториях, как правило, имеют такие звания, как ассистенты, профессора , старший/младший. Ученый или постдок . По данным Американского института физики , около 20% новых докторов наук по физике работают в программах инженерного развития, 14% занимаются компьютерным программным обеспечением и около 11% занимаются бизнесом/образованием. [12] Большинство работающих физиков применяют свои навыки и подготовку в междисциплинарных секторах (например, финансы [13] ). [14]
Должности для выпускников-физиков включают ученого-агронома , авиадиспетчера , биофизика , программиста , инженера-электрика , аналитика окружающей среды , геофизика , медицинского физика , метеоролога , океанографа , преподавателя физики / профессора / исследователя , ученого-исследователя , физика-реактора , инженера-физика , спутника. Аналитик миссий, научный писатель , стратиграф , инженер-программист , системный инженер , инженер по микроэлектронике , радаров , технический консультант и т. д. разработчик [15] [16] [17] [18]
Большинство выпускников бакалавриата по физике работают в частном секторе. Другими областями являются академические круги, государственная и военная служба, некоммерческие организации, лаборатории и обучение. [19]
Типичные обязанности физиков со степенями магистра и доктора, работающих в своей области, включают исследования, наблюдения и анализ, подготовку данных, приборостроение, проектирование и разработку промышленного или медицинского оборудования, вычислений и программного обеспечения и т. д. разработку [20]
Почести и награды [ править ]
Высшей наградой, присуждаемой физикам, является Нобелевская премия по физике , присуждаемая с 1901 Шведской королевской академией наук . [21] Национальные физические общества имеют множество премий и наград за профессиональное признание. Что касается Американского физического общества , по состоянию на 2023 год существует 25 отдельных премий и 33 отдельные награды в этой области.
Профессиональная сертификация [ править ]
Соединенное Королевство [ править ]
Дипломированный физик (CPhys) — это дипломированный статус и профессиональная квалификация, присуждаемая Институтом физики . Обозначается постноминалами «CPhys».
Достижение дипломированного статуса в любой профессии означает для более широкого сообщества высокий уровень специализированных предметных знаний и профессиональной компетентности. По данным Института физики, обладатели награды дипломированного физика (CPhys) демонстрируют «высочайшие стандарты профессионализма, современные знания, качество и безопасность», а также «способность осуществлять независимую практику и проявлять лидерство». а также «стремление идти в ногу с развитием знаний и растущими ожиданиями и требованиями, за которые любая профессия должна нести ответственность».
Дипломированный физик считается равным по статусу дипломированному инженеру, который IoP также присуждает члену Инженерного совета Великобритании, а также другим дипломированным статусам в Великобритании. В соответствии с европейскими директивами о профессиональных квалификациях эта профессия также считается «регулируемой профессией».
Канада [ править ]
Канадская ассоциация физиков может назначить официальное звание под названием «Профессиональный физик» ( P. Phys. ). [22] аналогично обозначению профессионального инженера (P. Eng.). Это звание было введено на конгрессе CAP в 1999 году, и уже более 200 человек носят это звание.
Для получения сертификата необходимо предоставить как минимум диплом бакалавра или более высокую степень по физике или близкой к ней дисциплине. Кроме того, физик должен иметь или быть готов к завершению трехлетнего опыта работы в области физики после окончания учебы. И, если нет освобождения, необходимо также сдать экзамен по профессиональной практике. Освобождение может быть предоставлено кандидату, который занимается физикой не менее семи лет и предоставляет подробное описание своих профессиональных достижений, которое ясно демонстрирует, что экзамен не является необходимым.
Опыт работы будет считаться связанным с физикой, если он напрямую использует физику или в значительной степени использует образ мышления (например, подход к решению проблем), развитый в результате вашего образования или опыта работы физиком, во всех случаях, независимо от того, является ли этот опыт академические круги, промышленность, правительство или где-либо еще. Управление работой, связанной с физикой, соответствует требованиям, как и соответствующая работа аспиранта.
Южная Африка [ править ]
Южноафриканский институт физики также выдает сертификат профессионального физика (Pr.Phys). [23] Как минимум, владелец должен иметь трехлетнюю степень бакалавра или эквивалентную степень в области физики или смежной области и дополнительный минимум шестилетний опыт работы в деятельности, связанной с физикой; или почетную или эквивалентную степень в области физики или смежной области и дополнительный минимум пятилетний опыт работы в деятельности, связанной с физикой; или степень магистра или эквивалентная степень в области физики или смежной области и дополнительный минимум трехлетний опыт работы в деятельности, связанной с физикой; докторская степень или эквивалентная степень в области физики или смежной области; или обучение или опыт, которые, по мнению Совета, эквивалентны любому из вышеперечисленных.
Профессиональные общества [ править ]
Физики могут быть членами физического общества страны или региона. Физические общества обычно издают научные журналы, организуют конференции по физике и присуждают премии за вклад в область физики. Некоторыми примерами физических обществ являются Американское физическое общество , Институт физики , старейшим физическим обществом является Немецкое физическое общество .
См. также [ править ]
- Список физиков
- Дипломированный физик
- Нобелевская премия по физике
- Манхэттенский проект
- Стратегическая оборонная инициатива
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Розен, Джо (2009). Энциклопедия физики . Издательство информационной базы. п. 247.
- ^ «физик» . Словарь Merriam-Webster.com . «ученый, который изучает физику или является специалистом в области физики»
- ^ «Промышленные физики: в первую очередь специализируются на физике» (PDF) . Американский институт физики. Октябрь 2016.
- ^ «Промышленные физики: в первую очередь инженеры» (PDF) . Американский институт физики. Октябрь 2016.
- ^ «Промышленные физики: в основном специализируются за пределами секторов STEM» (PDF) . Американский институт физики. Октябрь 2016.
- ^ Кахан, Дэвид, изд. (2003). От естественной философии к наукам: написание истории науки девятнадцатого века . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0-226-08928-2 .
- ^ Дональд С.Л. Кардуэлл, Джеймс Джоуль: Биография, Manchester University Press - 1989, стр. 18
- ^ Вахтер, Армин; Хобер, Хеннинг (2006). Сборник теоретической физики . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 0-387-25799-3 .
- ^ Крей, Уве; Оуэн, Энтони (2007). Основная теоретическая физика: краткий обзор (1-е изд.). Берлин: Шпрингер. ISBN 978-3-540-36804-5 .
- ^ Компанеец, Александр Соломонович (2012). Теоретическая физика (2-е изд.). Минеола, Нью-Йорк: Дувр. ISBN 978-0-486-60972-0 .
- ^ «Физик» . Nationalcareersservice.direct.gov.uk . Национальная служба карьеры, Соединенное Королевство. 7 октября 2016 г.
- ^ Центр статистических исследований АИП. «Физики, работающие в промышленности: в основном в областях, не связанных с STEM» (PDF) . Проверено 21 августа 2006 г.
- ^ «Физики и финансовые рынки» . Файнэншл Таймс . 18 октября 2013 г. Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 г.
- ^ Отчет Центра статистических исследований Американского института физики (AIP) о первоначальном трудоустройстве докторантов по физике , опубликованный в марте 2016 г.
- ^ «Что я могу сделать со степенью по физике?» (PDF) . Университет Огасты. 2016. Архивировано из оригинала (PDF) 2 ноября 2016 года . Проверено 11 сентября 2016 г.
- ^ «Возможности карьерного роста физика» . Иллинойский технологический институт. 2016 . Проверено 10 ноября 2016 г.
- ^ «Физическое образование применительно к инженерному делу» . Национальная инженерная академия (НАЭ). 2016 . Проверено 10 ноября 2016 г.
- ^ «Карьера инженера-физика» . Университет Саймона Фрейзера, Канада. 2016 . Проверено 27 февраля 2017 г.
- ^ «Отрасли начального трудоустройства бакалавров по физике, 2011 и 2012 годы вместе взятые» . Американский институт физики. 26 августа 2013 года . Проверено 13 сентября 2016 г.
- ^ «2111 Физики и астрономы» . Национальная профессиональная классификация – Канада. 2016. Архивировано из оригинала 11 ноября 2016 года . Проверено 11 ноября 2016 г.
- ^ «Нобелевская премия по физике» . Нобелевская премия.org .
- ^ «Профессиональная сертификация (PPhys)» .
- ^ «Зарегистрируйтесь как профессиональный физик» . saip.org.za. Проверено 20 апреля 2023 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Уиттен, Барбара Л.; Фостер, Сюзанна Р.; Данкомб, Маргарет Л. (2003). «Что подходит женщинам в физике?» . Физика сегодня . 56 (9): 46. Бибкод : 2003PhT....56i..46W . дои : 10.1063/1.1620834 .
- Кирби, Кейт; Чуйко, Роман; Малви, Патрик (2001). «Рынок труда физики: от медведя к быку за десятилетие». Физика сегодня . 54 (4): 36. Бибкод : 2001ФТ....54д..36К . дои : 10.1063/1.1372112 . S2CID 178631076 .
- Германович, Джозеф К. (1998). Звезд недостаточно: ученые – их увлечения и профессии . Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-32767-9 .
- Германович, Джозеф К. (2009). Жизнь в науке: как институты влияют на академическую карьеру . Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-32761-7 .
Внешние ссылки [ править ]
- Как стать ХОРОШИМ физиком-теоретиком , Утрехтский университет
- Физики и астрономы ; Бюро статистики труда США, Справочник по профессиональным перспективам, физики и астрономы
- Карьера физика
- Карьера в области инженерной физики
