Физик - Википедия - Physicist

Для альбома Девина Таунсенда см. Физик (альбом).
Не путать с врач или же экстрасенс.
Альберт Эйнштейн, ключ физик-теоретик в 20 веке кто разработал теория относительности и части ранняя квантовая теория.

А физик это ученый кто специализируется в области физика, который охватывает взаимодействия материи и энергии на всех длинах и временных масштабах в физической вселенной.[1][2]Физиков обычно интересуют коренные или конечные причины явления, и обычно формулируют свое понимание в математических терминах. Физики работают в широком диапазоне области исследований, охватывающая все шкалы длины: от субатомный и физика элементарных частиц, через биологическая физика, к космологический шкалы длины, охватывающие вселенная В целом, область включает в себя два типа физиков: физики-экспериментаторы которые специализируются на наблюдении физических явлений и анализе экспериментов, и физики-теоретики которые специализируются на математическом моделировании физических систем для рационализации, объяснения и предсказания природных явлений.[1]Физики могут применять свои знания для решения практических задач или разработки новых технологий (также известных как Прикладная физика или же инженерная физика ).[3][4][5]

История

Основная статья: История физики
В эксперименте 18-го века в области «натурфилософии» (позже названной «физикой») английский ученый Фрэнсис Хоксби работает с одним из первых электростатических генераторов.

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, то Финикийский ученый Фалес Милетский, Евклид в Птолемеевский Египет, и греческие писатели Архимед и Аристарх. Корни также появились в древних азиатских культурах, таких как Индия и Китай, и особенно в Исламский средневековый период, который видел развитие научная методология подчеркивая экспериментирование, например, работа Ибн аль-Хайсам (Альхазен) в XI веке, например. Можно сказать, что современное научное мировоззрение и большая часть физического образования вытекают из научная революция в Европе, начиная с работы Галилео Галилей и Иоганн Кеплер в начале 1600-х гг. Законы движения Ньютона и Закон всемирного тяготения Ньютона были сформулированы в 17 веке. Экспериментальные открытия Фарадей и теория Уравнения Максвелла электромагнетизма были высшими точками развития в 19 веке. Многие физики внесли свой вклад в развитие квантовая механика в начале-середине 20 века. Новые знания в начале 21 века включают в себя большой рост понимания физическая космология.

Широкое и общее изучение природы, естественная философия, разделилась на несколько направлений в XIX веке, когда понятие «наука» приобрело современные формы. Появились особые категории, такие как «биология» и «биолог», «физика» и «физик», «химия» и «химик», среди других технических областей и названий.[6] Период, термин физик был придуман Уильям Уэвелл (также создатель термина «ученый») в своей книге 1840 г. Философия индуктивных наук.[7]

Образование

Стандартная программа бакалавриата по физике состоит из: классическая механика, электричество и магнетизм, нерелятивистский квантовая механика, оптика, статистическая механика и термодинамика, и лабораторный опыт.[8][9][10] Студентам-физикам также необходима подготовка по математике (исчисление, дифференциальные уравнения, линейная алгебра, комплексный анализ и др.), а в Информатика.

Любая карьерная позиция, ориентированная на физику, требует, по крайней мере, степени бакалавра физики или прикладной физики, в то время как возможности карьеры расширяются с Степень магистра например MSc, MPhil, MPhys или MSci.[11]

Для карьеры, ориентированной на исследования, студенты стремятся к докторская степень специализируясь в определенной области. Сферы специализации включают экспериментальную и теоретическую астрофизика, атомная физика, биологическая физика, химическая физика, физика конденсированного состояния, космология, геофизика, гравитационная физика, материаловедение, медицинская физика, микроэлектроника, молекулярная физика, ядерная физика, оптика, радиофизика, электромагнитное поле и микроволновая печь физика физика элементарных частиц, и физика плазмы.

Почести и награды

Высшей наградой, присуждаемой физикам, является Нобелевская премия по физике награжден с 1901 г. Шведская королевская академия наук.[12] Национальные профессиональные общества физиков имеют множество премий и наград за профессиональное признание. В случае Американское физическое общество, по состоянию на 2017 год в данной области насчитывается 33 отдельных приза и 38 отдельных наград.

Карьера

Физики-экспериментаторы за работой в ускорительной лаборатории Университет Ювяскюля (Финляндия).

Тремя основными работодателями профессиональных физиков являются академические учреждения, лаборатории и частные предприятия, при этом самый крупный работодатель является последним. Физики в академических или государственных лабораториях, как правило, имеют такие звания, как помощники, Профессора, Старший / младший Ученый, или постдоки. В соответствии с Американский институт физики около 20% новых докторов наук по физике работают в программах инженерного развития, 14% обращаются к компьютерному программному обеспечению и около 11% работают в сфере бизнеса / образования.[13] Большинство нанятых физиков применяют свои навыки и обучение в междисциплинарных областях (например, финансы[14]).[15] Должности для дипломированных физиков включают: ученый-агроном, авиадиспетчер, биофизик, программист, инженер-электрик, аналитик по окружающей среде, геофизик, медицинский физик, метеоролог, океанограф, учитель физики / профессор / исследователь, научный сотрудник, физик-реактор, физик-инженер, спутник. Аналитик миссий, научный писатель, стратиграф, инженер-программист, Системный инженер, Инженер по микроэлектронике, разработчик радаров, технический консультант и т. Д.[16][17][18][19]

Большинство обладателей степени бакалавра по физике работают в частном секторе. Другие области - это академические круги, правительство и военная служба, некоммерческие организации, лаборатории и обучение.[20]

Типичные обязанности физиков со степенью магистра и доктора, работающих в своей области, включают исследования, наблюдение и анализ, подготовку данных, контрольно-измерительные приборы, проектирование и разработку промышленного или медицинского оборудования, вычисление и разработка программного обеспечения и т. д.[21]

Профессиональная сертификация

объединенное Королевство

Дипломированный физик (CPhys) - это чартерный статус и профессиональная квалификация, присуждаемая Институт Физики. Обозначается постноминалом "CPhys".

Получение дипломированного статуса в любой профессии означает для более широкого сообщества высокий уровень специализированных предметных знаний и профессиональную компетентность. По данным Института физики, обладатели награды дипломированного физика (CPhys) демонстрируют «высочайшие стандарты профессионализма, современных знаний, качества и безопасности» наряду с «способностью проводить независимую практику и проявлять лидерские качества». а также «стремление идти в ногу с развитием знаний и растущими ожиданиями и требованиями, ответственность за которые должна нести любая профессия».

Дипломированный физик приравнивается по статусу к дипломированному инженеру, который IoP также присуждает в качестве члена Инженерного совета Великобритании, а также других дипломированных статусов в Великобритании. Это также считается «регулируемой профессией» в соответствии с европейскими директивами о профессиональной квалификации.

Канада

В Канадская ассоциация физиков может назначить официальное обозначение под названием P. Phys. что означает Профессиональный физик, аналогично обозначению P. Eng. что расшифровывается как профессиональный инженер. Это обозначение было представлено на конгрессе CAP в 1999 году, и уже более 200 человек имеют это звание.

Для получения сертификата необходимо предоставить как минимум подтверждение с отличием бакалавра или более высокой степени в области физики или смежной дисциплины. Кроме того, физик должен иметь или готовится завершить трехлетний недавний опыт работы в области физики после окончания учебы. И, если это не освобождение, также необходимо сдать экзамен по профессиональной практике. Освобождение может быть предоставлено кандидату, который практиковал физику не менее семи лет и предоставил подробное описание своих профессиональных достижений, которые ясно демонстрируют, что экзамен не нужен.

Опыт работы будет считаться связанным с физикой, если он напрямую использует физику или существенно использует способы мышления (например, подход к решению проблем), выработанные в вашем образовании или опыте физика, во всех случаях, независимо от того, имеется ли у вас опыт работы. академические круги, промышленность, правительство или где-либо еще. Управление работой, связанной с физикой, является квалификационным, как и соответствующая работа аспирантов.

Южная Африка

В Южноафриканский институт физики обеспечивает сертификацию Профессиональные физики (Pr.phys). Как минимум, владелец должен иметь трехлетний бакалавриат или эквивалентную степень в области физики или смежной области и дополнительно минимум шесть лет опыта работы в сфере физики; или почетная или эквивалентная степень в области физики или смежной области и дополнительный как минимум пятилетний опыт работы в области физики; или степень магистра или эквивалентная степень в области физики или смежной области и дополнительный как минимум трехлетний опыт работы в области физики; докторская или эквивалентная степень в области физики или смежной области; или обучение или опыт, которые, по мнению Совета, эквивалентны любому из вышеперечисленных.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Розен, Джо (2009). Энциклопедия физики. Публикация информационной базы. п. 247.
  2. ^ "физик". Словарь Merriam-Webster. «ученый, который изучает или является специалистом в области физики»
  3. ^ «Промышленные физики: в основном специализируются на физике» (PDF). Американский институт физики. Октябрь 2016 г.
  4. ^ «Физики-промышленники: в первую очередь инженерные специальности» (PDF). Американский институт физики. Октябрь 2016 г.
  5. ^ «Физики-промышленники: в основном специализируются вне секторов STEM» (PDF). Американский институт физики. Октябрь 2016 г.
  6. ^ Кахан, Дэвид, изд. (2003). От естественной философии к наукам: написание истории науки девятнадцатого века. Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN  0-226-08928-2.
  7. ^ Дональд С. Л. Кардуэлл, Джеймс Джоуль: биография, издательство Манчестерского университета - 1989, стр. 18
  8. ^ Вахтер, Армин; Хобер, Хеннинг (2006). Сборник теоретической физики. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. ISBN  0-387-25799-3.
  9. ^ Крей, Уве; Оуэн, Энтони (2007). Основы теоретической физики: краткий обзор (1-е изд.). Берлин: Springer. ISBN  978-3-540-36804-5.
  10. ^ Компанеец А.С. (2012). Теоретическая физика (2-е изд.). Минеола, Нью-Йорк: Дувр. ISBN  0-486-60972-3.
  11. ^ "Физик". nationalcareersservice.direct.gov.uk. Национальная служба карьеры, Великобритания. 7 октября 2016 г.
  12. ^ «Нобелевская премия по физике». Nobelprize.org.
  13. ^ Центр статистических исследований AIP. «Физики, занятые в промышленности: в основном в областях, не связанных с STEM» (PDF). Получено 21 августа, 2006.
  14. ^ «Физики и финансовые рынки». Financial Times. 18 октября 2013 г.
  15. ^ Отчет Центра статистических исследований Американского института физики (AIP) Прием на работу в докторантуру по физике опубликовано в марте 2016 г.
  16. ^ «Что я могу делать со степенью физика?» (PDF). Университет Огасты. 2016 г.. Получено 11 сентября, 2016.
  17. ^ "Карьерные возможности физика". Иллинойсский технологический институт. 2016 г.. Получено 10 ноября, 2016.
  18. ^ «Физическое образование в применении к технике». Национальная инженерная академия (NAE). 2016 г.. Получено 10 ноября, 2016.
  19. ^ "Карьера инженера-физика". Университет Саймона Фрейзера, Канада. 2016 г.. Получено 27 февраля, 2017.
  20. ^ «Секторы начального трудоустройства бакалавриата по физике, совмещенные классы 2011 и 2012 годов». Американский институт физики. Получено 13 сентября, 2016.
  21. ^ «2111 Физики и астрономы». Национальная классификация профессий - Канада. 2016. Архивировано с оригинал 11 ноября 2016 г.. Получено 11 ноября, 2016.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка