ماذا يفعل عالم الفيزياء النظرية؟

عندما يفكر الناس في علماء الفيزياء النظرية ، قد يتبادر إلى الذهن شيلدون كوبر "نظرية الانفجار العظيم" ، حيث ينفث معادلات رياضية باطنية فيما يتعلق بأسرار الكون. على الرغم من أنه قد يجعل المجال يبدو غير مفهوم لغير الفيزيائيين ، إلا أنه بأبسط العبارات ، يستخدم علماء الفيزياء النظرية الرياضيات لفهم كيفية عمل الطبيعة والكون في المناطق التي لا يستطيع العلماء فيها حاليا إجراء تجارب للحصول على البيانات. بعض المجالات قيد الدراسة هي نظرية الأوتار والطاقة المظلمة وميكانيكا الكم. ومن أشهر علماء الفيزياء النظرية إسحاق نيوتن وألبرت أينشتاين وإروين شرودنغر وستيفن هوكينغ.

الوصف الوظيفي

وكما يوحي مسماهم الوظيفي، يدرس هؤلاء الفيزيائيون المجالات النظرية في أشياء صغيرة مثل الجسيمات دون الذرية لتطور الكون بأكمله. يقضي هؤلاء الفيزيائيون الكثير من وقتهم في البحث عن نظريات الفيزياء بهدف زيادة قاعدة المعرفة العلمية. يحاول عملهم في بعض الأحيان وصف نتائج التجارب التي لم يكن لها تفسير بعد.

يعمل علماء الفيزياء النظرية أيضا على التنبؤ بخصائص المواد والمواد. لإجراء أبحاث الفيزياء النظرية ، غالبا ما يستخدم هؤلاء العلماء معدات عالية التقنية ، مثل الليزر والمجاهر الإلكترونية ومسرعات الجسيمات. يمكن اعتبار عكس الفيزياء النظرية هو الفيزياء التطبيقية ، حيث يستخدم العلماء أبحاثهم لتطورات عملية جديدة ، مثل تخزين الطاقة والملاحة.

المتطلبات التعليمية

تتطلب وظائف البحث والتدريس في الفيزياء النظرية درجة الدكتوراه في هذا المجال. يستمر العديد من طلاب الفيزياء النظرية في قضاء عامين إلى ثلاثة أعوام كطلاب ما بعد الدكتوراه في العمل مع علماء ذوي خبرة. يحصل معظم الطلاب على درجة البكالوريوس في الفيزياء. إذا أنهوا تعليمهم هناك ، فيمكنهم أن يصبحوا فنيين ومساعدي أبحاث.

يأخذ طلاب الفيزياء عبئا كبيرا من دروس العلوم ، بما في ذلك تلك المتعلقة بميكانيكا الكم والبصريات والديناميكا الحرارية. على مستوى البكالوريوس والدراسات العليا ، يأخذ طلاب الفيزياء دروسا في الرياضيات ، مثل حساب التفاضل والتكامل والإحصاء والجبر الخطي ، إلى جانب علوم الكمبيوتر.

صناعة

حوالي 30 في المئة من الفيزيائيين يعملون في خدمات البحث العلمي والتطوير، في حين أن 22 في المئة يعملون في الكليات والجامعات. ويعمل 19 في المئة آخرون في الحكومة الفيدرالية.

سنوات الخبرة والراتب

يتقاضى الفيزيائيون راتبا متوسطا قدره 88,570 دولارا سنويا ، مما يعني أن نصفهم يكسبون أقل من هذا والنصف الآخر يكسبون أكثر. أولئك الذين يعملون في الحكومة الفيدرالية يكسبون أعلى الرواتب، في حين أن أولئك الذين يدرسون الفيزياء في الجامعات غالبا ما يكسبون أقل بكثير.

عندما يكتسب الفيزيائيون الخبرة ، يكسبون المزيد من المال. يكسب الفيزيائيون المبتدئون 71،409 دولارا سنويا ، بينما يجني أولئك الذين هم في منتصف حياتهم المهنية 88،503 دولارا. يستمر الراتب في الزيادة بمقدار 111،239 دولارا للفيزيائيين الأكثر خبرة ، وأولئك الذين هم في أواخر حياتهم المهنية يكسبون متوسطا قدره 128،643 دولارا.

اتجاه نمو الوظائف

ومن المتوقع أن تزداد الحاجة إلى جميع أنواع الفيزيائيين بنسبة 14 في المائة بين عامي 2016 و 2026 ، أسرع من المتوسط لجميع المهن. ومع ذلك ، فإن الكثير من هذا النمو سيكون في الفيزياء التطبيقية للمساعدة في تطوير المنتجات والحلول للمشاكل. سيكون هناك نمو أبطأ لعلماء الفيزياء النظرية الذين يعملون في الكليات والجامعات ، حيث من المتوقع أن تكون هناك منافسة قوية على هذه الوظائف.

اقرأ أيضا: الأدوات التي يستخدمها عالم الفيزياء النووية