Кіріспе
Физика саласындағы ғалым. Физик – физика саласында мамандық алған ғалым, ол физикалық әлемдегі материя мен энергияның барлық масштабтағы және уақыт аралығындағы өзара әрекеттесуін зерттейді. Физиктер көбінесе құбылыстардың түпкі себептерін анықтауға тырысады және олардың түсініктерін математикалық тұрғыдан жасайды. Олар суб-атомдық және бөлшектік физикадан бастап, биологиялық физика арқылы, ғаламның толық масштабын қамтитын космологиялық зерттеулерге дейін, кең ауқымды зерттеу салаларында жұмыс істейді. Бұл салаға екі түрлі физик кіреді: табиғи құбылыстарды бақылауға, эксперименттерді жоспарлауға және талдауға маманданған тәжірибелік физиктер және табиғи құбылыстарды түсіндіру, болжау және рационалдау үшін физикалық жүйелерді математикалық модельдеуге маманданған теориялық физиктер.
A physicist is a scientist who specializes in the field of physics, which encompasses the interactions of matter and energy at all length and time scales in the physical universe. Physicists generally are interested in the root or ultimate causes of phenomena, and usually frame their understanding in mathematical terms. They work across a wide range of research fields, spanning all length scales: from sub atomic and particle physics, through biological physics, to cosmological length scales encompassing the universe as a whole. The field generally includes two types of physicists: experimental physicists who specialize in the observation of natural phenomena and the development and analysis of experiments, and theoretical physicists who specialize in mathematical modeling of physical systems to rationalize, explain and predict natural phenomena.
Тарих
Физиканы зерттеу және тәжірибелік қолдану ежелгі заманнан бастап қазіргі күнге дейінгі ашылулар мен жаңа түсініктердің интеллектуалдық сатысына негізделген. Бүгін қолданылатын көптеген математикалық және физикалық идеялар алғаш рет ежелгі өркениеттерде, мысалы, вавилондық астрономдар мен египеттік инженерлер, грек ғылымының философтары мен математиктері, атап айтқанда Милеттік Талес, Птолемейлік Египеттің Евклиді, Сиракузалық Архимед және Самостық Аристарх еңбектерінде көрініс берді. Бұл саланың тамырлары сондай-ақ Үндістан мен Қытай сияқты ежелгі Азия мәдениеттерінде, әсіресе 11 ғасырда Ибн әл-Хайтам (Альхазен) жұмыстарындағыдай, тәжірибеге баса назар аударатын ғылыми әдістеме дамыған ислам ортағасырлық кезеңінде де пайда болды. Қазіргі заманғы ғылыми көзқарас және физика білімінің көп бөлігі Еуропадағы ғылыми революциядан бастау алады, бұл Николай Коперник астрономдық еңбектерінен басталып, 1600 жылдардың басында Галилео Галилей мен Иоганн Кеплердің физикасына әкелді. Механика саласындағы жұмыстар, сонымен қатар физикалық жүйелерді математикалық тұрғыдан қарастыру Кристиан Гюйгенс тарапынан одан әрі дамытылып, 17 ғасырдың соңында Ньютонның қозғалыс заңдары мен Ньютонның жалқы тартылыс заңымен аяқталды. Фарадейдің тәжірибелік жаңалықтары және Максвеллдің электромагнетизм теңдеулері теориясы 19 ғасырдағы маңызды жетістіктер болды. Көптеген физиктер 20 ғасырдың басы мен ортасында кванттық механиканың дамуына үлес қосты. 21 ғасырдың басындағы жаңа білім физикалық космологияны түсінуді едәуір кеңейтті. Табиғатты кең және жалпы зерттеу, яғни табиғаттану философиясы, 19 ғасырда "ғылым" түсінігі қазіргі формасын алған кезде бірнеше салаға бөлінді. "Биология" және "биолог", "физика" және "физик", "химия" және "химик" сияқты нақты санаттар, сондай-ақ басқа техникалық салалар мен атаулар пайда болды. "Физик" терминін Уильям Уивелл (сонымен қатар "ғалым" терминін енгізген автор) 1840 жылы жарық көрген "Индуктивті ғылымдар философиясы" атты кітабында қолданды.
Білім
Стандартты бакалавриат физика оқу бағдарламасы классикалық механика, электр және магнетизм, релятивистік емес кванттық механика, оптика, статистикалық механика және термодинамика, сондай-ақ зертханалық тәжірибеден тұрады. Физика студенттері математикадан (есептеулер, дифференциалдық теңдеулер, сызықтық алгебра, комплекс анализ және т.б.) және компьютерлік ғылымдардан да оқытылуы керек. Физика саласына бағытталған кез келген қызмет орны үшін физика немесе қолданбалы физика бойынша кемінде бакалавр дәрежесі талап етіледі, ал мансаптық мүмкіндіктер магистр, MPhil, MPhys немесе MSci сияқты магистр дәрежесімен кеңейеді. Зерттеу саласындағы мансаптар үшін студенттер белгілі бір сала бойынша маманданған докторлық дәреже алуға ұмтылады. Мамандану салаларына эксперименталды және теориялық астрофизика, атомдық физика, биологиялық физика, химиялық физика, конденсирленген зат физикасы, космология, геофизика, гравитациялық физика, материалтану, медициналық физика, микроэлектроника, молекулалық физика, ядролық физика, оптика, бөлшектер физикасы, плазма физикасы, кванттық ақпарат ғылымы және радиофизика кіреді.
Еңбек жолы
Карьералық физиктердің үш негізгі жұмыс берушісі – академиялық мекемелер, зертханалар және жекеменшік кәсіпорындар, олардың ішінде ең ірісі – жекеменшік кәсіпорындар. Академиялық мекемелерде немесе мемлекеттік зертханалардағы физиктердің лауазымдары көбінесе ассистент, профессор, аға/кіші ғылыми қызметкер немесе докторант болып келеді. Америка физика институтының мәліметінше, жаңа түскен физика ғылымдарының Ph.D. иегерлерінің 20% инженерлік әзірлемелер бағдарламаларында жұмыс істейді, 14% компьютерлік бағдарламалауға көшеді, ал шамамен 11% бизнес немесе білім беру саласында қызмет етеді. Жұмысқа орналасқан физиктердің көпшілігі өз білімі мен тәжірибесін салааралық секторларда қолданады (мысалы, қаржы). Бітіруші физиктердің лауазымдық атаулары: ауыл шаруашылығы ғалымы, әуе трафигін басқарушы, биофизик, компьютерлік бағдарламашы, электр инженері, экологиялық сарапшы, геофизик, медициналық физик, метеоролог, океанограф, физика пәнінің оқытушысы/профессоры/зерттеушісі, ғылыми зерттеуші, реактор физигі, инженер-физик, спутниктік миссиялар сарапшысы, ғылыми жазушы, стратиграф, бағдарламалық инженер, жүйелік инженер, микроэлектроника инженері, радарды жасаушы, техникалық кеңесші және т.б. Физика мамандығы бойынша бакалавр дәрежесін алған түлектердің көпшілігі жеке секторда жұмыс істейді. Басқа салаларға академиялық орта, мемлекеттік және әскери қызмет, коммерциялық емес ұйымдар, зертханалар және оқыту кіреді. Магистр және доктор дәрежесі бар физиктердің өз салаларындағы типолық міндеттері зерттеу, бақылау және талдау, деректерді дайындау, құрал-жабдықтарды пайдалану, өнеркәсіптік немесе медициналық жабдықтарды жобалау және әзірлеу, есептеу және бағдарламалық жасақтаманы әзірлеу сияқты қызметтерді қамтиды.
Құрмет пен марапаттар
Физиктерге берілетін ең жоғары награда – 1901 жылдан бері Швед Корольдік Ғылым академиясы табыс ететін физика саласындағы Нобель сыйлығы. Ұлттық физикалық қоғамдар кәсіби жетістіктерін мойындау үшін көптеген сыйлықтар мен марапаттарды ұсынады. Мысалы, Америка физикалық қоғамы 2023 жылға дейін осы салада 25 жеке сыйлық және 33 жеке марапатқа ие.
Ұлыбритания
Физика институты тағайындайтын "Chartered Physicist" (CPhys) – кәсіби статусы және біліктілік. Ол "CPhys" пост-номиналымен белгіленеді. Кез келген мамандық бойынша тағайындалу кеңінен қоғамға арнайы білімнің және кәсіби шеберліктің жоғары деңгейін көрсетеді. Физика институтының мәлімдемесіне сәйкес, "Chartered Physicist" (CPhys) иелері "кәсібиліктің, қазіргі заманғы біліктіліктің, сапаның және қауіпсіздіктің ең жоғары стандарттарын", сондай-ақ "жеке тәжірибе жүргізу және басшылық ету қабілетін" және "білімнің даму қарқынымен және кез келген мамандық жауапкершілікке алуға тиіс күтулер мен талаптармен үндесуге" деген міндеттемелерін көрсетеді. "Chartered Physicist" статусы Ұлыбританияның Инженерлік Кеңесінің мүшесі ретінде IoP тағайындайтын "Chartered Engineer" және Ұлыбританиядағы басқа да тағайындалған статустармен тең делінеді. Бұл, сонымен қатар, Еуропалық кәсіби біліктілік директиваларында "реттелетін мамандық" болып саналады.
Канада
Канадалық физиктер қауымдастығы "Кәсіби физик" (Professional Physicist (P.Phys.)) деген ресми мәртебе тағайындауға құқылы, бұл "Кәсіби инженер" (P.Eng.) мәртебесіне ұқсас. Бұл мәртебе 1999 жылы өткен ҚФК конгресінде жарияланды және қазірдің өзінде 200-ден астам адам осы құрметті аталымға ие. Сертификация алу үшін, кемінде физика немесе оған ұқсас мамандық бойынша бакалавр немесе жоғары академиялық дәреже туралы құжат ұсынылуы керек. Сонымен қатар, физик бітіргеннен кейін физика саласындағы үш жылдық жұмыс тәжірибесін аяқтаған немесе аяқтауға жақын болуы тиіс. Егер босатылмаса, кәсіби тәжірибе жөніндегі емтихан тапсыру қажет. Физика саласында кем дегенде жеті жыл жұмыс істеген және өздерінің кәсіби жетістіктерін егжей-тегжейлі сипаттап, емтиханның қажет еместігін нақты дәлелдеген үміткерге босату берілуі мүмкін. Жұмыс тәжірибесі физиканы тікелей қолданса немесе физик ретіндегі білім немесе тәжірибеде қалыптасқан ойлау жолдарынан (мысалы, мәселелерді шешуге қатысты тәсілдер) маңызды түрде пайдаланса, физикамен байланысты деп есептеледі. Бұл тәжірибе академиялық, өнеркәсіптік, мемлекеттік және басқа да салаларда болуы мүмкін. Физикамен байланысты жұмысты басқару, сондай-ақ тиісті аспиранттардың жұмысы да жарамды.
Оңтүстік Африка
Оңтүстік Африка физика институты кәсіби физик сертификатын (Pr. Физика) да береді. Міндетті түрде, сертификат иесі физика немесе оған ұқсас сала бойынша үш жылдық бакалавр немесе оған балама білімімен қатар, физикамен байланысты қызметте кемінде алты жыл тәжірибеге ие болуы керек; немесе физика немесе оған ұқсас сала бойынша құрметті диплом немесе оған балама білімімен қатар, физикамен байланысты қызметте кемінде бес жыл тәжірибеге ие болуы керек; немесе физика немесе оған ұқсас сала бойынша магистр немесе оған балама білімімен қатар, физикамен байланысты қызметте кемінде үш жыл тәжірибеге ие болуы керек; физика немесе оған ұқсас сала бойынша докторлық диплом немесе оған балама білімі болуы керек; немесе Кеңестің пікірінше, жоғарыда аталғандардың кез келгеніне теңестірілетін оқу немесе тәжірибе болуы керек.
Кәсіби бірлестіктер
Физиктер елдің немесе аймақтың физикалық қоғамының мүшесі болуы мүмкін. Физикалық қоғамдар көбінесе ғылыми журналдар жариялайды, физика бойынша конференциялар ұйымдастырады және физика саласына қосқан үлесі үшін жүлделер тағайындайды. Физикалық қоғамдардың мысалдары: Америка физикалық қоғамы, Физика институты, ал ең көне физикалық қоғам – неміс физикалық қоғамы.