Co dělá kvantový fyzik?

Kvantový fyzik studuje fyzikální zákony, kterými se řídí atomové a subatomické objekty. Tito fyzici provedli řadu průkopnických experimentů, které revolucionizovaly naše chápání chování a povahy hmoty samotné. Zatímco výzkum a experimentování jsou jádrem kvantové práce fyzika, pozice často zahrnuje spojení s vysokou školou nebo univerzitou, a toto spojení může vyžadovat, aby fyzik také vyučoval třídy. Kvantový fyzik se navíc musí často účastnit nabízení grantů a účastnit se procesu vydávání, včetně písemných prací a vzájemného přezkoumávání výzkumu jiných fyziků.

Kvantová mechanika zahrnuje pohyb a chování subatomárních částic a dalších objektů. Ve 20. století se stalo zavedeným oborem vědeckého bádání s objevem, že elementární částice se nechová v souladu s Newtonovými zákony, které popisují chování větších objektů. Atomové a subatomické objekty se chovají velmi nepředvídatelným a pravděpodobným způsobem. Toto chování je v ostrém kontrastu s chováním velkých objektů, jako jsou vozidla nebo dokonce planety. Kvantový fyzik studuje pravděpodobnosti, které popisují subatomární chování.

Experimentování v kvantové mechanice, což je hodně z toho, co zabírá čas kvantového fyzika, může být nesmírně obtížné. Například barevné zabavení je jev, který se vyskytuje na subatomární úrovni. Hadrony jsou složeny z kvarků, základní jednotky hmoty a každý kvark získává určitou „barvu“, která označuje jeho polní náboj, když je pozorován. Jeden z prvních experimentů v kvantové mechanice odhalil, že kvark a jeho partner v hadronu přijímají stejnou „barvu“ bez ohledu na to, jak daleko od sebe jsou částice od sebe odděleny. To komplikuje jakýkoli pokus o přímé pozorování takových částic.

Pro kvantové fyziky hodně výzkumu a studia zahrnuje hypotézy odvozené z logického, matematického nebo referenčního rámce. Stejně jako u fyzických experimentů je velká část teoretického výzkumu prováděna týmy fyziků a matematiků. Pro kvantového fyzika je vzácné pracovat samostatně.

Kvantové fyzici pravidelně publikují ve vědeckých časopisech zaměřených na jejich konkrétní obor. Mnoho univerzit najme dobře publikované fyziky, aby provedli výzkum v univerzitním programu a instruovali vysokoškolské studenty v bakalářském nebo postgraduálním studiu. Struktura univerzity může také vyžadovat, aby fyzik požádal o výzkumné grantové peníze a získával peníze od vládní agentury nebo od soukromé nadace a pokračoval v publikování v oblasti kvantové fyziky.