Hva gjør en kvantefysiker?

En kvantefysiker studerer de fysiske lovene som styrer atom- og subatomære gjenstander. Disse fysikerne har utført en rekke banebrytende eksperimenter som har revolusjonert vår forståelse av selve atferden og naturen. Mens forskning og eksperimentering er kjernen i en kvantefysikerjobb, innebærer stillingen ofte tilknytning til en høyskole eller universitet, og at tilknytning kan kreve at fysikeren også underviser i klasser. I tillegg må en kvantefysiker ofte delta i anmodning om tilskudd og delta i publiseringsprosessen, inkludert skrivende artikler og fagfellevurdering av andre fysikers forskning.

Kvantemekanikk involverer bevegelse og oppførsel av subatomære partikler og andre objekter. Det ble et etablert felt for vitenskapelig undersøkelse på 1900-tallet med oppdagelsen at elementære partikler ikke oppfører seg i samsvar med Newtons lover, som beskriver oppførselen til større gjenstander. Atomiske og subatomære gjenstander oppfører seg på en svært uforutsigbar, sannsynlig måte. Denne oppførselen står i sterk kontrast til oppførselen til store gjenstander, for eksempel kjøretøyer eller planeter. En kvantefysiker studerer sannsynlighetene som beskriver subatomisk atferd.

Eksperimentering i kvantemekanikk, som er mye av det som opptar en kvantefysiker sin tid, kan være ekstremt vanskelig. For eksempel er fargeinneslutning et fenomen som oppstår på det subatomære nivået. Hadrons er sammensatt av kvarker, en grunnleggende materieenhet, og hver kvark får en bestemt "farge" som betegner dens feltladning når den blir observert. Et av de tidligste eksperimentene innen kvantemekanikk avslørte at en kvark og dens partner i hadronen tar på seg den samme "fargen" uansett hvor langt fra hverandre partiklene er skilt fra hverandre. Dette kompliserer ethvert forsøk på å direkte observere slike partikler.

For kvantefysikere involverer mye forskning og studier hypoteser som stammer fra et logisk, matematisk eller referensivt rammeverk. Som med fysiske eksperimenter, blir mye av den teoretiske forskningen utført av team med fysikere og matematikere. Det er sjelden en kvantefysiker jobber selvstendig.

Kvantefysikere publiserer regelmessig i vitenskapelige tidsskrifter som fokuserer på deres spesielle felt. Mange universiteter vil ansette godt publiserte fysikere for å utføre forskning i universitetets program og for å instruere universitetsstudenter i enten studenter eller hovedfag. Universitetsstrukturen kan også kreve at fysikeren søker og tjener penger på forskningsstipend fra et statlig organ eller fra en privat begavelse og for å fortsette å publisere innen kvantefysikk.