Co robi fizyk kwantowy?

Fizyk kwantowy bada prawa fizyczne rządzące obiektami atomowymi i subatomowymi. Ci fizycy przeprowadzili szereg przełomowych eksperymentów, które zrewolucjonizowały nasze rozumienie zachowania i natury samej materii. Podczas gdy badania i eksperymenty leżą u podstaw pracy fizyka kwantowego, stanowisko często wiąże się z przynależnością do uczelni lub uniwersytetu, a przynależność ta może wymagać od fizyka prowadzenia zajęć. Ponadto fizyk kwantowy często musi angażować się w pozyskiwanie grantów i brać udział w procesie wydawniczym, w tym w pisaniu prac i recenzowaniu badań innych fizyków.

Mechanika kwantowa obejmuje ruch i zachowanie cząstek subatomowych i innych obiektów. Stało się to ustaloną dziedziną badań naukowych w XX wieku wraz z odkryciem, że cząstki elementarne nie zachowują się zgodnie z prawami Newtona, które opisują zachowanie większych obiektów. Obiekty atomowe i subatomowe zachowują się w wysoce nieprzewidywalny, probabilistyczny sposób. To zachowanie jest jaskrawym przeciwieństwem zachowania dużych obiektów, takich jak pojazdy, a nawet planety. Fizyk kwantowy bada prawdopodobieństwa opisujące zachowanie subatomowe.

Eksperymentowanie w mechanice kwantowej, która w dużej mierze zajmuje czas fizyki kwantowej, może być niezwykle trudne. Na przykład ograniczenie kolorów jest zjawiskiem występującym na poziomie subatomowym. Hadrony składają się z kwarków, podstawowej jednostki materii, a każdy kwark nabiera określonego „koloru”, który oznacza ładunek pola, gdy jest obserwowany. Jeden z najwcześniejszych eksperymentów w mechanice kwantowej wykazał, że kwark i jego partner w hadronie przyjmują ten sam „kolor” bez względu na to, jak daleko od siebie cząstki są oddzielone od siebie. To komplikuje każdą próbę bezpośredniej obserwacji takich cząstek.

W przypadku fizyków kwantowych wiele badań i badań obejmuje hipotezy wywodzące się z ram logicznych, matematycznych lub referencyjnych. Podobnie jak w przypadku eksperymentów fizycznych, większość badań teoretycznych przeprowadzają zespoły fizyków i matematyków. Fizyk kwantowy rzadko pracuje niezależnie.

Fizycy kwantowi publikują regularnie w czasopismach naukowych, które koncentrują się na ich konkretnej dziedzinie. Wiele uniwersytetów zatrudni dobrze opublikowanych fizyków do prowadzenia badań w programie uniwersyteckim i do instruowania studentów uniwersyteckich w zakresie studiów licencjackich lub magisterskich. Struktura uniwersytetu może również wymagać od fizyka ubiegania się o fundusze na badania i zarabiania na nich z agencji rządowej lub prywatnego wyposażenia i kontynuowania publikacji w dziedzinie fizyki kwantowej.