Kaj počne kvantni fizik?

Kvantni fizik preučuje fizikalne zakone, ki urejajo atomske in subatomske objekte. Ti fiziki so izvedli številne prelomne eksperimente, ki so revolucionirali naše razumevanje obnašanja in narave same snovi. Medtem ko so raziskave in eksperimentiranje v središču dela kvantnega fizika, položaj pogosto vključuje pripadnost kolidžu ali univerzi in ta pripadnost lahko zahteva, da fizik tudi poučuje pouk. Poleg tega se mora kvantni fizik pogosto vključiti v zbiranje nepovratnih sredstev in sodelovati v procesu objavljanja, vključno s pisanjem prispevkov in strokovnim pregledovanjem raziskav drugih fizikov.

Kvantna mehanika vključuje gibanje in obnašanje subatomskih delcev in drugih predmetov. Uveljavljeno področje znanstvenega raziskovanja je postalo v 20. stoletju z odkritjem, da se elementarni delci ne obnašajo v skladu z Newtonovimi zakoni, ki opisujejo obnašanje večjih predmetov. Atomski in subatomski objekti se obnašajo zelo nepredvidljivo, verjetnostno. To vedenje je v popolnem nasprotju z obnašanjem velikih predmetov, kot so vozila ali celo planeti. Kvantni fizik preučuje verjetnosti, ki opisujejo subatomsko vedenje.

Eksperimentiranje v kvantni mehaniki, ki je velik del časa kvantnega fizika, je lahko izjemno težko. Na primer, omejevanje barve je pojav, ki se pojavi na subatomski ravni. Hadroni so sestavljeni iz kvarkov, osnovne enote snovi, in vsak kvark pridobi določeno »barvo«, ki označuje njegov poljski naboj, ko ga opazujemo. Eden najzgodnejših poskusov kvantne mehanike je razkril, da kvark in njegov partner v hadronu prevzameta isto “barvo”, ne glede na to, kako daleč so delci drug od drugega. To otežuje vsak poskus neposrednega opazovanja takšnih delcev.

Za kvantne fizike veliko raziskav in študij vključuje hipoteze, ki izhajajo iz logičnega, matematičnega ali referenčnega okvira. Tako kot pri fizikalnih poskusih, velik del teoretičnih raziskav izvajajo skupine fizikov in matematikov. Redko se zgodi, da kvantni fizik dela samostojno.

Kvantni fiziki redno objavljajo v znanstvenih revijah, ki se osredotočajo na njihovo področje. Številne univerze bodo najele dobro objavljene fizike za izvajanje raziskav v univerzitetnem programu in za poučevanje študentov pri dodiplomskem ali podiplomskem predmetu. Struktura univerze lahko od fizika zahteva tudi, da zaprosi za štipendijo za raziskave pri vladni agenciji ali zasebni sklad in da nadaljuje z objavljanjem na področju kvantne fizike.