那就来对地方了
物理学家Michio Kaku多年前写的一篇帖子,劝热心物理的理想主义者谨慎考虑职业问题。也是国内“普通”高校物理专业教育和招生现状的一面镜子
作者:Michio Kaku
原文:http://mkaku.org/home/?page_id=256
译者:hairuo
我常常被问:你是如何成为物理学家的?让我先说早些年的物理学家,他们是被宇宙和它令人着迷的奇迹吸引的。我们都希望在人类浪漫、刺激的探索中占据一席之地,揭开表面的纱布,理解自然的物理本质。
因为那是我们生命的原动力. 我们更关注黑洞和宇宙的起源而非赚钱或开靓车. 我们也认识到物理形成了生物、化学、地理等学科的基础,是现代文明财富之一。 我们认识到, 20世纪物理学家先驱的重要发现在世界范围内带来了革命性的变化(晶体管、激光、分裂原子、电视、广播、核磁共振扫描、量子论、相对论,解开DNA分子结 构,所有这些都是由物理学家作出的)。
但人们常常提出这样一个问题:我必须要成为一个像爱因斯坦那样的物理学家吗。答 案是否定的. 当然,要精通数学,但最主要的是具备那样的好奇心和动机. 史上最伟大的物理学家之一,迈克尔·法拉第,原是一位出身贫寒,未受教育的学徒 ,但是凭着执着的坚持和创新,随即带来了由发电机和电动机促进的现代文明革命。 世界上大部分的国民生产总值依赖于他的工作.
爱因斯坦也说过,每一个伟大的理论后面有一个简单的物理图像,即使是外行人也能理解。 事实上,他说,如果一个理论背后缺乏一个简单的图像,则很可能这是一个没有价值的理论。最重要的是物理图像,数学只是记号.
成为物理学家步骤:
1) 在高中或一般学校,只要可能,多读物理方面的畅销书并尝试和做实际研究的物理学家保持联系。 (榜样非常重要,如果你在现实中不能和一个真正的物理学家交流,那就阅读那些物理上的天才的生平传记,了解他们的动机,他们的职业生涯道路,以及事业的里 程碑). 一个榜样可以帮助你打下了坚实的职业道路。万事俱备,你就沿着榜样的路走下去。接手一项科学项目是另外一条投入到奇妙的物理学世界的路径。不幸的是,不懂 物理的好心教师或辅导员,可能会给你一大堆无用的建议,或者试着让你泄气。 有时候你必须忽略他们的意见。
不要对数学感到气馁,因为你要学会微积分之后才能理解大部分的物理。 (毕竟,牛顿发明了微积分本来就是为了解决一个物理问题通常你可以申请在:太阳系中的月球和行星轨道问题).
尽量在所有科目都取得好名次和测试分数(即不要过于狭窄的仅仅关注于物理学),这样你才能被最好的学校承认,诸如哈佛、普林斯顿、斯坦福、麻省理工、加州理 工。 (去一个在人文学科方面有优势的学校有时比去一所纯粹的工科学校会多出一些转业时可供选择的余地,因为那样换专业更容易).
2) 其次,四年大学期间,学生在二年级时通常要在学校里选择专业; 选择物理学意味着要开始考虑实验物理或理论物理并选择某个特殊的领域.。
四年的课程标准:
a) 第一年物理,包括力学和电磁学(警告:很多大学把这些课程弄得没必要的难,以便借此淘汰差的工程师和物理学家,所以如果你在这些课上拿不到高分不要气馁! 许多物理学家在头一年的课程学习中也很糟糕,因为它故意弄得太难).。同时,选上第一年(或第二年再选)的微积分课程.
b)二年级物理:中等的力学和电磁理论。同时,第二年的微积分包括微分方程和面、体积分。
c)三年级物理:选修:光学、热力学、统计力学、早期的原子和核理论
d)四年级物理:初等量子力学
在物理上,有很多子学科可供选择,例如有固态、凝聚态、低温、激光物理、这些在电子和光学方面应用很强,我自己研究的领域包括基本粒子和广义相对论,其他分支包括核物理、天体物理、地球物理、生物物理等。
通常在你大学毕业之后立即就可以申请工业方面的工作了。但是如果想得到更高收入的工作,还是拿一个更高的学位为好。
3) 然后是研究生阶段。 如果你的目标是在高等学校或高年级大学水平教物理,获得硕士学位一般需要两年的进修课程,但没有原创的研究工作。现在国内普通高中或大专院校都确实普遍缺物理教师。
如 果你想成为一名搞研究的物理学家或教授,你一定要拿到博士学位,通常要4至5年(有时更多)的学期并作出原创性研究。 (这并不是因为它可能很难,而通常仅意味着找到论文指导老师,他会指派给你研究题目或让你加入他们的实验工作)。 博士得到的资助也比过去好多了,因为教授通常能拿到部门给予的每年约$12,000或以上的资助。对比一下英语或历史方向的研究生,物理系研究生的生活可 谓够充裕了。
博士以后的三个选择:
a)政府
b)工业
c)大学
政府工作可能包括为国家标准与技术研究所(原国家标准局)制定标准,这对所有的物理研究领域都很重要。 政府工作很吃香,但作为一个政府物理学家你也永远不可能富起来。 而政府工作还可能包括武器工业,这是我极力不鼓励的。 (不仅是道义上的理由,也因为该领域的紧缩)。
工业工作有它的潮起潮落。但是激光和半导体、计算机研究会是21世纪的热门,这些方面的工作机会会很多。这方面的工作的回报之一是让你意识到你正在创造的科 学产品、建筑会使我们的生活更丰富和多样化。在这个水平上虽然没有职业保障,但薪资可以很不赖(尤其是管理岗位,科学家学起管理知识比企业经营者学习科学 知识要容易得多了).。事实上 ,电子产业和硅谷的部分富裕阶层就是来自物理学或工科背景,然后转到管理或自己成立公司.。
但我个人认为是最好是在一所大学任职,因为这样你可以做任何你想做的事,思考任何问题。但在大学的职位紧缺,这可能意味着在能够担任终身职位的副教教之前,你必须在各大学轮流做两年一期的”博士后”,然后你花上5-7年为自己建立一个名称为副教授的职位。
只要你获得终身职位,就拥有稳定的位置并可能获得晋升副教授和教授的机会,平均薪资可达$100000到$40000不等,但是这条路也并非一马平川。
在20世纪60年代,由于“人造卫星”竞争,大学职位开放数目剧增,教授人数水涨船高。物极必反,到70年代中期,职业机会的扩张不可避免的趋缓,我的许多朋友因此失业。教师职位在80年代剧减。
而 后,许多人预测,随着“人造卫星”一代的退休,90年代新的就业机会将在大学增加。然而 恰恰相反发生。首先,国会通过立法禁止年龄歧视,于是教授只要愿意,能留多久就可以留多久,许多七十多岁的物理学家留了下来,加大了年轻人找工作的难度。 其次,在取消了超导对撞机计划和冷战结束后,大学和政府在物理上开始慢慢缩小经费.。因此,物理学家的平均年龄每年计算结果差不多增加八个月-即将近一年 或很少有新录用。
正如我所说,物理学家不是因为钱而成为科学家的,所以我不想淡化的你可能会遇到的财务问题。事实上, 许多人在大学找不到位置的超弦理论的科学家跑到华尔街去了 (在那他们被误以为是”火箭科学家”).。这意味着离开了原来的领域,然而,对于尽管市场不好而仍想做物理学家的一意孤行的顽固分子,我认为你有必要计 划”退一步”的工作-即后路,以支付你做你自己个人研究的帐单(比如兼职从事编程)。
还好这种情况不会永远持续。预计 十年内人造卫星那一代将退休,这为年轻有才能的物理学家的就业道路开辟了新的希望,物理上的经费虽然不能与冷战时代同日而语,但物理仍是21世纪创造财富 不可或缺的一部分。虽然不是大多数人(约三万多会员左右是美国物理协会成员),但我们会成为未来的先锋, 并帮助我们加入美国物理协会及接受今日物理杂志的邀请,该杂志有一优良的名单-罗列了本国各式的工作机会。
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漫漫长路……