如何成为物理学家？
物理学是对物理存在所涵盖的一切的研究，探索最小的亚原子粒子以及整个宇宙。追求这个领域的人被称为物理学家。简而言之，物理学家的工作是发现物质和能量的特性。它还包括计划和进行科学实验和研究来检验理论。
许多职业涉及广泛的物理学分支和相关研究领域的研究，包括：宇宙学、天体物理学、原子物理学、量子信息科学、材料开发、可再生能源；
物理学的许多发现极大地促进了关键的发展和创新，从电视和广播到计算机技术和核武器。
对于那些希望从事物理领域的人来说，有各种各样的职业选择，无论是探索空间、时间和物质，还是深入研究物理世界的有趣元素。许多工作大多集中在需求技能上，如数据分析、算术、解决问题和复杂思想的交流。
物理学家必不可少的行业包括汽车、教育、国防、航空航天、医疗保健、材料和信息技术。
物理学家是做什么的？
物理学家主要致力于探索和学习更多的自然基本规律，他们倾向于专注于研究理论领域，经常探索时间的本质和宇宙的起源。
许多物理学家将他们的物理学知识应用到实际领域，延伸到电子和光学设备、医疗仪器和设备以及其他先进材料的实际开发。他们也可能被称为设计和执行涉及高科技设备的实验。这通常包括质谱仪、粒子加速器和激光器等设备。
物理学家还有助于更好地理解支配自然力量的定律，观察和分析重力、核相互作用和电磁等。因此，他们寻求将物理定律和理论应用于光学、通信、核能、电子、医疗仪器和航空航天技术等各个领域的问题的方法。
物理学家以好奇、敬业和富有创造力而闻名，他们追求许多职业道路，包括在大学教学和做研究，开发产品、设备和工艺。
他们的大部分工作局限于研究和开发。许多物理学家从事与工业相关的工作，从检验和测试到生产和质量控制。其他人更倾向于在实验室进行广泛的实验，而许多人花时间在办公室里完成各种任务，如计划、分析和报告他们正在进行的研究。
物理专业
物理学是一个广泛而多样的领域。对于那些想专注于学科内某一研究领域并磨练自己专业知识的人来说，选择特化是最好的行动方案。由于潜在的职业选择分布在各个行业，专注于特定物理领域的人会想发展他们的技能，成为他们所做工作的专家。
攻读物理学位的学生可能能够根据自己的专业需求和目标调整他们的教育和训练。这将塑造他们的职业生涯，并使他们具备相关技能，更深入地理解物理的关键定律，以及如何在各种环境中应用这些定律。以下是本科和研究生物理课程中提供的一些常见专业。
天体物理学：想要专攻天体物理学的学生将在围绕宇宙已知内容的各种现象中获得坚实的基础。特化将使他们沉浸在涉及暗物质和暗能量的性质、结构和早期宇宙演变的当代问题中。
严格的课程包括理论和观测研究，特别是行星、恒星和星系。
生物医学物理学：这种特化建立在物理、生物、化学和医学科学的基础知识之上。它的特点通常是研究性课程，涉及在生物学中创造发现的物理概念、理论和方法的应用。它还旨在改善医学和医疗保健领域。
追求这种特化的人有望对生物和生理系统有更深刻的理解，并获得物理和数学科学的能力。
地球物理学：利用数学物理方法和地球物理学作为特化对地球物理和结构的研究探索地球的性质和物理过程。它涵盖了矿物和岩石的微观性质到包括矿物和岩石在内的全球过程等主题。
这种集中经常使用地震数据采集的地球物理方法，这种方法开创了地下地球映射的先河，旨在收集更多关于其结构的知识。
材料科学：材料科学是物理学的一个重要领域，它揭示了材料的原子和分子结构之间的关系，以及材料的特性以及制造或加工材料以创造形状或产品的方式。
这种特化探索了广泛的材料，包括金属、复合材料、天然纤维和生物结构。
计算物理：这种特化利用计算方法来解决科学问题的研究。它是物理学、计算机科学和应用数学的结合，所有这些都是开发复杂问题的科学解决方案所不可或缺的。追求这一学科的学生将能够解决科学和工程领域的现实问题。
如何成为物理学家的指导
物理学是一个为职业发展和专业发展提供机会的领域。那些想从事这一领域的人可以选择多种职业道路，包括在医疗保健行业、政府部门、私营组织、企业和非商业实体工作。
物理学家在利用科学进步帮助更好地理解世界方面发挥着重要作用，通常会对人类和社会产生巨大而持久的影响。
那些有兴趣在物理学领域追求辉煌事业的人需要特殊的能力、知识和技能来更深入地理解世界是如何运作的。要成为一个人，必须记住以下步骤。
获得正确的教育
物理学家的道路往往始于教育。感兴趣的学生需要计划如何进入物理领域。这包括选修相关科目，这些科目可以帮助他们发展学习物理所必需的技能和知识，包括物理、数学和化学等科目。
大多数物理学家从物理学或相关领域的学士学位开始，如应用数学、计算机工程，甚至生物学。根据劳工统计局的数据，对于那些想进入天文学领域或学术界的人来说，物理学家典型的入门级教育是博士或专业学位。物理学家通过获得物理学硕士和博士学位来磨练他们的知识和技能来继续他们的教育并不少见。
许多提供物理学位课程的大学和学院允许学生选择专业来帮助他们将教育与职业目标保持一致。一些常见的专业包括量子物理学、生物医学物理学和材料物理学。
获得相关培训和经验
成为一名物理学家并没有在完成物理领域的教育后就结束。同样重要的是，潜在的物理学家能够在该领域获得丰富的经验。他们将能够通过申请不同组织的物理学家职位来做到这一点，从政府部门到私营组织。有些人可能会从初级工作开始，帮助他们开始并发展他们可以利用的专业知识。
许多物理学家通过在学术环境中从事项目来积累经验，通常将理论或研究与教学相结合。其他人更喜欢在工业研究中寻找工作，作为继续物理学习的一种方式。那些喜欢向本科生传授知识的人留在大学，成为物理系的支柱。
考虑加入博士后研究项目和奖学金。
博士后研究项目是在物理学家完成博士学位后为他们提供先进研究经验的绝佳方式。他们必须具有支持组织或大学研究计划和目标的学术资格和研究兴趣。通常，可以授予博士后任命以支持正在进行的研究项目。
博士后机会通常以培训为重点，作为学生经验和全职专业经验之间的垫脚石。人们可以期待博士后研究项目中更深入的培训，在获得赠款和资金的同时，他们可以更灵活地探索其他主题，从而降低财务成本。
博士后机会虽然在学术机构更常见，但也可以在各种行业和部门找到，包括政府、非营利组织和其他组织。
物理领域的不同职业道路
物理学学位为各种科学和工程领域的广泛职业铺平了道路。以下是其中的一些。
核工程师
美国大约18.2%的能源是由核能产生的，这个行业由该国大约13,800名核工程师（2002年）维持和运行。核工程师帮助设计和开发核设备，如反应堆、辐射屏蔽和其他相关仪器。他们还监督这些设备的建设，并设计安全运行的协议。各州的要求各不相同，但核工程师通常需要专业执照才能执业。
薪酬：中位数$122,480每年
行业展望：未来十年预计增长1%
教育要求：学士学位是入学的最低要求；高级职位需要硕士或更高学位。
执业所需证书：州执照/专业执照
光学工程师
光学工程师使用与各种目的的光的生产和操作相关的设备，还参与设计和开发各种光学系统和设备。根据他们工作的行业，光学工程师可能参与开发相机镜头、望远镜、显微镜、医疗仪器、激光系统和其他光学机械设备。像其他工程领域一样，光学工程师通常需要专业执照。
工资率：每年工资中位数134,000美元
行业展望：预计到2028年增长4%（美国劳工部）
教育要求：学士学位是某些工作场所的最低要求，但大多数职业至少需要工程或物理硕士学位。
执业所需证书：州/专业执照
地球物理学家
地球物理学家所做的工作处于地质学和物理学的交叉点，主要涉及研究地球的物理结构和动力学，通常使用各种仪器和分析，如磁性、地震和其他分析仪器。地球物理学家可以在各种领域工作，包括土木/结构工程、科学研究或石油和能源行业。
工资率：每年工资中位数139,220美元
行业展望：未来十年预计增长5%
教育要求：初级职业的学士学位；高级和研究相关的职业通常需要硕士学位或更高学位。
实践所需的证书：所需的证书和执照因州而异，尤其是在与公共服务相关的职业中。
航天工程师
航空航天是一个庞大而高度多样化的行业，包括民用航空、太空旅行，甚至国防工业的一些部分。航空航天工程师设计与其特定行业相关的各种组件和系统（例如飞机、航天器和卫星、导弹等），他们的工作还涉及广泛而严格的测试和开发。
工资率：年工资中位数126,880美元
行业展望：未来十年预计增长6%
教育要求：该行业的入门级职位至少需要学士学位；高级职业至少需要相关领域的硕士学位，如工程或物理。
实践所需的证书：国家许可证；由于工作的敏感性，国防工业的一些职业也可能需要安全许可。
天文学家
天文学家研究宇宙及其无数特征，包括我们的太阳系、银河系中的其他恒星，以及其他深空物体，如邻近星系和恒星系统。天文学家通常专门研究特定的物体类型（恒星、星系、脉冲星等），并在工作中使用各种陆基和天基仪器和望远镜。虽然专业研究天文学家不需要执照就可以执业，但入学的教育门槛很高，大多数研究天文学家要么持有物理学博士学位，要么持有天文学博士学位。
工资率：年工资中位数$139,220
行业展望：未来十年预计增长5%
教育要求：天文学（即研究）的高级职业通常需要物理学或天文学博士学位，高中以上的教育大约需要十年时间。
实践所需的证书：美国天文学家不需要
物理学家
物理学家是专门研究一个或多个子领域的物理学领域的科学家，如声学、力学、生物物理学、粒子物理学、理论物理学等等。物理学家在广泛的公共和私营行业工作，包括国家研究实验室网络、学术机构和各种私营公司和企业。物理学家工作的大多数领域通常不需要认证，教学职业除外，这通常需要国家级执照。
工资率：物理学家的年薪中位数为152,430美元（2022）
行业展望：未来十年预计增长5%
教育要求：初级职业需要学士学位；高级职业通常至少需要硕士学位。
实践所需的证书：通常，大多数相关领域都没有。
气象学家
气象学家是研究天气和大气的科学家。他们的工作通常涉及数据分析，以进行天气预报，观察和预测飓风等不寻常（通常是危险的）天气事件的运动，并开展扩大我们对天气理解的研究。
薪酬：年薪中位数$83,780
行业展望：未来十年预计增长4%
教育要求：入门级职业需要学士学位，而更高级的研究相关职业通常需要硕士或博士学位。
实践所需的证书：虽然气象学家通常不需要获得执照，但专业组织确实提供认证证书，如美国气象学会。
物理学家的基本技能和素质
数学技能：大多数与物理相关的职业需要完全掌握数学。虽然大多数职业都有一系列可用的分析工具，但仍然需要核心和高级数学概念的基本知识。
电脑技能：许多与物理相关的职业要求个人对计算机有很好的掌握，特别是在涉及大量数据分析和计算机建模的工作中。这些职业通常还涉及某种程度的编程，例如需要高度专业化软件和从头开始构建的程序的研究工作。
写作与交流：掌握好语言在这个领域很重要，尤其是在从事研究的职业中。研究的另一半涉及交流想法、概念和发现，能够清晰简洁地写作很重要。
批判性思维：几乎所有的物理学职业都要求个人具有扎实的批判性思维。这不仅适用于科学研究领域的物理学职业，也适用于相关领域和行业。
创造力：物理学家所做的许多工作往往是开创性的，涉及进入以前未探索的领域和领域。这就是创造力和开箱即用思维的地方，以便提出解决方案和观点来探索可能彻底带来新知识的研究问题。
好奇心和开放的心态：好奇心和思想开放的双重品质是科学研究的主要特征，包括与研究相关的物理职业。好奇心意味着个人愿意寻找探索和追求问题的潜在途径，而大量的思想开放意味着他们能够客观地看到他们的探索是否陷入了死胡同，或者是否已经需要重新思考和采取不同的方法。
注重细节：物理学家和其他相关职业的工作领域通常是技术性很强的，错误的可能性很小，或者有巨大的风险因素。因此，重要的是不仅要对计算机代码、安全因素和其他参数等某些方面的细节有很好的关注，还要对过程和理论等大规模的事情有很好的关注。
常见问题
物理学位是否能很好地转移到非物理职业和领域？
没错。物理学学位持有者被誉为世界上最容易就业的人之一。虽然学术界以外有广泛的职业和行业对物理学学位持有者开放，但他们以解决问题为基础的培训和他们获得的相关技能意味着物理学学位持有者通常会在其他行业蓬勃发展，如信息技术和软件、金融、会计，甚至法律。
目前正在进行的物理学相关研究工作是否至关重要？
是的。过去几十年来的许多科学突破（已经转化为许多进步）都是建立在物理学内部和与物理学密切相关的领域的发现之上的，现在的工作仍然非常重要，使得顶尖研究型大学成为一个很好的选择。
对量子计算、超导体、能源和其他相关领域的研究是下一代计算机、通信、能源、更高效的交通和其他尖端技术最新突破的来源。