هل تريد أن تصبح فيزيائيًا؟

غالبًا ما يسألونني: كيف أصبحت فيزيائيًا؟ دعني في البداية أقول إن الفيزيائيين من العصور الأولى كانوا مولعين بالكون وعجائبه. نحن نريد أن نكون بعيدين عن الجانب الوهمي غير العملي، حتى نفهم الحقائق ونميل بها بعيدًا عن الغموض ونفهم طبيعة الحقيقة الفيزيائية.

إنها القوة المحركة لحياتنا. نحن مهتمون جدًا بالثقوب السوداء وأصل الكون أكثر من جمع أطنان الأموال وقيادة السيارات الفارهة. ونحن أيضا نُدرك أن فروع الفيزياء هي المؤسسة الرئيسية للأحياء والكيمياء والجيولوجيا.. إلخ، وثروة حضارتنا الحالية. نحن ندرك أن الفيزيائيين قاموا بأكثر الاكتشافات بالغة الأهمية في القرن العشرين والتي أحدثت ثورة في عالمنا. أمثلة: الترانزستور، الليزر، انشطار النواة، التلفزيون والراديو، نظريتا الكم والنسبية، وحل شفرة الحمض النووي DNA تمت أيضًا بواسطة الفيزيائيين.

لكن الناس دائمًا يسألون: "هل يحب عليّ أن أصبح مثل آينشتاين لكي أكون فيزيائيًا؟". الإجابة لا. من المؤكد أن الفيزيائيين يجب أن يكونوا بارعين في الرياضيات، لكن الشيء الأساسيّ الذي يجب أن يتصفوا به هو الفضول.

واحد من أعظم الفيزيائيين عبر العصور، ميشيل فارداي، بدأ فقيرًا، صبيًا غير مثقف، لكنه كان مبدعًا وذا إرادة، وساهم في إحداث ثورة في حضارتنا الحديثة عن طريق اختراعه للمحركات والمولدات الكهربية. مجمل المنتجات المنزلية تعتمد على اختراعه.

قال آينشتاين إنه وراء كل نظرية عظيمة يوجد وصف فيزيائي دقيق وبسيط الذي يُمكّن الناس من فهمها. في الحقيقة لقد قال لو أنه هناك نظرية ليس لها وصف مبسط فإنّ هذه النظرية من المُحتمل أن تكون غير دقيقة.

خطوات عليك اتباعها لكي تصبح فيزيائيًا
1- في المدرسة الثانوية اقرأ كتب بسيطة في الفيزياء، وحاول أن تكوّن علاقات مع فيزيائيين قدر المستطاع. المثل العليا غاية في الأهمية. لو أنّك لم تستطع تكوين علاقات مع فيزيائيين، اقرأ سيرة حياة أعظم علماء الفيزياء، حتى تفهم دوافعهم ومسار معالم هذا المجال من العمل. المثل الأعلى يمكن أن يُساعدك في تصميم وتحديد مسار لهذا العمل الواقعي والعملي. العجلة تمّ اختراعها بالفعل، لذلك استغل المثل الأعلى. القيام بمشروع علمي طريقة أخرى تدفعك للدخول إلى عالم الفيزياء الجميل. لسوء الحظ، وبحسن نيّة من المدرسين والمستشارين، الذين لا يفهمون الفيزياء، ربما سيعطونك نصائح غير مُجدية أو ربما سيحاولون أن يثبطوك. أحيانًا يجب عليك أن تتجاهل نصائحهم.

لا تبتعد عن الرياضيات، لأنك يجب أن تنتظر حتى تتعلم التفاضل والتكامل حتى تفهم معظم الفيزياء. تذكّر أن نيوتن اخترع التفاضل والتكامل لكي يحل مسألة فيزيائية كانت تتعلق بدوران القمر والكواكب في النظام الشمسي.

احصل على درجات جيدة في كل المواد ومعدّل درجات جيد (على سبيل المثال لا تضيّق تركيزك على الفيزياء) لذلك يمكن قبولك في أعلى المدارس، مثل هارفارد، برنستون، ستانفورد، معهد ماساتشوسس

2- بعد ذلك، ادرس أربع سنوات في الكلية. الطلبة عادة ما يعلنوا عن تخصصاتهم في السنة الثانية في الكلية: يجب ان تفكر في دراسة أ) الفيزياء العملية أو ب) الفيزياء النظرية واختيار مجال محدد.

المنهج التعليمي القياسي خلال الأربع سنوات
أ‌) أول سنة في دراسة الفيزياء، تتضمن الميكانيك الكلاسيكي، الكهربائية الساكنة والمغناطيسية (تحذير: معظم الجامعات تجعل هذه المواد صعبة، حتى تفرز المهندسين والفيزيائيين الضعاف، لذلك لا تيأس إذا لم تحصل معدلّ كبير في هذه المواد! معظم فيزيائيي المستقبل حصلوا على درجات سيئة في مواد أول سنه دراسية لأنها صعبت عليهم. وأيضًا، ستأخذ التفاضل والتكامل في السنة الأولى أو الثانية.

ب‌) السنة الثانية في دراسة الفيزياء، تكتمل فيها دراسة الميكانيك الكلاسيكي والنظرية الكهرومغناطيسية وأيضًا إكمال التفاضل والتكامل، حيث سيتضمن المعادلات التفاضلية وحساب المساحات والحجوم باستخدام التكامل.

ج) السنة الثالثة في دراسة الفيزياء تتألف من دراسة مجموعة متنوعة من: البصريات الفيزيائية، الديناميكا حرارية، الميكانيكا الإحصائية وبدايات النظرية الذرية والنووية.

د) السنة الرابعة في دراسة الفيزياء – بدايات ميكانيكا الكم.

3- في الفيزياء، هنالك أقسام فرعية يمكنك أن تختار منها. على سبيل المثال: فيزياء المواد الصلبة، وفيزياء الليزر والتي لها تطبيقات مباشرة في الإلكترونيات والبصريات. مجالي أنا يتضمن فيزياء الجسيمات الأولية بالإضافة إلى النسبيّة العامة. الفروع الأخرى تتضمن الفيزياء النووية والفيزياء الفلكية وعلم الفيزياء الأرضية وعلم الفيزياء الحيوية.. إلخ. غالبًا ما يُمكنك التقدم للوظائف الصناعية بعد انتهائك من الدراسة في الجامعة. لكن بالنسبة للوظائف التي يكون دخلها أكبر تحتاج إلى أن تحصل على درجة علمية أعلى.

4- والآن، بعد أن تخرّجت، إذا كان هدفك أن تُدرّس الفيزياء في مدرسة ثانوية أو كلية، بعد ذلك تحصل على درجة الماجستير والتي عادة تتكون من سنتين من العمل الدراسي المتقدم وليست بحثًا أصليًا.

أمّا إذا كنت تُريد أن تصبح باحثًا فيزيائيًا أو أستاذًا جامعيًا؛ يجب أن تحصل على درجة الدكتوراه. والتي عادة ما تكون ما بين أربع أو خمس سنوات (أحيانًا أكثر) وتتضمن نشر بحث علمي أصلي. (هذا يجب إلا يثبط من عزمك، لأنه عادة ما تجد مشرفًا على الرسالة، سوف يساعدك في مشاكل ومسائل البحث أو يشاركك في الجزء العملي. تمويل بحث رسالة الدكتوراه ليس صعبًا كما يبدو لأنك ستحصل على منحة أو تمويل من القسم لكي يدعموك بمعدل 12 ألف دولار في السنة أو أكثر. مقارنة بالخريجين المتخصصين في التاريخ واللغة الإنجليزية، خريج الفيزياء تكون لديه حياه مرفهة.

بعد الدكتوراه توجد لديك ثلاث وجهات للعمل

1 - الحكومة
2 - الصناعة
3 - الجامعة

العمل الحكومي ربما يتضمّن مستويات خاصة في المعهد القومي للقياس والتكنولوجيا (المكتب القديم للقياس). الوظائف الحكومية دخلها جيد ولكنّك لن تصبح أبدًا غنيًا في وظيفتك هذه. كما أن العمل في الحكومة ربما يتضمن العمل في صناعة السلاح الذي لا أشجعه بشدّة.

العمل الصناعي له فترة ازدهار وانحسار ولكن الليزر وأشباه الموصلات وأبحاث الكمبيوتر ستكون المحرّك الرئيسي للقرن الحادي والعشرين، وسيكون هنالك وظائف في هذه المجالات. أحد خصائص هذا العمل هي أن تدرك أنك تبني البنية العلمية التي ستُثري حياتنا. لا توجد وظيفة مؤمّنة إلى هذا المستوى ولكن الأجر يكون جيدًا. في الحقيقة، بعض المليارديرات في صناعة الإلكترونيات والسيليكون تطوّروا من خلال خلفياتهم عن الفيزياء والهندسة ثم اتجهوا إلى الإدارة أو تأسيس وتجهيز شركاتهم الخاصة.

ولكنيّ شخصيًا أعتقد أن العمل الجامعي الأفضل لأنه يمكّنك أن تعمل على أي مسألة تريدها. لكن وظائف الجامعة صعبة ونادرة. هذا يعني أنك ستستهلك عامين تقريبًا ما بعد الدكتوراه في مختلف الكليات، قبل أن تحصل على وظيفة تدريس كأستاذ مساعد من دون ثبات (أي أنك ستمتلك عقدًا مؤقتًا) ثم ستستغرق من خمس إلى سبع سنوات لكي تُنشئ لنفسك اسمًا، كأستاذ مُساعد.


(ترجمة عن الإنجليزية: حسين رياض)