Все о профессиях, связанных с физикой

Некоторое время назад казалось, что «бизнес и юриспруденция — это все». Но сейчас ясно, что это совершенно не так, – традиционные специализации не менее актуальны, чем работа в сфере дизайна, торговли, журналистики или политики. Потому задумывающимся о будущей карьере стоит знать все о профессиях, связанных с физикой.

Эта наука изучает самые общие, самые принципиальные моменты устройства окружающего нас мира. И в каком-то смысле сфер деятельности, которые никак ее не касались бы, просто нет. И все же выделяют определенный круг профессий, связанных с физикой в первую очередь. Прежде всего это все специализации, в которых приходится оперировать сложной техникой. Даже починка водопровода или строительство домов немыслимы без глубоких физических знаний.

Разумеется, во всех таких сферах очень важны внимательность и любознательность. Эти качества прямо взаимосвязаны между собой. Невнимательная работа с современной техникой не просто понижает общий эффект – она оказывается крайне опасна.

Интересные профессиональные области, связанные с физикой, касаются и их тоже, ведь постижение окружающего мира и применение полученных знаний никак нельзя считать чисто мужской прерогативой. И все же самым распространенным вариантом «физической» профессии для девушки является преподавание в школе, средне-специальном или даже высшем учебном заведении. Это очень важная и актуальная деятельность, закладывание фундамента, который послужит развитию той же науки в дальнейшем.

Впрочем, можно попробовать себя и в прямом созидании будущего, то есть в исследовательской работе. При наличии таланта и должного упорства можно связать свою жизнь даже с квантовой механикой и другими (особо сложными) областями переднего края современной науки. А вот тем, кто хочет проявить гуманистический настрой, имеет смысл становиться медицинскими физиками. Конструирование оборудования и его отдельных узлов, анализ медицинских воздействий от различных явлений и процессов природы очень важно.

Но физическая подготовка, как и математическая, нужна еще и тем, кто увлекается информатикой. Программирование и виртуальное моделирование различных технологических процессов, работы оборудования, строительных технологий, сооружений немыслимо без четкого представления, как все это работает. А ведь еще с помощью компьютеров проектируют:

• различные виды транспорта;

• системы связи и управления;

• аварийные средства;

• сигнализации;

• вентиляционные контуры;

• акустические системы.

Даже самые лучшие программисты, не зная реального мира, вряд ли смогут грамотно создать элементы компьютерных игр (дым, полет брошенного предмета, изменение характера звука в различных ситуациях, последствия соприкосновения объектов и так далее). Но физика нужна не одним программистам, конечно. Создатели компьютерной аппаратуры, отдельных микросхем и управляющих устройств также не могут шагу без нее ступить.

Сразу стоит оговориться, что такое разделение во многом условно. И при должном старании может быть легко преодолено. Но все же полезно осветить перечень более «мужских» востребованных профессий, связанных с физикой. Прежде всего это должность радиофизика. Такие специалисты изучают волны и колебания электромагнитной природы. Их активно привлекают к работам над радиооборудованием и другими устройствами, использующими электромагнитные сигналы.

Речь идет о:

• эфирном радиовещании и телепередачах;

• системах сотовой связи;

• специальных служебных радиопередатчиках;

• сканерах и детекторах;

• радиоуправляемых устройствах;

• радиолокаторах;

• радиотелескопах.

Но описывая разные физические специализации, нужно обязательно упомянуть и специалистов в области теплофизики. Они не только изучают абстрактные тепловые явления – теплофизические подходы и методы важны:

• при создании различных двигателей внутреннего и внешнего сгорания;

• при расчете отопительных, кондиционирующих и вентиляционных систем;

• для рационального отвода тепла от различных объектов;

• для проектирования теплозащиты и теплоизоляции.

Огромную роль в современном мире играет физик с добавкой «механик». Этот профессионал помогает разрабатывать новые двигатели и транспортные средства. Он решает задачу, как сократить сопротивление среды при движении и тем самым сэкономить горючее или электроэнергию. Многие физики-механики работают в крупных фирмах, в проектных и конструкторских организациях, отраслевых НИИ. Но перспективны и специалисты в сфере ядерной физики.

И потому без работы такие профессионалы вряд ли останутся, тем более что они могут заняться еще и теоретическими исследованиями, созданием более безопасных и эффективных методов применения внутриатомной энергии. Или более мощного и эффективного оружия — что тоже требует скрупулезного изучения физических процессов. Но без физиков не обходится дело и при создании неядерного оружия.

Падение авиационной бомбы, полет ракеты или снаряда, выстрел из личного оружия, подавление радиосвязи противника и преодоление помех, повышение защиты на поле боя и многое другое — вот те сферы, в которых знатоки естественных наук могут легко «развернуться». Однако и в мирные дни постоянно гремят взрывы и выстрелы. Знающие физику профессионалы нужны, чтобы:

• охотничье и спортивное оружие достигало своей цели;

• взрывной снос зданий происходил контролируемо;

• добыча полезных ископаемых шла эффективнее;

• производилась как следует сварка взрывом, компактирование порошков, создание новых веществ с контролируемыми свойствами;

• появлялось более эффективное саперное оборудование;

• идентифицировались следы оружия, определялись параметры взрывных устройств и так далее.

Взять, например, архитекторов. Те могут спроектировать очень красивый жилой дом, огромный театр или стадион, мосты и целые городские районы. Однако без учета прочностных показателей и распределения нагрузок, распространения тепла и движения воздуха, уровня инсоляции, акустических свойств материалов, их восприимчивости к вибрации все планы так и останутся на бумаге. Или же ошибки обойдутся очень дорого, порой даже спровоцируют жертвы и разрушения.

Грузы на стройку, которую запланировал архитектор, доставляют на грузовиках, поездах и судах. Но какой бы вид транспорта ни использовался, сделать его, организовать движение и непосредственно управлять перевозками могут только те люди, которые досконально знают физические законы в своей области. Потому изучать их должны все, кто стремится стать водителями, машинистами, капитанами, автомеханиками и судовыми механиками. А уж для летчиков и космонавтов, для авиадиспетчеров это предмет первостепенной важности. Физика, однако, связана тесно и с географией, геологией, экологией.

Движение рек и морские течения, поднятие гор и свойства болот, образование и исчезновение ледников, смена форм рельефа со временем — все это не может быть объяснено, если не привлекать физические знания. Без них также не получится:

• определить вероятное местонахождение полезных ископаемых;

• найти подземные воды;

• разобраться в погодных и климатических процессах;

• исследовать качественно пещеры и вулканы, землетрясения и факторы движения различных веществ в естественной среде;

• объяснить свойства почвенных горизонтов;

• составить карты и планы местности.

Физику следует учить и тем, кто увлечен биологией. Любой живой организм немыслим без внешнего и внутреннего движения, без тепловых процессов, без восприятия световых, акустических сигналов и иных ощущений. Пищеварение и движение крови, функционирование клеточных стенок и барьеров для различных веществ, дыхание и нервные импульсы — все это теснейшим образом переплетено с физикой. А еще на живые организмы воздействуют свет и звук, тепло и воздушные потоки, многие другие факторы внешней среды. Даже фотосинтез – это сложнейший физико-химический процесс, в исследовании и воспроизведении которого успеет отметиться еще не одно поколение специалистов.

Сверх того, стоит упомянуть:

• различные мембраны;

• молекулярный уровень функционирования организма;

• использование физических методов в биологических исследованиях;

• создание всех приборов и аппаратов (тех же микроскопов и оптических стекол) на основе познания законов неживого мира.

Достаточно вспомнить, что важнейшей составляющей повседневной жизни и функционированиях целых стран является хозяйственная, производящая сфера. А в ней, в свою очередь, никуда не деться от физических законов. Составной частью обществознания является антропология, то есть изучение развития человека в природной и культурной средах.

Та и другая, как уже сказано, не могут быть описаны и осознаны как следует без представления о физических закономерностях. Футурологу, прогнозирующему вероятные достижения человечества в будущем, нельзя игнорировать ограничения, которые накладывает сама природа. Нельзя ему обойтись и без представления о том, чего уже достигла научно-техническая сфера и над чем работают специалисты в ней на ближайшую перспективу. Но и описанными сферами, конечно, дело не ограничивается. Так, колоссальную роль физика играет в криминалистической практике.

На ее основе:

• изучают холодное оружие, импровизированные орудия преступлений и их следы;

• разбираются в происхождении, последовательности и давности различных травм у человека и животных;

• исследуют вещественные доказательства;

• идентифицируют вещества и материалы, различные объекты, сопоставляют их вероятные части;

• обнаруживают невидимые надписи;

• восстанавливают перебитые номера;

• реконструируют картину ДТП;

• находят признаки подделки документов, скрытые следы;

• устанавливают вид орудий взлома;

• определяют характеристики злоумышленников по их следам и так далее.

Разумеется, обо всем этом должны иметь хотя бы общее представление не только сами эксперты, но и следователи, оперативники, прокуроры, адвокаты, судьи. Это важно, чтобы понимать, что реалистично, а чего сделать криминалист не сможет, как правильно сформулировать задание. Но и перейдя к совершенно другим сферам, неизбежно будем обнаруживать физику вновь. Взять хотя бы кухню — домашнюю или профессиональную, не имеет значения. На ней используется большое количество сложного оборудования и приспособлений.

Сам процесс приготовления пищи, да даже хранение готовых блюд, сырья и полуфабрикатов — на каждом шагу обнаруживают те или иные физические эффекты и закономерности. Сгорание газа, нагрев электричеством, охлаждение продуктов и блюд в холодильниках и морозильниках — опять из области физики. Потому она нужна проектировщикам плит, печей, морозильных камер. Но не только проектировщикам, а еще ремонтникам, установщикам. Если же взять абсолютно любой аппарат, который изготавливают серийно, то его проверяют и устанавливают характеристики прежде всего метрологи.

А уж этим специалистам без знания объективных закономерностей реального мира не обойтись. Метрологи определяют точность:

• спидометров;

• эхолотов;

• счетчиков тока;

• банкоматов и промышленных швейных машин.

Также метрологи:

• настраивают измерительное оборудование;

• определяют его точность по установленным критериям после длительной эксплуатации;

• делают вывод о возможности использования техники в дальнейшем.

Но и в такой продвинутой и все более популярной сфере, как управление дронами, не обойтись без физики опять же. Причем надо не просто представлять те или иные закономерности полета. Придется мыслить пространственно и учитывать массу параметров, влияющих на эффективность работы аппарата. Более старая профессия — буровик — опять же требует понимания, как устроен объект бурения (земные слои) во всех подробностях. И — как поведет оборудование.

Подготовкой по специальностям технического профиля занимаются многие высшие учебные заведения. Но лучшие из лучших преподавателей в нашей стране заняты – предсказуемо – на кафедрах МГУ. Там наиболее привлекательны отделения:

• фундаментальной математики и механики;

• прикладной математики и физики;

• физики.

Соответственно, туда надо поступать после 11 класса. И преимущественно тем, кто решает стать учеными в сфере естествознания. Очень хорошую физико-техническую подготовку ведут в:

• МГТУ;

• НГТУ;

• СПбГУ;

• МФТИ;

• МИФИ;

• Томском политехническом университете;

• Казанском федеральном университете;

• ИТМО;

• университете имени Губкина;

• МАИ;

• МИСиС;

• Дальневосточном университете;

• МЭИ;

• ЮурГУ;

• ТУСУР;

• Станкине;

• Самарском университете имени Королева.

Планируя сдавать экзамены на физфак, следует учитывать актуальные требования каждого конкретного факультета. Стоит учесть также то, что они меняются практически ежегодно. Потому важно знать самую свежую информацию и ориентироваться на рейтинги учебных заведений.

Как нетрудно понять из предыдущей информации, ориентированные на физику люди могут работать на довольно высокооплачиваемых позициях. Их ждут практически в любой отрасли. Инженерно-технические специалисты заняты в основном в промышленности и на транспорте. Но любящие физику могут также избрать для себя:

• строительство;

• энергетику;

• проектирование;

• транспортную сферу;

• экспертную работу;

• занятость в научной и образовательной сфере;

• топливно-энергетический комплекс.

О профориентации физика смотрите в видео ниже.