¿Cómo es el trabajo en física?

Día típico de un físico teórico (estudiante graduado / post-doc / Facutly)

Papeles de lectura
Todos los días, la mayoría de los teóricos intentan echar un vistazo a los nuevos artículos que se publicaron ese día en el archivo e-Print de arXiv.org u otras revistas como PNAS o Nature.
Al inicio y durante la parte de redacción, también hay una encuesta de literatura, en la que se ven artículos escritos sobre el tema en el que está trabajando.

Haciendo cálculos
Haga cálculos con lápiz y papel / escriba y ejecute código para simular cosas.

Asistir a seminarios / reuniones grupales.
Probablemente habrá seminarios semanales o reuniones grupales en las que compartirá lo que está trabajando y escuchará lo que otros y en lo que está trabajando.

Facultad y algunos post-docs.

Enseñanza y otros trabajos administrativos.
Aquellos en las universidades pueden tener una o dos asignaturas para enseñar por semestre, excepto cuando están en sabático. También pueden hacer algún trabajo de servicio como parte de algún comité administrativo.

Becas de escritura
Al menos en los EE. UU., Una gran parte del tiempo de un científico investigador se dedica a escribir subvenciones para pagar la investigación y sus estudiantes y postdoctorados.

Como se mencionó en los comentarios, casi siempre está pensando en el problema en el que está trabajando. No es raro obtener ideas cuando te estás bañando o relajándote en un huerto 🙂

Mi día promedio es el siguiente:

  1. Despiértese a las 6 o más * y mire a través del ArXiv y vea lo que otras personas en mi campo han enviado a revistas el día anterior. Marque e imprima los que quiero entender (normalmente 1-3 al día).
  2. Verifique los resultados de una simulación por computadora o de un cálculo numérico que dejé funcionando durante la noche. Haga algunas tramas y envíe un correo electrónico a mí mismo y a mis colaboradores, si corresponde. Escriba los resultados de la simulación en un cuaderno en línea, así que tengo un registro.
  3. Vaya al gimnasio, o corra, luego báñese y vaya en bicicleta al trabajo.
  4. Pasa unas horas programando antes del almuerzo.
  5. Lea los artículos que marqué en la mañana durante el almuerzo y vea si alguien me da una idea. Haga un bosquejo de la idea en papel, y tal vez camine por el pasillo para ver lo que alguien más piensa.
  6. Más codificación, o una reunión de grupo por la tarde de algún tipo u otro. A menudo, también estoy ayudando a estudiantes de menos edad a resolver algún problema u otro al final de la tarde. Este es mi momento del día menos productivo (de ahí que responda esta pregunta en Quora en este momento). Comience una larga simulación o cálculo numérico que terminará por la mañana.
  7. Ir a casa y cenar, o conocer gente para cenar.
  8. Haga mi pluma y el papeleo en una pizarra que tengo en mi habitación, a menudo con un whisky. Mi gato trata de ayudar, pero en general se interpone en el camino (los gatos no son buenos en matemáticas). Si estoy enseñando, esto es cuando termine mi calificación.
  9. Relájese desde las 9 hasta la medianoche, luego repita

Mis fines de semana (cuando estoy en la ciudad) son más o menos iguales, excepto que me salté la parte para ir a trabajar, y trato de limpiar la casa después del almuerzo cuando no soy muy bueno para pensar de todos modos.

* Probablemente sea temprano para un teórico, pero creo que es mejor por la mañana.

Cuando era estudiante de física en UT Austin, tomé algunos semestres de un curso de seminario de física solo para graduados. El profesor Austin Gleeson estaba dirigiendo esta clase en particular. Pudimos ver algunos de los impresionantes laboratorios de física, incluidos el laboratorio nuclear y el laboratorio de dinámica no lineal. En un momento de la clase, el profesor Gleeson pidió sugerencias sobre qué hacer a continuación. Alguien preguntó: “¿Podemos ver la oficina del profesor Steven Weinberg? Nos encantaría ver lo que hace un físico teórico galardonado con el Premio Nobel”. Sin dudarlo, el profesor Gleeson dijo: “¿Por qué querrías ver a alguien haciendo ecuaciones en un papel todo el día?”

Eso es lo que hacen los físicos teóricos: hacen ecuaciones todo el día.

El trabajo es uno de los tres mecanismos en los que se puede intercambiar energía entre sistemas. Para que el trabajo sea más claro, discutiré brevemente los tres, después de eso, intentaré dar una explicación más intuitiva.

Trabajo: el trabajo es un modo de intercambio de energía, realizado por el control de sistemas externos. Ejercemos este control cambiando parámetros, como volumen, área, fuerza externa, campo eléctrico, etc. El signo del trabajo varía de un libro de texto a otro, definámoslo aquí como positivo si un sistema externo transfiere energía a través del trabajo a nuestro sistema .

Intercambio masivo: el intercambio de partículas entre el sistema y su entorno, o subsistemas que componen los sistemas. También puede ocurrir a través de reacciones químicas.

Intercambio de calor: el intercambio de energía ni a través del trabajo, ni por el intercambio de masa. En cuanto al intercambio masivo, se produce entre el sistema y su entorno, o diferentes subsistemas. Para mantener la coherencia con nuestra convención de signos adoptada, definamos el intercambio de calor positivo, la transferencia de energía a través del intercambio de calor en nuestro sistema.

Al observar la energía interna de un sistema, ahora puede dar un sentido a todos los términos en el cambio de energía dE = -pdV + TdS + [math] \ mu [/ math] dN. Sin embargo, tenga en cuenta que las partículas entrantes generalmente también vienen con un cambio de entropía dS, por lo que
para tener términos separados para el intercambio de calor y masivo, necesita hacer un poco de reescritura. Nuestra discusión, sin embargo, se centra en el trabajo, por lo que no haremos esto aquí. El trabajo se puede identificar como -pdV aquí, donde V es un parámetro extenso y controlado externamente.

Vamos a hacer esto más general:
Tomamos un sistema abierto, descrito por el potencial termodinámico [math] \ Phi (T, r, \ mu_i) [/ math], con:
[math] \ Phi (T, r, \ mu_i) = E – TS – \ sum_ {i} \ mu_i N_i [/ ​​math]
Aquí, b es un parámetro extenso que se controla externamente. Esto puede ser volumen, por ejemplo.
Ahora:
[math] \ mathrm {d} \ Phi [/ math] = -SdT + [math] \ frac {\ partial \ Phi} {\ partial b} [/ math] [math] \ mathrm {d} b [/ math ] – [math] \ sum_ {i} N_i \ mathrm {d} \ mu_i [/ ​​math]

Aquí, podemos identificar
[math] \ int [/ math] [math] \ frac {\ partial \ Phi} {\ partial b} [/ math] [math] \ mathrm {d} b [/ math] como el trabajo realizado en el sistema abierto .

Espero que estas definiciones ayuden a aclarar el concepto de trabajo en un sentido muy general. Por supuesto, las definiciones antes mencionadas pueden ser un poco tediosas cuando se realiza un simple cálculo de física en la escuela secundaria. A menudo, basta con [math] p \ Delta V [/ math] o [math] F \ Delta x [/ math].

Otra forma más accesible de pensar en el trabajo es, como lo expresó Peter Atkins, el movimiento organizado. Cuando se observa el calor a escala molecular, el movimiento desordenado de las partículas calientes estimula las partículas más frías para que se muevan más rápido, es decir, la energía (en forma de calor) se transfiere mediante un mecanismo desordenado.
Al mirar el trabajo, vemos un mecanismo de transferencia ordenado, por ejemplo, corrientes que se mueven en una dirección, un peso que cae. Para citar exactamente a Atkins:
“El trabajo se identifica como la transferencia de energía haciendo uso del movimiento organizado de los átomos en el entorno”.

Para una discusión más detallada sobre el trabajo y la transferencia de energía, puede seleccionar cualquier texto de termodinámica.
En el contexto de sistemas pequeños, partículas individuales y sistemas fuera de equilibrio, debe echar un vistazo a los textos de física estadística sin equilibrio o los textos de energía estocástica.

Hace mucho tiempo para mí, pero básicamente estaba pasando por las cosas en las que estaba trabajando, no suena demasiado, pero esa era la esencia de mi trabajo y la parte divertida. Fue una mezcla de “trabajo de papel” (es decir, lectura de documentos, planificación, pensamiento, cálculo) y trabajo de computadora (Mathematica, programación, etc.). Una vez hecho esto, prepararía los papeles. Mucha discusión en
entre, y un par de veces al año yendo a algún lugar para ver qué pasa.
Estuvo bien. Sin embargo, hoy probablemente iría a la Física experimental.

El trabajo realizado es la cantidad de esfuerzos que realiza por segundo para hacer algo. Esta es la definición general.

Ahora, muchas respuestas aquí dicen que trabajo = fuerza X desplazamiento. Pero eso no es verdad en todas partes.

En general trabajo = fuerza x (cualquier cambio general).

Si está moviendo una caja que cambia = desplazamiento de la caja.

Si el cuerpo está en movimiento circular, el cambio = área del sector que el objeto ha realizado hasta ese momento. Entonces, si un objeto realiza una rotación completa, el trabajo realizado se vuelve cero, porque el objeto está nuevamente en su lugar. De nuevo, esto depende de la naturaleza de la fuerza para la que está calculando el trabajo. Si es una fuerza disipativa, como la fricción, el trabajo realizado no es cero.

Si el cuerpo está haciendo un movimiento en zig zag, entonces el cambio es el movimiento total que el cuerpo ha realizado.

Espero que ayude.

Si uno es profesor en una universidad, como solía ser ocho años seguidos, antes de la jubilación, tiene que enseñar a estudiantes graduados y no graduados, dando una conferencia en el seminario mensual en el departamento, siguiendo los trabajos publicados en mi campo (nuclear física) .Supervisando a los estudiantes de maestría y doctorado, y publicando ciertos trabajos de investigación en ciertas revistas internacionales como la revista de física nuclear con mis colegas o estudiantes. También soy autor de ciertos libros en árabe, en física, filosofía de la física y libro en general. (2015) publicó dos libros (Física nuclear y Mecánica cuántica) en inglés en los Estados Unidos.

Esta charla contiene algunos buenos elementos.
El futuro de la física: Kate Lunau en conversación con un talento emergente en el Perimeter Institute

Esto es de un químico teórico, pero la esencia debe ser la misma:

“Vengo al trabajo. A veces, tengo ideas. Escribo las ideas. Tengo un buen día.
A veces, no tengo ideas. Luego voy a casa. Tengo un mal día.”

Aquí hay una página con más información sobre esta carrera, Físico.