Профессия астрофизик. Обучение
Астроном - учёный, изучающий небесные объекты, такие как звёзды, планеты и их спутники, кометы и прочее.
От греч. astronomía, от астро и nómos - закон. Профессия подходит тем, кого интересует физика, математика и химия (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).
Астроном - учёный, изучающий небесные объекты: звёзды, планеты и их спутники, кометы и пр.
Особенности профессии
Астрономия - наука о строении и развитии космических тел, их систем и Вселенной.
Астроном - очень редкая профессия.
Астроном-теоретик занимается теоретической астрономией, космологией (наукой о рождении и развитии Вселенной и объектов в ней). Он обобщает данные полученных в ходе наблюдений.
Астрономы-наблюдатели разрабатывают методику наблюдений, добывают фаты, которые затем становятся основой для научных выводов и гипотез.
Конкретная работа астронома зависит от специализации. Существует множество направлений: космология, небесная механика и звездная динамика, астрофизика, радиоастрономия, физика галактик, звезд, астрономическое приборостроение.
Однако астрономия не получит развития без постоянного развития технологий. Разработкой новых наблюдательных приборов занимаются инженеры (астрономы-«аппаратурщики»).
Астрономия тесно связана с другими точными науками, прежде всего - с математикой, физикой и некоторыми разделами механики, используя достижения этих наук и, в свою очередь, оказывая влияние на их развитие.
Карьерный путь российского астронома такой же, как и в любой другой сфере науки: обучение в вузе, аспирантура, кандидатская диссертация, защита, научная работа, докторская и т. д. С получением нового научного звания растет и квалификационный разряд, от которого в первую очередь зависит зарплата.
Помимо непосредственно астрономии существуют прикладные специальности, прямо или косвенно связанные с этой наукой (Космос и информационные технологии, Астрономогеодезия, Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами, Космос и информационные технологии).
Рабочее место
Работают российские астрономы в Государственном астрономическом институте им. П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ им. М.В. Ломоносова,
Институте космических исследований,
Институте астрономии и Физическом институте АН России,
Главной (Пулковской) астрономической обсерватории,
Специальной астрофизической обсерватории АН России на Северном Кавказе.
Где учат
Астрономов готовят физические и механико-математические факультеты ведущих университетов страны: Московского, Санкт-петербургского, Казанского, Екатеринбургского.
Однако универсальных астрономов в Москве готовят только на отделении астрономии физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.
В переводе с древнегреческого языка астрономия – это наука, изучающая небесные тела. Еще с древности человечество проявляло интерес к звездам и планетам, их передвижению по небесному пространству. Так возникла профессия астроном.
Развитие астрономии дало человечеству знания, помогающие в ведении хозяйства, в путешествиях. Первым и немаловажным достижением, полученным в результате наблюдения за звездами, является изобретение солнечного и лунного календарей. В Древнем Китае за 2000 лет до нашей эры люди уже могли определять даты солнечных и лунных затмений.
Чем занимается астроном?
На первый взгляд профессия выглядит очень романтично, но на практике все иначе. Наблюдения за небесными объектами занимают лишь малую часть рабочего времени, остальное уходит на обработку данных, полученных в результате наблюдений. В настоящее время работа астронома несколько облегчена современными технологиями. С помощью компьютерных программ рассчитываются траектории небесных объектов, составляются звездные карты.
В астрономии существует несколько направлений: небесная механика, астрофизика, космология, астрономическое приборостроение. На практике астроном сосредотачивается на определенной тематике (будь то изучение галактик, планет или отдельных звезд). В результате такого разделения исследований возникла необходимость в координационных центрах. В рамках всего мира этой задачей занимается Международный астрономический союз.
За последние сто лет специфика работы астронома кардинально изменилась. Уже нет необходимости проводить многочасовые наблюдения за небесными объектами в обсерваториях. Исследователи Вселенной многие часы проводят перед мониторами компьютеров, обрабатывая данные, полученные с космических спутников. Но среди астрономов можно встретить настоящих фанатов своей профессии, которые с легкостью отказываются от комфорта современных офисов ради общения со Вселенной. Поэтому овладеть данной профессией под силу тем, кто жаждет узнать тайны звездного неба.
Выбрав профессию астронома, нужно помнить, что это наука, где результат своей работы сразу не увидишь. Значит, нужно иметь колоссальное терпение. Одним из главных личных качеств астронома должно быть стремление к открытиям. Также необходимо обладать усидчивостью и внимательностью. Профессиональный астроном должен иметь широкий кругозор, обладать аналитическим складом ума, уметь четко, доступно излагать доводы и мысли. Ведь работники науки часто пишут статьи для публикаций в журналах, готовят доклады для научных конференций.
Чтобы добиться успехов в профессии, необходимо также быть специалистом в нескольких науках: физике, математике, биологии, информатике. Как и в любой науке, результаты достижений в астрономии основываются на данных исследований, наблюдений и экспериментов. Хотя, в отличие от других направлений, астрономам эксперимент практически недоступен. В работе помогают современные компьютерные технологии и программы. С их помощью моделируются процессы, недоступные для наблюдения.
Где учится на астронома?
Карьерный рост астронома связан с определенными этапами обучения. Сначала это обучение в университете, затем поступление в аспирантуру, написание кандидатской диссертации, научная работа и т. д. Квалификационный разряд специалиста зависит от полученного научного звания, что непосредственно влияет на размер заработной платы. За успешные научные разработки представители данной профессии получают гранты.
Еще астроном имеет возможность реализовать себя в сфере преподавания. В астрономии существует несколько направлений: астрофизика, космология, физика галактик, звезд, астрономическое приборостроение. Поэтому специалистов можно разделить на три группы: наблюдатели, теоретики и занимающиеся астрономической аппаратурой. Суть работы наблюдателя состоит в разработке методики наблюдений за небесными телами, теоретики анализируют полученные данные, решают научные задачи, а специалисты по аппаратуре работают над созданием новых приборов.
На сегодняшний день профессия не пользуется популярностью, а значит, не является массовой. Стать астрономом возможно, только получив высшее образование. Профильное образование будущие астрономы получают в национальных университетах на механико-математических и физико-математических факультетах.
В последнее время профессия астронома становится все более востребованной, наблюдается астрономический бум. С появлением современных технологий, более мощных оптических телескопов появляются открытия в области астрономии одно за другим. Часть Нобелевских премий, присуждаемых в области физики, напрямую или косвенно связана с астрономией. Профессия астроном для тех, кто любит загадки и тайны, которых у Вселенной неограниченное количество.
С давних времен люди поднимали взор к звездам. Мы считали их богами и душами предков, использовали как карту или предвестника судеб. С давних времен мы стремились в небеса. Наука, пожалуй, самое сложное и самое увлекательное занятие из всех, и именно она с каждым годом все больше приближает нас к звездам. Дмитрий Якубовский, кандидат наук, работающий в Институте теоретической физики имени Боголюбова и участвующий в ряде международных проектов по астрофизике и космологии, в спецпроекте «Профориентиры» рассказал о сложностях и радостях изучения небесных тел, о перспективах украинских исследователей и о полном погружении в науку.
Кто такой астрофизик
Астрофизика – это наука на пересечении астрономии и физики. Она занимается изучением физических свойств космических объектов, наблюдаемых с помощью методов астрономии. Мы знаем из астрономии их массу, расстояние к ним, другие параметры, но что это за объекты, изучает астрофизика. И астрофизика, и физика космоса – все это часть физики, действуют те же законы физики, потому всегда можно переквалифицироваться.
Задача ученого состоит в том, чтобы открыть какие-то новые данные о природе или какую-то новую интерпретацию этих данных, что позволит нашему знанию об окружающем мире продвинуться вперед. Одним из самых важных является понятие приоритета. Совсем недавно коллаборации ATLAS и CMS, работающие на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, обнаружили возможность нового резонанса. А дальше наблюдался удивительный коллективный эффект, когда на протяжении месяца появились сотни публикаций теоретиков, объяснявшие новые наблюдения. Очень многие ринулись в эту область. Но ценность работы первооткрывателя очень важна — даже если вы опоздали всего на один день, ваш труд будет стоить меньше.
Почему выбирают науку
Я не планировал становиться ученым. В детстве у меня не было столько информации, как сейчас, в эпоху интернета. Я интересовался историей. Когда еще жил в Кривом Рогу, в 9 классе выиграл олимпиаду по физике и по истории. И мне пришлось выбирать, куда ехать дальше. Впервые задумался о научной карьере, когда был в научно-образовательном центре на 1-2 курсах физического факультета университета Шевченко. Мне нравилось создавать новые знания, а потом я уже просто выбирал, в какую сферу углубиться. Это было довольно долгое путешествие. И сейчас у меня уже есть наработки и идеи, которые, как я вижу, можно реализовать и проверить экспериментами за ближайшие 10-20 лет. Это меня мотивирует оставаться в науке и дальше.
Каким должно быть образование у астрофизика
Я начинал интересоваться научной литературой еще в детстве. В 12 лет у меня было несколько вузовских учебников, например, «Общая химия» Глинки, который я перечитывал много раз, конечно, не понимая многого. С 8 класса я занялся олимпиадами по физике. Видел, что есть задачи вне школьной программы, которые мне удавалось решать. По сути, плыл по течению. И «доплыл» до физико-математического лицея при Киевском национальном университете имени Тараса Шевченко - одной из нескольких специализированных школ, созданных в 1960-х для подготовки научной, инженерной и технической элиты. Дальше идет физический факультет университета Шевченко. Туда я поступил без экзаменов, благодаря олимпиадам. У меня была хорошая базовая подготовка, потому первые два курса было довольно скучно обучаться. В итоге с несколькими учеными из Института теоретической физики имени Боголюбова мы создали научно-образовательный центр, где студенты и школьники-старшеклассники могли изучать темы по физике, математике за пределами вузовской и школьной программ. Мой совет: главное — определиться с направлением движения. Наука не должна быть вам в тягость.
Типичный рабочий день
Рабочий день начинается с изучения того, что сделали другие ученые. Есть сайт arxiv.org, где ученые делятся результатами своих текущих научных изысканий. По астрономии, астрофизике и космологии каждый день появляется по 50-100 статей, несколько наиболее интересных из них я перечитываю «до корки». Затем я смотрю на свой график встреч и событий, а остальное время я занимаюсь наукой как таковой. Пишу статьи, обрабатываю информацию, общаюсь со своими студентами. Основная аппаратура для меня – компьютер или компьютерный кластер, где происходит обработка данных по астрофизике.
Плюсы и минусы профессии
Наука для тщеславных людей. Есть разные тщеславные люди: те, кто с творческой жилкой или гуманитарным складом идут, в искусство – это чудесная область реализации; те, кто понимают определенные научные моменты и могут ими апеллировать, идут в науку и могут много чего в ней достичь. Научная деятельность очень отличается от офисной работы. Минусом является непостоянность в работе. В мировой науке ученым до 30-35 лет, как правило, не дают постоянного места работы. Это связано с тем, что ученый должен сначала показать, на что он способен. Есть определенная конкуренция в академической среде, которую не многие выдерживают. Наука занимает много времени. Когда я концентрируюсь на науке, то практически ни о чем другом думать не могу. От этого страдают все остальные сферы жизни. Просто замечательно, когда родные и близкие понимают это. Наука — это осознанный выбор, надо понимать, на что вы идете. Это очень большое усилие над собой.
Основная издержка состоит в том, что мы смотрим на мир несколько профессионально. Наверное, это касается всех профессий. Мы часто пытаемся найти закономерности в тех системах, которые априори их не имеют. Например, физик Ландау делил женщин по красоте с помощью логарифмической системе оценивания. Мне кажется, это не корректно. К фантастическим фильмам я отношусь как к произведению искусства, но не с научной точки зрения. А вот на мир вы определенно начинаете смотреть абсолютно по-другому.
Кто лучший ученый — мужчина или женщины
Я знаю многих женщин-астрофизиков моего уровня, есть и те, кто выше моего уровня. Если же женщина мечтает о счастливой семейной жизни с кучей времени отведенной для семьи, как и мужчина, кстати, тоже, то наука этому препятствует. Мне известны много положительных примеров, когда ученые высокого класса одинаково успешны и в семейной жизни, но это скорее исключение из правил. И я бы на этом делал акцент, нежели на половой дифференциации – на отношении к семье и свободному времени.
Перспективы украинских исследователей за границей
Все зависит от человека: его уровня образования и желания работать. На Западе, как и в любой капиталистической стране, люди больше стремятся зарабатывать деньги и заниматься бизнесом. Популярность науки, в которой нужно очень много работать, не получая соизмеримого финансового результата, не на высшем уровне. Ученый там часто считается чудаком и чуть ли не общественным отщепенцем. Но наука странам Запада нужна, потому что их постиндустриальная экономика построена на высоких технологиях и инновациях. Им интересно привлекать ученых, создавать инновации и их использовать, опережая конкурентов. Большую часть этой работы выполняют «научные гастарбайтеры». Очень много людей из Китая, Индии, постсоветского пространства, Латинской Америки. Они соглашаются на те условия, которые может предложить Запад, и двигают развитие цивилизации. У Украины есть преимущество. Это связано с хорошей, цельной системой образования, оставшейся с советских времен: специализированные школы, которые дают детям достаточно высокий уровень подготовки. Технические факультеты не сильно прожжены эффектом коррупции, потому у студентов есть возможность получать неплохие знания. Хотя есть ряд вещей, которые законсервированное советское образование не может дать детям. Например, креативность, работа в команде, а ведь эти качества тоже ценятся среди ученых. Но научная подготовка важнее.
Какими качествами должен обладать будущий ученый
Вдумчивость, въедливость в проблему. Все направлено на изучение нового. Если вы просто будете педантично выполнять какие-то инструкции, то новое вы, скорее всего, не откроете. Должен быть полет фантазии, хоть и связанный с опытом. А опыт приобретается с помощью качественного образования. И, конечно же, честность: не копировать чужие работы, учитывать то, что было сделано ранее. Важны также креативность, критическое мышление, уровень подготовки и умение доводить сложный проект до конца.
Лучше начать с «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!», Ричард Ф.Фейнман. А также: книги Хокинга и Пенроуза, если вас интересуют вопросы космоса и мироздания. Они более узконаправлены. Есть множество выдающихся популизаторов от науки, я их тоже рекомендую, но Фейнман лично мне ближе и его книги более общие.
Беседовала Дария Сухоставец. Фотографии из личного архива Дмитрия Якубовского, а также Евгении Люлько для platfor.ma
Астрофизик – это ученый, который занимается изучением строения различных небесных тел. Профессия астрофизика близка профессии астронома , она сочетает в себе приемы и методы физики и астрономии .
Работа астрофизика
Астрофизик изучает такие небесные тела, как Солнце, Луну , планеты Солнечной системы, звезды и кометы. Ученого интересует их строение, свойства, химический состав и физические процессы, протекающие в них. Также астрофизик занимается изучением Вселенной в целом, отдельных галактик и черных дыр. Космос таит в себе множество загадок, разгадыванием которых занимаются астрофизики.
Астрофизики в основном работают в обсерваториях , которые расположены в местах с наилучшим обзором звездного неба. Там они осуществляют наблюдения за небесными телами с помощью специальных сверхмощных телескопов. Причем наблюдения за различными космическими объектами требуют разной аппаратуры и должны проводиться в разное время суток.
По результатам наблюдений астрофизики проводят исследования и анализируют полученные данные. Исследовательские работы в основном проводятся в научно-исследовательских центрах и институтах. Проделанная работа позволяет астрофизикам выдвигать гипотезы и научные теории об организации космоса, а также пояснять различные космические феномены. В своей работе астрофизики активно используют современные компьютерные технологии.
Другой важнейшей задачей астрофизиков является участие в подготовке полетов в космос. Здесь их задачей является определение условий, в которых будет находиться космонавт в полете. Именно астрофизики должны предугадать местоположение и поведение различных небесных тел и космического мусора, которые могут в какой-то мере повлиять на космонавтов. Задача астрофизиков крайне ответственна и важна.
Астрофизик - обучение
Для того, чтобы стать астрофизиком, необходимо получить высшее техническое образование. Эта профессия предполагает большой стаж обучения - после бакалавриата необходимо закончить магистратуру или аспирантуру, а также можно еще дальше повышать ученую степень.Вузы готовят будущих астрофизиков на специальности "Астрономия" по следующим профилям:
- Астрофизика
- Астрометрия
- Галактическая астрономия
- Гравиметрия, геодезия и космическая навигация
- Небесная механика
Даже после получения ученой степени, астрофизику необходимо периодически посещать различные отечественные и международные семинары и конференции, чтобы обмениваться опытом с коллегами и узнавать о новых достижениях.
Карьера астрофизика
Астрофизика не стоит на месте и в ближайшем будущем в ней будет сделано немало открытий.Профессия астрофизика довольно редкая и узко специализированная. Она не является очень востребованной, однако, за астрофизикой во многом стоит будущее, поэтому в данной сфере очень нужны высококвалифицированные специалисты. Астрофизики в основном востребованы в организациях, которые занимаются научными исследованиями в данной сфере. Всемирно известными корпорациями являются Роскосмос или NASA. Также такие сотрудники нужны в обсерваториях и научно-исследовательских институтах. Чем выше уровень квалификации астрофизика, тем больше шансов он имеет построить блестящую карьеру.
Астрономия — это наука, которая изучает небесные тела, их движение, строение, а также системы, образованные ими. Это древнейшая область знания: истоки астрономии теряются в глубине веков.
Можно сказать, что она эволюционировала вместе с человечеством. И сегодня астрономия не стоит на месте. Пользуясь новейшими технологиями, ученые постоянно уточняют и дополняют уже сложившиеся теории. Самые громкие открытия последних лет часто бывали связаны с теми явлениями, что изучают астрофизики. На полную мощность используя достижения в области техники, астрономы неизбежно сталкиваются с ограниченностью человеческого разума. Астрофизика — раздел астрономии, пожалуй, чаще других сталкивающийся с фактами, которые пока невозможно объяснить. Ученые, работающие под ее знаменем, пытаясь найти ответы на все более сложные вопросы, тем самым стимулируют технический прогресс. О том, что изучают астрофизики, что им уже удалось узнать и какие загадки Вселенная им предлагает сегодня, и пойдет речь ниже.
Особенности
Астрофизика занимается определением физических характеристик и их взаимодействия. В своих теориях она опирается на знания о законах природы, накопленные наукой в процессе изучения свойств материи на Земле.
Ученые-астрофизики сталкиваются с существенными ограничениями в своей работе. В отличие от коллег, изучающих микромир или макрообъекты в условиях Земли, они не могут проводить эксперименты. Многие из сил, действующих в космосе, проявляют себя лишь на огромном расстоянии или при наличии гигантских по массе и объему объектов. В лаборатории такое взаимодействие не изучишь, поскольку невозможно создать необходимые условия. Общая астрофизика в основном имеет дело с результатами пассивного наблюдения.
В таких условиях трудно себе представить получение данных об объектах. Непосредственного измерения нужных параметров в силу невозможности экспериментов в этом разделе астрономии не существует. В таком случае что изучают астрофизики и на чем основывают свои выводы? Главный источник информации для ученых в подобных условиях — анализ электромагнитных волн, которые излучают небесные тела.
С чего все начиналось
Астрономия — это наука, которая изучает небесные тела с незапамятных времен, однако такой раздел, как астрофизика, был в ней далеко не всегда. Фактически свое становление он начал в 1859 году, когда Г. Кирхгоф и Р. Бунзен по завершении серии экспериментов установили, что любой химический элемент обладает уникальным линейчатым спектром. Это означало, что по спектру небесного тела можно судить о его химическом составе. Так зародился спектральный анализ, а вместе с ним появилась и астрофизика.
Значимость
В 1868 году только что созданный метод сделал возможным обнаружение нового химического элемента - гелия. Его открыли во время наблюдения полного солнечного затмения и изучения хромосферы светила.
Современная астрофизика также во многом базируется на данных Усовершенствованная технология позволяет получать сведения практически обо всех характеристиках небесных тел, а также межзвездного пространства: температуре, составе, поведении атомов, напряжении магнитных полей и так далее.
Невидимое излучение
Существенно расширило возможности астрофизики открытие радиоизлучения. Его регистрация позволила изучать холодный газ, наполняющий межзвездное пространство и испускающий невидимый для глаза свет, а также процессы, протекающие в далеких пульсарах и нейтронных звездах. Огромное значение для всей астрономии имело открытие ставшего подтверждением складывавшейся в это время теории большого взрыва.
Космическая эра подарила астрофизикам новые возможности. Стали доступными ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение, путь к Земле которым преграждает атмосфера. Телескопы, созданные с учетом новых открытий, позволили обнаружить горячий газ в скоплениях галактик, нейтронных звезд, некоторые характеристики черных дыр.
Проблемы астрофизики
Современная наука шагнула далеко вперед по сравнению с тем состоянием, в котором она пребывала в конце 19 века. Сегодня астрофизики пользуются всеми новейшими достижениями в области регистрации электромагнитного излучения и получения на их основе данных об удаленных объектах. Однако нельзя сказать, что этот раздел астрономии абсолютно беспрепятственно движется по пути изучения Вселенной. Условия, складывающиеся в далеком космосе, подчас настолько трудны для регистрации и понимания, что интерпретация полученных данных о тех или иных объектах затруднительна.
В окрестностях черной дыры, недрах нейтронных звезд и их магнитных полях могут проявляться новые физические свойства материи. Невозможность даже приблизительно воспроизвести экстремальные или предельные условия, в которых происходят подобные космические процессы, формирует основные сложности астрофизики.
Модель Вселенной
Одна из важнейших задач современной астрономии — понять, как развивается необъятный космос. На сегодняшний день существует две основные версии: открытая и закрытая Вселенная. Первая подразумевает постоянное и неограниченное расширение. В этой модели расстояние между галактиками только увеличивается, и спустя какое-то время космос станет безжизненной пустыней с редкими островками твердой материи. Другой вариант предполагает, что на смену расширению, которое для большинства является бесспорным фактом, придет фаза сжатия Вселенной. Однозначного ответа на вопрос о том, какая теория верна, пока нет. Более того, появляются открытия, значительно усложняющие понимание будущего Вселенной и вносящие определенный хаос в, казалось бы, стройную картину. К ним относится, например, обнаружение и энергии.
Черные дыры, гамма-всплески
Среди всего того, что изучают астрофизики, есть ряд объектов с особым налетом таинственности. Они также относятся к основным проблемам этого раздела астрономии. В их число входят черные дыры, многие физические процессы в пространстве которых совершенно не изучены, и гамма-всплески. Последние представляют собой выброс огромного количества энергии, импульсы гамма-излучения. Природа их тоже до конца не ясна.
Понимание подобных объектов и явлений может существенно изменить наше представление об устройстве Вселенной и законах космоса. Именно постоянное соприкосновение с тайнами мироздания и делает астрофизику передним краем науки, одновременно высвечивающей ограниченность современных знаний и стимулирующей дальнейшее их развитие. Можно сказать, что этот раздел астрономии стал своеобразным маркером прогресса: каждое открытие знаменует собой победу человеческого разума над еще одной тайной.
