물리학
직접적인 경로고전역학과 양자역학, 전자기학, 열역학, 통계역학을 다룬다. 이후의 모든 전문화가 딛고 서는 공통된 핵심이다.
의학이나 법조계와 달리 물리학에는 졸업생과 일자리 사이를 가로막는 면허가 없다. 누구나 스스로를 물리학자라 부를 수 있으며, 실제로 진입을 가로막는 것은 단일한 전문직 위원회가 아니라 시험, 논문 실적, 채용위원회로 이어지는 길고 비공식적인 걸러내기 과정이다.
면허를 대신하는 것은 박사학위 그 자체로, 거의 어디서나 이 분야의 실질적인 자격증으로 통한다. 그 뒤에는 하나 이상의 박사후연구직이 이어지는데, 이는 파이프라인의 끝에 존재하는 소수의 정규 연구직—학계든 산업계든—을 놓고 벌어지는 길고 치열한 오디션 역할을 한다.
진입 로드맵
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1
기초 교육
3~4년탄탄한 중등교육 수학·물리학 실력을 갖추며, 물리 올림피아드나 자율 문제풀이로 이를 다지는 경우가 많다. 대학 물리학 과정은 첫 강의부터 미적분학에 대한 진짜 능숙함을 전제로 하기 때문이다.
관문대학 입학시험, 또는 고급 수학·물리학을 포함한 중등교육 졸업 자격.
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2
학사 학위
3~4년고전역학, 전자기학, 양자역학, 열역학을 다루는 학부 물리학 학위과정으로, 방대한 수학 수업과 함께 처음으로 연구실을 맛보게 된다.
관문많은 1학년 학생이 통과하지 못하거나 전공을 바꾸게 만드는 역학·전자기학 관문 과목.
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3
박사과정 입학과 자격시험
1~2년대학원 수업은 응집물질물리학, 입자물리학, 천체물리학 같은 특정 세부 분야로 깊어지며, 이후 학생이 독창적인 연구를 할 준비가 되었는지 시험하는 필기시험과 대개 구술시험도 포함된 자격시험이 뒤따른다.
관문자격(종합)시험. 두 번째로 낙제하면 대개 박사과정 도전은 끝난다.
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4
학위논문 연구
3~5년지도교수 아래에서 몇 년에 걸쳐 하나의 독창적인 연구 질문에 매달리며, 학위논문과 대개 여러 편의 발표 논문이 될 실험·데이터·이론을 만들어 낸다.
관문교수 위원회 앞에서 치르는 공개 학위논문 심사로, 위원회는 수정을 요구하거나 드물게는 후보자를 낙제시킬 수 있다.
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5
박사후연구
2~6년, 대개 여러 자리를 거침하나 이상의 단기 연구 계약직으로, 흔히 다른 나라로 옮겨야 하며, 정규직 구직에 나서기 전 독자적인 논문 실적을 쌓기 위한 자리다.
관문경쟁이 치열한 박사후연구 채용위원회. 논문 실적이 빈약하거나 편중되면 많은 이에게 학계 경로는 여기서 끝난다.
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6
독립 연구자
정해진 기간 없음정년트랙 교수직, 국립연구소의 정규 연구원 자리, 또는 산업계 선임 연구직으로, 물리학자가 스스로 연구 방향을 정하고 그에 직접 책임을 지는 단계다.
관문테뉴어 심사, 정규직 채용위원회, 또는 산업계라면 연구비 대비 지속적인 성과 달성.
물리학 박사(미국·유럽의 일반적인 지원형 박사과정)
등록금 $0 + 저소득으로 보내는 몇 년
미국과 유럽 대부분 지역의 물리학 박사과정은 대개 전액 지원된다. 의대나 법대와 달리 등록금이 면제되고 대학이 소박한 생활비까지 지급한다. 진짜 비용은 산업계 연봉 대신 연 $28,000~$40,000를 받으며 보내는 5~7년, 그리고 많은 이들에게는 정규직을 얻기 전 비슷하게 소박한 급여로 보내는 하나 이상의 추가 박사후연구 기간이다.
무엇을 전공할까
수학
이론 연구를 위해탄탄한 부전공이나 복수전공으로 수학, 특히 해석학과 미분기하학을 택하는 것은 이론물리학이나 수리물리학을 지향하는 학생들 사이에서 흔하다.
전기공학
장비 중심 업무를 위해실험물리학자가 실험에 필요한 검출기, 증폭기, 제어 전자장치를 만드는 데 필요한 회로 설계와 신호처리 능력을 제공한다.
천문학/천체물리학
관측 중심 경로를 위해우주 및 관측 연구를 지향하는 학생을 위해, 물리학 핵심 과정에 관측 기법과 망원경 장비, 우주론을 더한 전용 천체물리학 트랙이다.
컴퓨터공학
전산·양자컴퓨팅 분야를 위해격자 QCD, 머신러닝 기반 데이터 분석, 양자컴퓨팅 같은 성장하는 세부 분야들은 실제 컴퓨터공학 배경까지 갖춘 물리학 졸업생을 점점 더 많이 채용하고 있다.
어디서 가장 잘 가르치나
매사추세츠공과대학교(MIT)
미국물리학과에서 수십 명의 노벨상 수상자를 배출했으며, 미국 실험 입자물리학과 응집물질물리학의 상당 부분을 떠받치고 있다.
케임브리지대학교
영국1874년 설립된 캐번디시연구소가 있는 곳으로, 이곳에서 전자와 중성자, DNA 구조가 모두 처음 밝혀졌다.
취리히 연방공과대학(ETH 취리히)
스위스아인슈타인의 모교이자 CERN의 주요 협력 기관으로, 이론물리학과 입자물리학 모두 강한 프로그램을 갖추고 있다.
도쿄대학교
일본가미오카 천문대의 중성미자 실험을 운영하며, 2002년 노벨상 수상자인 고시바 마사토시를 배출했다.
뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학교
독일막스 플랑크와 베르너 하이젠베르크로 이어지는 물리학 전통을 이어가고 있으며, 인근 막스플랑크연구소들과 긴밀하게 연계되어 있다.
로모노소프 모스크바국립대학교
러시아레프 란다우의 영향력 있는 이론물리학파를 포함한 소비에트 시대 물리학 전통의 대표 기관으로, 지금도 러시아 물리학자의 상당수를 양성하고 있다.
타타기초연구소
인도1945년 호미 바바가 설립한 인도 최고의 물리학 대학원 연구기관으로, 인도의 국가 우주·핵 개발 계획과 긴밀하게 연계되어 있다.
베이징대학교
중국중국에서 가장 오래된 현대 물리학과로, 빠르게 확장하는 중국과학원 산하 물리학 연구소들에 인력을 대는 주요 통로다.
면허와 시험
물리학 박사(PhD)
전 세계이 분야의 실질적인 자격증이다. 박사학위 없이는 학계든 산업계든 독립 연구직이 거의 열리지 않는데, 이 학위 자체가 독창적인 연구를 설계하고 완수할 수 있는 능력을 증명하기 때문이다.
공인 물리학자(Chartered Physicist, CPhys)
영국 및 영연방영국물리학회가 정해진 역량 기준을 충족한 경력 물리학자에게 수여하는 자격으로, 일할 때 법적으로 요구되는 자격이 아니라 전문성을 나타내는 표식이다.
미 에너지부 Q 등급 보안 인가
미국로스앨러모스나 로런스리버모어 같은 국립연구소에서 기밀 핵무기 연구에 종사하는 물리학자에게 미국 에너지부가 요구하는 고위급 보안 인가다.
마리 스크워도프스카-퀴리 액션 펠로십
유럽연합EU가 재정을 지원하는 경쟁적인 박사후연구 펠로십으로, 초기 경력 연구자가 국경을 넘나들며 연구할 수 있도록 지원하며, 유럽 학계 이력서에서 실질적인 무게를 지니는 자격이다.
또 다른 길
공학에서 물리학으로의 전환
공학자와 응용수학자들은 물리학 박사학위를 마치지 않고도, 현업 연구 경험을 통해 반도체 연구개발, 광학, 계측 같은 실험·산업 물리학 직무로 옮겨 간다.
시민과학과 독립 연구
주니버스(Zooniverse)나 LIGO의 아인슈타인@홈 같은 플랫폼은 독학한 자원자들이 실제로 진행 중인 물리학 연구의 데이터 분석에 기여할 수 있게 해 준다. 다만 소속 기관이 없는 독립 연구자가 이 분야 최상위 학술지에 논문을 싣는 일은 여전히 드물다.
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