Soy un desarrollador de software y quiero seguir una carrera en física teórica. ¿Qué tengo que hacer?

Gracias por la A2A. Lo hice al revés, me gradué en física teórica, me di cuenta de que nunca podría piratearlo en una universidad y me convertí en desarrollador de software.

Si realmente quieres seguir una carrera en física teórica, es posible (casi) pero extremadamente difícil sin un título. Incluso conseguir un trabajo de software que involucre física teórica puede ser un negocio largo y difícil sin un título en física.

No estoy seguro de que haya realmente un montón de posibilidades para escribir programas que incluyan física teórica, a menos que seas un científico. E incluso entonces, la física teórica realmente pura no parece implicar generalmente mucho software. Estoy adivinando que algo como la investigación de fusión involucra software, o ciertamente cosas como la simulación de fluidos, pero esas cosas las realizan principalmente personas con al menos títulos y generalmente doctorados.

Si quieres estudiarlo solo y tratar de hacer algo con él, lo que estudies dependerá de lo que te interese. Por lo general, un físico teórico tendrá una buena base en la física clásica, incluida la mecánica newtoniana, fluidos y gases, termodinámica, electrónica (al menos alguna teoría), electromagnética, incluidos campos y ondas, y otras cosas.

Luego, además de eso, al menos cierto conocimiento de la relatividad especial y general (que a menudo se dice que forma parte de la física clásica) y la mecánica cuántica y la física de partículas. Y luego algunas cosas más avanzadas que realmente no sé mucho sobre mí mismo, como la teoría cuántica de campos. Hmm, bien, acabo de ver la teoría cuántica de campos y me di cuenta de que realmente la estudié, como estudiante universitario, por lo que definitivamente está en el menú.

Un título será la ruta más fácil para hacer esto profesionalmente.

El consejo de Einstein era a menudo tener un trabajo diario que definitivamente se puede hacer y luego estudiar física teórica en su tiempo libre, sin la presión. Así que ese es otro enfoque.

La mecánica cuántica es un área que se presta particularmente para tratar de desarrollar nuevas teorías. Quizás algún día se nos ocurra un programa de computadora que derive las propiedades de las partículas fundamentales de la forma en que los matemáticos clásicos hubieran luchado. Así que esa es un área que te gustaría explorar.

Pero siempre hay que tener en cuenta que no se tiene una teoría hasta que se hacen predicciones que se pueden probar. De lo contrario, caminarás una línea delgada entre visionario y manivela, probablemente inclinándote hacia lo último …

Hagas lo que hagas, te sugiero que te asegures de que estás familiarizado con las cosas de trabajo utilizando las leyes de movimiento de Newton. Entonces podrías intentar estudiar otra cosa, como incluso la mecánica cuántica o la relatividad especial.

Me centraré en la segunda pista, escribiendo programas relacionados con la física, ya que la primera pista (el estudio de la física teórica) es sencilla, y esencialmente requiere la aplicación y el acceso a un programa de posgrado en física.

Hay muchos programas utilizados en física teórica y experimental, algunos de los cuales son mantenidos por grandes organizaciones que pueden contratar de vez en cuando y otros de código abierto. Una gran pieza de software es ROOT, un ejecutable de C ++ y un conjunto de bibliotecas para la física experimental de partículas. Este es probablemente el software más grande en el campo, y el que tiene los desarrolladores a tiempo completo más pagados (empleados por el CERN). En realidad, es el único software específicamente relacionado con la física que conozco que tiene alguno, pero hay otros campos de la física con los que estoy menos familiarizado. ROOT es de código abierto y también recibe contribuciones de otros desarrolladores.

Otro software para física de alta energía (teórico y experimental) incluye Pythia, MadGraph, Powheg, Fastjet y GEANT. Todos estos están involucrados en el modelado de colisiones protón-protón. Estos son de código abierto y escritos por físicos; podría intentar familiarizarse con algunos de los códigos. Tal vez incluso puedas encontrar optimizaciones que podrían hacerse y construir una reputación.

Un campo de rápido crecimiento en la física teórica es la teoría de campos de celosía. Este campo es muy pesado tanto en la teoría de la física de partículas como en los algoritmos de computación eficientes. Sin embargo, no creo que el trabajo de campo se haya fusionado en torno a ningún gran proyecto de propósito general; El campo está en rápido desarrollo y los investigadores tienden a tener implementaciones internas, creo. La colaboración HPQCD organiza gran parte de esta investigación.

Otros campos de la física sin duda tienen un montón de software. No conozco ningún nombre importante, y no sé cuántos son comerciales, de código abierto o lo que sea, pero me imagino que la física del plasma, la física de la materia condensada, la química física, etc. probablemente tengan proyectos de software asociados. Agregaré sugerencias aquí.

Finalmente, los programas como Mathematica y Matlab son muy populares en física (los primeros en la teoría teórica). Estos son producidos por grandes corporaciones que emplean a muchas personas.

Si desea obtener un título universitario en física, obtenga la admisión en una universidad apropiada.

Si quieres estudiar física por tu cuenta sin preocuparte por un título en física, encuentra algunos buenos cursos de física en línea en

  • edX
  • Coursera
  • Mitopencourseware
  • Cursos online de sitios web de otras universidades.

También puede instalar el software Octave (alternativa de código abierto del software Matlab) y estudiar y escribir algunos programas relacionados con la física.

La mejor manera de aprender a nadar es meterse en una piscina. La mejor manera de aprender física es sumergirse en algunos problemas relacionados con la física.

Para una introducción a la física cuántica, puede visitar mi sitio web en Predicty.

Disfruta del paseo de la física teórica.

¡Gracias por la solicitud!

Bueno, he visto que ya hay buenas respuestas para ti aquí. Para responder adecuadamente a esto, la mayor parte de mi conocimiento y experiencia tendrían que estar en física y física teórica, sobre la cual no está.

Mi suposición poco educada sería que el camino es muy claro, y está en la academia. Además de ser una rama de la ciencia altamente especializada, no veo cómo la física teórica podría ir demasiado lejos de la investigación académica, por su propia naturaleza. Entonces, lo que probablemente deba hacer es obtener un título universitario en física (si aún no tiene uno) y moverse en la academia (a través de maestrías y doctorados) mientras se conecta con personas del campo para participar en algún tipo de proyecto de investigación.

Buena suerte en tus esfuerzos!