Астрофизик профессия. Нужна ли профессия астронома в России? Астрофизик - обучение

Астрономия представляет собой область научных знаний о развитии и строении космических тел и Вселенной в целом. У многих складывается ошибочное мнение о деятельности астронома: люди считают, что он всего лишь наблюдает за звездным небом.

Но на практике оказывается, что большую часть времени астроном проводит за анализом и сопоставлением полученных данных на основе своего наблюдения. Расскажем, как можно стать астрономом.

Цена на сверхмощный телескоп, считывающий информацию с воздушного пространства, достаточно высока, и такое оборудование есть не во всех обсерваториях. Хотя ни один современный ученый не может обойтись без телескопа, следует иметь очень хорошие навыки работы на компьютере, поскольку организация большинства исследований компьютеризирована.

Как правило, астроном изучает звездное небо лишь несколько дней, на интерпретацию же полученных данных могут уйти месяцы и даже годы. Поэтому человек, желающий получить столь редкую и необычную профессию, должен обладать и такими личностными качествами, как:

усидчивость;
терпеливость;
способность монотонно работать в течение длительного времени;
нацеленность на долгосрочный результат;
тяга к научным знаниям и желание постоянно совершенствоваться в области астрономии.

Куда пойти учиться?

Профессию астронома можно получить в технических вузах на механико-математическом или физическом факультете. Поскольку основными предметами для изучения являются математика и физика, то пройти обучение легче абитуриенту с аналитическим складом ума. Гуманитарию осваивать такую науку будет сложнее.

Студенту, желающему стать астрономом, стоит помнить, что на получении только высшего образования его обучение не заканчивается. Так, для дальнейшей работы по профессии необходимо закончить аспирантуру, защитить кандидатскую и в дальнейшем заниматься более глубокой научной работой.

Нужна ли профессия астронома в России?

Если технические ВУЗы нашей страны и готовят специалистов, обеспечивая достойную теоретическую и практическую подготовку, то работать по специальности с материальной точки зрения может быть невыгодно. Зарплата российских астрономов может в разы отличаться от зарплаты их зарубежных коллег.

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 астро тусовке есть некое внутреннее разграничение. Не знаю, насколько оно распространяется за пределы этой тусовки.

Астрономы - это в основном непосредственно наблюдатели. Их готовят на специальных факультетах. По моим ощущениям, физику они знают плохо, зато обязаны хорошо знать звездную механику и какую-то с этим связанную математику. Они должны знать все детали наблюдений, калибровки приборов, i.e., спектрометров и телескопов и прочую неинтересную (для меня) информацию. В основном они наблюдают какие-то звезды, галактики, скопления, туманности; и на выход дают необработанную или очень слабо обработанную информацию, разбираться в которой уже будут астрофизики.

Среди астрономов есть и инструменталисты , которые разрабатывают, проектируют и сами строят всякие инструменты, типа спектрометров и телескопов, пишут софты и т.д. Этот бранч постепенно становится более специализированным, так как большие миллиардные эксперименты требуют всё-же профессиональных инженеров и программистов. Однако, в частности в области проектов сетей телескопов для нахождения экзопланет, до сих пор есть люди, которые сами буквально своими руками собирают проекты, хард, софт и что-то с этим делают.

Астрофизики бывают как наблюдателями, так и теоретиками.

В отличие от астрономов, астрофизики наблюдатели непосредственно сами наблюдения не делают, а работают уже с полученными данными: как-то их структурируют, обрабатывают и проверяют какие-то свои или не свои теории. Они стоят где-то на грани наблюдений и теории и, в принципе, должны неплохо разбираться и там и там.

Астрофизики теоретики (я интенсивно учусь и работаю, чтобы в будущем иметь право таковым называться), в зависимости от того над чем работают, в основном люди с физическим бэкграундом. По большей части это бэкграунд в физике плазмы или гравитации, реже в физике частиц. Последние в основном занимаются теорией космических лучей. Огромную часть времени теоретики кодят (особенно сейчас) или ждут результатов симуляций:) - это может занять от нескольких дней до недели, в зависимости от перегруженности очереди на суперкомпьютер. С наблюдениями теоретики имеют очень слабое соприкосновение, разве что для того чтобы проверить, проходит ли смоделированный график через точки, полученные наблюдениями.

В целом астрофизики как наблюдатели так и теоретики изучают конкретные объекты, типа галактик, активных ядер, нейтронных звезд и карликов, обычных звезд и т.д. Либо же пытаются описать какие-то определенные физические механизмы, например механизмы ускорения космических лучей или возникновения гамма-всплесков.

Космологи , напротив, мало интересуются конкретными объектами, а в основном их интересуют общие вещи, связанные с общей динамикой Вселенной, её расширением и возникновением (плюс развитием в ранних стадиях), темной энергией и темной материей.

Космологи наблюдатели занимаются примерно тем же, чем астрофизики наблюдатели, только в своём кругу интереса. В основном это обработка данных спектра космического микроволнового фона, линзирование галактик на темной материи, статистика по далёким галактикам, включая image recognition, который автоматизированно помогает обнаруживать эти самые галактики, и так далее.

Теоретики в космологии работают либо над чем-то похожим на астрофизиков, т.е. плазмой в ранних стадиях Вселенной, распространением, диффузией галактик и т.д. Т.е. в основном это тоже какое-нибудь моделирование (), например Millenium Simulation.

Либо, другая часть теоретиков занимается теорией поля, т.е. фактически это специалисты по физике частиц и КТП: это экзотические поля и симметрии, теория возникновения Вселенной (инфляция), теория темной материи и темной энергии и может еще какие-то штуки, которые я пропустил. В целом, это та малая часть астрофизики/космологии, которая не очень-то ей и является, но которую все (не учёные) почему-то знают больше всего.

Вот как-то так. Есть еще сейчас выделяющаяся, популярная сейчас область astroparticle physics , это в основном теория и наблюдения космических лучей, космических нейтрино (эксперимент IceCube), гамма высоких энергий (FERMI/LAT) и т.д. Фактически же, это что-то между астрофизикой и физикой частиц.

Стоит, конечно, отметить, что это разграничение очень смутное, есть много людей, которые работают как в одной, так и в другой группе: начинают карьеру как теоретики, а заканчивают, проектируя CCD для Sloan Digital Sky Survey. При этом, надо тоже понимать, что есть наблюдатели, которые теорию знают гораздо лучше многих теоретиков и наоборот. Поэтому к этому разграничению надо относится чисто символически.

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.

Астрофизика - это ответственная сфера деятельности, но если вы испытываете страсть к звездам и любите разгадывать тайны вселенной, эта профессия как раз для вас. При этом вам придется много учиться и приобрести большой практический опыт, прежде чем вы сможете устроиться на постоянную работу по специальности.

Шаги

Раздел 1: первые шаги

Изучайте предмет. Чем ранее вы начнете изучать предмет, тем дальше вы продвинетесь в его освоении. Пользуйтесь любой возможностью для того, чтобы узнать что-то новое по данной теме. Также следует ознакомиться с тем, что вас ожидает при выборе этой профессии.
- В общих чертах, астрофизика бывает теоретической и экспериментальной. Астрофизики-теоретики изучают физические процессы, происходящие во вселенной, а астрофизики-экспериментаторы используют математические модели и компьютерное моделирование для объяснения астрофизических явлений.
- Независимо от вашей специализации, вы должны разрабатывать и объяснять теории о строении вселенной, анализировать экспериментальные данные, проверять гипотезы, готовить научные статьи к публикации.
Получите соответствующее высшее образование. Если вы еще учитесь в средней школе, посещайте занятия по предметам, имеющим отношение к астрофизике. Изучайте не только дисциплины, непосредственно связанные с астрофизикой, но и математику, а также предметы, необходимые вам для продолжения обучения.
- Хотя изучение любой науки приносит пользу, для вас наиболее важны физика и химия. Следует также как можно более глубоко изучить высшую математику.
- Поддерживайте свой средний балл на высоком уровне и по возможности посещайте продвинутые курсы. Это облегчит вам изучение в университете столь сложной дисциплины, как астрофизика.
Вступите в местные клубы и участвуйте в мероприятиях. Как правило, на занятиях в таких клубах астрофизика не изучается глубоко, но если вы начинающий, это позволит вам изучить основы астрономии как можно раньше. Здесь существует несколько возможностей.
- Проверьте, нет ли клубов или секций по астрономии в вашей школе или в другом месте поблизости.
- Станьте членом ближайшего планетария.
- Посещайте бесплатные или недорогие лекции в местной библиотеке или вузе.
- Посещайте специализированные мероприятия по астрономии, проводимые планетариями, университетами, другими организациями.
Раздел 2: высшее образование
1. Получите степень бакалавра. В идеале вам следует найти университет с магистерской программой по астрофизике. Однако, такая программа встречается довольно редко, поэтому достаточно будет закончить курс по физике или астрономии.
  - Вы можете окончить университет сразу по двум специальностям, физике и астрономии, но это займет больше времени. Лучше получить основную специальность по одному из этих предметов и дополнительную по второму.
  - Также подумайте о том, чтобы закончить компьютерные курсы, поскольку это поможет вам в дальнейших астрофизических исследованиях.
  - Степень бакалавра по физике или астрономии - это всего лишь низшая ступень. С этой степенью вы не займете исследовательскую должность, а сможете рассчитывать лишь на работу техника, лаборанта или научного ассистента при обсерватории.
2. Продолжите обучение и получите диплом магистра. Если степень бакалавра позволяет вам всего лишь войти в научное сообщество, со степенью магистра по астрофизике вы уже можете занять какую-либо не самую низкую должность.
  - Как правило, магистерская степень позволит вам работать лаборантом-исследователем в более серьезной организации, или же консультантом.
  - Если вы стремитесь продвинуться в области астрофизики как можно далее, после получения степени магистра подумайте о поступлении в аспирантуру. Степень кандидата наук откроет перед вами широкие перспективы.
3. Закончите аспирантуру. Если вы хотите получить работу высокого уровня в области астрофизики, вам, скорее всего, понадобится научная степень в этой области. Выбирайте аспирантуру с программой, посвященной именно астрофизике, а не смежным направлениям.
  - Приготовьтесь к углубленному изучению различных разделов физики, астрономии, математики, информатики, статистики. Вы должны будете также проводить самостоятельные исследования и защитить кандидатскую диссертацию.
  - Обучение в аспирантуре может занять пять или более лет. В процессе обучения вам, возможно, захочется присоединиться к какой-либо научной группе и заниматься исследованиями параллельно с написанием диссертации.
  - Вам почти наверняка понадобится степень кандидата наук, если вы хотите работать в университете как преподаватель или научный сотрудник. Степень понадобится вам и в том случае, если вы захотите проводить исследования по правительственным программам.
  - Большинство программ аспирантуры требует концентрации на отдельных разделах астрофизики, таких как космология, радио-астрономия и т.п.
Раздел 3: опыт работы
1. Посвящайте летние каникулы практике. При обучении в школе и вузе ищите исследовательские программы, практические курсы и прочие возможности, доступные летом.
  - Выясните, может ли факультет физики и(или) астрономии вашего университета помочь вам принять участие в подобной программе. Некоторые школы имеют "службы карьерной помощи", которые также могут помочь вам.
  - Справьтесь также в профильных организациях, не устраивают ли они летние практики. Такими организациями могут быть специализированные институты Академии наук, обсерватории государственного значения.
2. Активно используйте исследовательские программы. Даже после защиты кандидатской степени вам придется первое время занимать временные должности, прежде чем вы получите постоянную. Многие временные вакансии для исследователей, окончивших аспирантуру, рассчитаны на 2-3 года.
  - В этот период времени вы будете работать вместе с более опытными учеными в вашей и смежных областях.
  - Поначалу вы будете работать под чьим-то руководством и контролем. Однако затем, по мере приобретения опыта, вы будете приобретать все бо льшую самостоятельность в своих исследованиях.
3. Устанавливайте как можно больше научных контактов. Поскольку конкуренция в области астрофизики велика, вы должны будете приобрести как можно больший опыт и установить как можно больше контактов. Старайтесь произвести благоприятное впечатление на работодателей и сотрудников. В дальнейшем они смогут дать вам хорошие рекомендации при конкурсе на вакантную должность; такие рекомендации нередко играют не последнюю роль при выборе между кандидатами.
  - Рассмотрите возможности поработать за пределами вашей страны. Даже если в вашей стране есть много научно-исследовательских программ, если вы хотите достичь совершенства в своей области, не ограничивайте себя работой только в пределах своей страны. Иногда участие в научно-исследовательских программах доступно лишь гражданам страны, но в большинстве случаев в них могут участвовать и иностранцы.
Раздел 4: поиск работы
1. Сделайте выбор между исследовательской и преподавательской работой. Вне зависимости от того, какой путь вы выбрали в области астрофизики, вы будете принимать участие в научных исследованиях. Тем не менее, некоторые постоянные должности рассчитаны исключительно на исследовательскую работу, другие - на совмещение исследований с преподаванием. Первые, как правило, более многочисленны, вторые же ограничены в основном стенами университетов.
  - Научные исследования часто являются полностью независимым видом деятельности, но иногда сотрудничество с другими научными группами и организациями налагает ограничения.
  - У научных сотрудников довольно свободный рабочий график, в то время как у преподавателей он более жесткий.
  - В дополнение к официальной работе преподавателя вы можете выступать с лекциями о новых научных достижениях и т.п. Если вы работаете в планетариуме или подобной организации, вы можете в свободное от работы время давать уроки желающим.
2. Знайте где искать. Поскольку астрофизика является довольно узко специализированной сферой, у вас, возможно, будет небольшой выбор вакансий. Ищите среди организаций, которые осуществляют какую-либо деятельность в области астрофизики. Обычно число рабочих мест ограничено, поэтому поиск может занять некоторое время.
  - Большинство рабочих мест предоставляют школы и университеты, затем идут научно-исследовательские институты Академии наук.
  - Вы можете также устроиться в частные научно-исследовательские организации, научные центры, планетарии.
3. Знайте, чего ожидать. Вы будете проводить большую часть своего рабочего времени в кабинетах и лабораториях. Хотя у вас и будут неограниченные возможности для профессионального роста, число рабочих мест ограничено, что приводит к конкуренции.
  - Согласно статистике, собранной Бюро труда и статистики (БТС) США, средняя зарплата астрофизиков в США в мае 2012 года составляла около 106.360 долларов в год. Зарплата тех, кто работает по правительственным программам, составила в среднем 111.020 долларов. Средняя зарплата в частных компаниях составляет около 104.650 долларов, в университетах - 81.180 долларов.
  - Согласно БТС, ожидаемый рост числа рабочих мест с 2012 по 2022 год сравним с таковым для других специальностей. Другими словами, за этот период ожидается увеличение числа рабочих мест на 10 процентов.
4. Поддерживайте свой профессиональный уровень. Если вы хотите сохранить свою работу или достичь новых высот, будьте готовы учиться в течение всей жизни. Вам придется все время узнавать что-то новое, осваивая новые теории в астрофизике и идя в ногу со временем.
  - Не столько получение новых степеней или сертификатов, как необходимость постоянного поддержания высокого профессионального уровня потребует от вас участия в лекциях, семинарах и научных конференциях. По мере роста вашего профессионального уровня, вас станут приглашать на те или иные научные мероприятия. На них вы часто будете иметь дело с активной, а иногда и критически настроенной аудиторией.