"Ett nytt rymdålderstoppmötet" för att utforska Spaceflights ljusa framtid

Paul Sutter är astrofysiker vid Ohio State University och chefsforskare vid COSI science center. Sutter är också värd för Ask a Spaceman och Space Radio, och leder AstroTours runt om i världen. Sutter bidrog med denna artikel till ProfoundSpace.orgs Expert Voices: Op-Ed & Insights.

Att hoppa in i världens astronomi och fysik som karriär kan verka skrämmande, speciellt för förskoliga gymnasieelever med en passion för fältet.

Det är relativt lätt att bli intresserad av astronomi, särskilt som barn - trots allt, vad är kallare än monster svarta hål, stjärnor och planeter i massor, virvlande nebulor och galaxer? Och vad som inte kan nås via onlinevideoer eller böcker kan avnjutas genom det enkla och viscerala nöje av en klar mörk natt. [Astronomi Gear Guide: Verktyg, tips och tricks att stargaze som en chef]

Det finns alla slags fantastiska sevärdheter i himlen. Vad finns att inte älska? Men så snart nyfikna ungdomar doppar tårna förbi de vackra bilderna, är de bundna att upptäcka att den professionella astronomens värld är full av komplicerade teorier, databerg och noggrant analyserade och whiteboards fulla av tråkiga beräkningar.

Det visar sig att naturen inte avslöjar sina hemligheter helt eller sakligt. Det tar otaliga timmar av arbete av arméer av dedikerade yrkesverksamma att förstå de djupaste arbetena i vår kosmos.

Så hur gör man hoppet? Hur går du från ett grundläggande intresse i fältet till ett heltäckande oberoende vetenskapligt forskningsspår? Vilka är de färdigheter du behöver? Om du funderar på en högskoleexamen i astronomi eller fysik eller känner någon i ditt liv som läses vidare.

Du är inte klar än

Det viktigaste budskapet jag försöker förmedla om en astrokarriär är att det tar tid. Massor av tid. Du behöver fyra till sex år bara för en kandidatexamen, vilket är sant för många andra yrken. Sedan kommer forskarskolan, som kan ta var som helst från fem år till teoretiker upp till sju eller åtta för experimentalister och observatörer. Därefter kommer en postdoktoravhandling, där din utbildning på jobbet fortsätter utanför din doktorsavhandling. institution. I astronomi och fysik har du vanligtvis två eller tre av dessa två-fem-åriga poäng innan du anses vara redo för ett fakultetsjobb på ett stort forskningsuniversitet.

Så när du är medelålders, lyckönskar du: Du har nu officiellt en stabil karriär inom vetenskapen!

En del av förseningen i att gå från en grad att få ett eget jobb är den allmänna bristen på finansiering i astronomi och fysik, och jag kommer att prata om det mer i en annan artikel. Men en annan del är att det helt enkelt tar tid att få någon att få fart på akademisk forskning. Du behöver din baskunskap, som är hundratals år av prestationer och ackumulerad visdom komprimerad till några korta klasser. Klassisk fysik, statistisk mekanik, relativitet, elektromagnetism och kvantmekanik utgör ryggraden i en fysik grad, med lite mer arbete på optik och vanliga astrofysiska processer som läggs till att sträcka sig till en astronomi grad. [De konstigaste jobb i vetenskap]

Klasser brukar peter ut när du är ett par år på grundskolan. Återstoden av din tid spenderas på att arbeta med din doktorsforskning under ledning av din rådgivare, och det är här den verkliga träningen kommer in. Det är då du lär dig att vara en verklig forskare, inte bara har fakta och metoder i vetenskapen skuggat i ditt kranium dag efter dag.

Det är under åren av din avhandling, att du lär dig att förbereda en affisch eller presentation på en konferens utan att se ut som en idiot, hur man hanterar frågor från konkurrerande forskare som försöker peka hål i ditt arbete, hur man tar en tupplur under konferensen samtal, hur man skjuter hela rätt inledande fluff och jargong i ett papper, hur man läser ett papper samtidigt som man letar efter ledtrådar om vad man ska arbeta med på nästa, hur man frågar intelligent och relevanta frågor under ett seminarium, hur man slår analysen programvara till inlämning, hur man korrekt formaterar en siffra för publicering, och om och om.

Under de här åren har du också tagit fart på den sanna tekniken på fältet, och du lär dig saker som klasserna, med läroplaner som förmodligen har utformats för två decennier sedan, helt enkelt inte hamnat på. Du lär dig vad folk arbetar på just nu, och var du kan trycka för att fördjupa de nuvarande gränserna för mänsklig förståelse.

I dessa roller är din rådgivare avgörande. Den här personen är inte bara din mentor utan också din kollega och medarbetare. I början leder de dig och hjälper till att forma dina forskningsriktningar, men mycket snabbt kommer de att lära av dig om dina senaste upptäckter och nyaste metoder. Det är därför som de anställer dig, trots allt - att träna dig först, men med syftet att göra dig till nytta.

Utanför denna världskunskap

Medan fysik och astronomi kräver en hälsosam dos av matematik (antingen i teoretiska beräkningar eller observationsanalyser), lär nästan allt av det under din doktorand. Även avancerade grundutbildningskurser lär dig bara de grundläggande skisserna av den faktiska matematiken du kommer att använda under hela din karriär.

Så om matematiken verkar överväldigande, var inte arg. Du förväntas aldrig hoppa in i en heltidsforskning som är fullt utrustad med alla matematiska verktyg till ditt förfogande. De lärs dig, matas till dig, långsamt och stadigt, under åren. Tekniker som verkar som rättvisa trollkarl blir, efter tillräcklig träning, som andra natur som blinkar. Inte upp till hastighet med de senaste datorprogrammeringsteknikerna? Det kommer också att vara, om du gillar det eller inte.

Sanningen är att du inte förväntas vara expert på de svåraste delarna av att vara en forskare.Det är hela punkten i den långa utdragen träningsprocessen. Vad du förväntas ha är något mycket enklare: ren beslutsamhet. Det är bara genom grit och viljestyrka som du kan hantera arbetsbelastningen, de långa timmarna, de blinda gränderna, de direkta misslyckandena, kritiken och brytningen med naturen.

Om du har en hälsosam dos av uthållighet och mycket nyfikenhet, har du vad som krävs för att vara en vetenskapsman.

Läs mer genom att lyssna på avsnittet "Hur blir en astrofysiker?" på Ask A Spaceman podcast, tillgänglig på iTunes och på webben på askaspaceman.com. Tack vare @ 92Rufino och Vicki K. för de frågor som ledde till det här stycket! Fråga din egen fråga på Twitter med #AskASpaceman eller genom att följa Paul @PaulMattSutter och facebook.com/PaulMattSutter.