¿Qué le gustaría saber antes de obtener su doctorado en física teórica?

Por contexto, era estudiante de física en Caltech y Ph.D. estudiante de la UCSB para gravedad cuántica (teoría de cuerdas y sus variantes), y luego trabajó en física de materia condensada.

Mi calidad de vida en Caltech fue tremenda y no podría haber imaginado ser otra cosa que un físico teórico (solicité 5 escuelas de posgrado relevantes para mi campo y 0 empresas).

Sin embargo, la escuela de posgrado fue un shock para mí, incluso la cultura orientada a la investigación en Caltech no me preparó. Mi experiencia en la escuela de posgrado hubiera sido diferente si hubiera sabido:

1 – La investigación teórica está aislando

El aislamiento fue el mayor ancla para mi calidad de vida. Los estudiantes de posgrado teóricos trabajan en problemas altamente especializados que tal vez 10 personas en el mundo entiendan o se preocupen. Si bien sus compañeros estudiantes de posgrado generalmente son lo suficientemente aptos para analizar su enunciado del problema, generalmente pocos o ninguno pueden ayudarlo a superar las rutinas o tener largas conversaciones exploratorias. Su asesor puede ayudarlo, pero generalmente están ocupados con su propia investigación y no es inusual tener solo una o dos horas a la semana con ellos. Puede que estés emparejado con un postdoc, pero están en competencia por los pocos puestos disponibles y tu problema de investigación no les dará una ventaja.

Mi tiempo lo pasaba principalmente solo en una oficina, leyendo periódicos y trabajando en problemas muy difíciles que pocas personas entendían. Hubo brotes ocasionales de inspiración, que eran intoxicantes, pero en su mayoría largas horas solo mirando una pizarra blanca.

2 – Lleva tiempo ponerse al día

Ingenuamente, quería comenzar a correr. Sabía que los puestos docentes eran competitivos y sentí una creciente presión para hacer descubrimientos brillantes temprano y con frecuencia. Esto fue impulsado por historias de estudiantes de posgrado superestrella que tenían 15 publicaciones antes de graduarse, donde es más típico tener alrededor de 4.

En realidad, la producción bruta de sus primeros dos años en la escuela de posgrado no dará forma a su carrera. Más bien, estos primeros años son un buen momento para dominar las bases de su campo, conocer a los principales jugadores y los problemas que intentan resolver. La física teórica tiende a tener poca fruta baja, y simplemente toma tiempo antes de tener suficiente contexto y base para hacer mella. La paciencia es la clave.

3 – Aprende a codificar … en serio

Con más ingenuidad, me acerqué a la física teórica con una mentalidad “pura”, sintiendo que todo debería resolverse en forma cerrada. Es inspirador ver el trabajo de Newton con [matemáticas] F = ma [/ matemáticas], o el de Einstein con [matemáticas] G = 8 \ pi T [/ matemáticas], pero en realidad gran parte de la física no se reduce a Ecuaciones simples.

Es innecesario e ingenuo restringirse al trabajo con lápiz y papel. El poder computacional puede permitir una visión profunda más rápida que la de los libros de texto de Análisis complejo al intentar resolver una integración complicada. Y si la academia no funciona, deberá codificar en la industria. Hablando de que…

4 – Es más probable que termines en la industria

En mi segundo año de posgrado, le pedí a un profesor una descripción realista de la competitividad de obtener una cátedra permanente. “Para ser sincero, en mi campo se abrió un puesto de facultad en los EE. UU. Durante los últimos 5 años, y hubo alrededor de un centenar de postdoctorados compitiendo por él”.

Donde siento que la cultura en la escuela de posgrado en física se queda muy corta es la actitud de “física o fracaso”. Teniendo en cuenta que la industria puede ser un tabú, “no debes ser lo suficientemente inteligente como para investigar” o “te has vuelto codicioso”. Dejar las finanzas puede marcarte como un traidor.

Siendo realistas, la academia tiene sentido para pocas personas. Trabaja todo el tiempo, gana poco dinero, se le concede poca o ninguna libertad sobre el lugar donde vive y no puede tener mucha vida fuera de su investigación … con solo una pequeña posibilidad de conseguir un trabajo fijo.

Durante su experiencia en la escuela de posgrado, sería prudente realizar un seguimiento de las últimas tendencias de la industria y desarrollar una estrategia de salida limpia. Las salidas principales tienden a ser finanzas cuantitativas, ciencia de datos y consultoría. Pero ten en cuenta …

5 – El éxito académico no implica el éxito de la industria

De vuelta al ingenuo cristiano. La peor actitud que tuve en toda la escuela de posgrado fue “si puedo hacer física, la industria será fácil”. Incorrecto. Incorrecto. Incorrecto.

Claro, los desafíos técnicos en física son típicamente más difíciles que la industria, pero, fuera de I + D, la industria rara vez trata de resolver uno o dos problemas realmente difíciles en el transcurso de varios meses o años. El éxito en la industria tiende a ser iterativo y requiere varias capas de competencia que implican: colaboración, comunicación, política, negociación, temperamento emocional, establecer relaciones laborales saludables y, por el contrario, aprender a manejar a compañeros de trabajo difíciles. El éxito de la industria, especialmente a medida que avanza en su carrera, se basa tanto en las habilidades blandas como en las difíciles.

¿Volvería a graduarme?

Muy probablemente, y habría sacado más provecho sabiendo lo anterior. En una segunda pasada, me habría centrado en un campo computacionalmente intensivo (por ejemplo, soluciones numéricas para sistemas de materia condensada), ya que creo que hay una fruta más baja y es donde se encuentran muchas de las mayores oportunidades de avance. Hubiera sido menos aislado, si no hubiera sido por las fuertes comunidades de hackers en línea, me permitió colaborar más fácilmente con mis pares y, por supuesto, prepararme mejor para el trabajo de la industria.

Mi doctorado en física ocupó el 22% de mi vida, y espero haber aprendido mucho durante esa experiencia. Si tuviera que elegir una cosa que hubiera cambiado materialmente mi enfoque de doctorado, habría sido esto:

  • Un buen doctorado en física se juzga por el volumen y la calidad de las publicaciones que produce. Las clases, el trabajo voluntario, las actividades extracurriculares, etc. son esencialmente irrelevantes para la tarea en cuestión. Si te tomas en serio la física (y ese puede ser el objetivo equivocado para ti), concéntrate en optimizar (Volumen de publicaciones) X (Calidad por publicación).

Todo lo que haga debe aumentar el volumen de publicaciones o la calidad por publicación.

Cosas que desearía haber sabido sobre la economía de decidir hacer un doctorado en física (frente a cualquier otra cosa en mis 20 años)

  • Los doctores en física teórica soportan enormes costos de oportunidad. El tiempo dedicado a hacer un doctorado en física teórica no es gratuito: podría estar haciendo otro tipo de investigación, aprendiendo un oficio o profesión, o recibiendo sumas ridículas de dinero para mover números alrededor de la pantalla de una computadora. Los doctores en física teórica tienen muchos de los mismos desafíos intelectuales que la medicina, pero nunca tendrán el impacto de aliviar el sufrimiento de un niño. Los doctores en física teórica tienen muchos de los desafíos intelectuales de la ingeniería, pero no poseerán patentes con IP valiosa. El tiempo no es libre y gastarlo en esto, a diferencia de cualquier otra cosa, debe tenerse debidamente en cuenta.
  • Las motivaciones cambian. Cuando comienzas tu doctorado, te enfocas en expandir horizontes: curiosidad intelectual, probar nuevas experiencias y priorizar el crecimiento. Cuando termine su doctorado, gran parte de su enfoque estará en arraigarse: comenzar una familia (ya sea con o sin hijos), establecerse en una carrera, construir una marca personal. Hay verdaderas fuerzas de marea entre el programa de doctorado ideal cuando comienzas y el doctorado ideal cuando terminas.
  • La alta oferta y la baja demanda de doctorados de física teórica significan un bajo precio de la mano de obra. El hecho de que sea inteligente no significa que el mercado valore su contribución.
  • La construcción de una carrera alternativa exitosa requiere habilidades que no están bien desarrolladas en un doctorado de física teórica. La economía moderna valora el trabajo en equipo, la toma rápida de decisiones y la comunicación efectiva. Un doctorado en física teórica no ayudará en ninguno de estos con su estilo de trabajo monástico, enfoque deliberado para la resolución de problemas y comunicación notoriamente abstrusa.
  • Hacer un doctorado de física teórica cierra más puertas de las que abre. En pocas palabras, hacer un doctorado aumenta mucho su valor de mercado al tiempo que enfoca su experiencia en un área muy estrecha. Si bien un doctorado en aprendizaje automático puede explicar fácilmente cómo utilizar su experiencia muy real, la mayoría de los físicos no tienen esa aplicabilidad fácil. Con frecuencia, esto significa que no hay ninguna prima en el mercado para un doctorado sobre un estudiante de maestría.
  • Terminar un doctorado es una señal de alerta para el emprendimiento emprendedor. William Draper dijo que respaldar a un empresario de doctorado fue un fracaso infalible. Si alguna vez quieres hacer una startup, ten en cuenta que tus 20 años de edad de posgrado son perfectos para la vida y la dinámica de la startup: terminar el doctorado primero disminuirá, no aumentará, tu probabilidad de éxito. Las startups más exitosas basadas en la investigación de doctorado generalmente tenían a los estudiantes abandonando antes de completar su título.

Cosas que desearía haber sabido sobre física

  • La física es una ciencia experimental y el mejor trabajo se realiza en experimento, no en teoría. Un experimentador mediocre contribuirá mucho más al campo que un destacado teórico, y la diferencia es clara en la contratación, la oferta y la demanda de posdoctorados, etc. Si bien Lev Landau puede haber hecho mella en el mundo, es muy probable que usted no lo sea. en la clase de Lev Landau.
  • Los métodos formales son para tontos. ¿Se puede vencer a un maestro ruso de 60 años en una serie asintótica en Gradshteyn / Ryzhik? No va a pasar. ¿Puede vencer al maestro ruso de 60 años en el uso de números inteligentes para probar miles de millones de ejemplos y ajustar una función de interpolación, definitivamente? Si no está utilizando las computadoras temprano, lo está haciendo mal.

Cosas que desearía saber sobre ser un buen doctor en física (creo que, en retrospectiva, no era muy bueno)

  • Un buen doctorado en física trata su investigación como un trabajo. Preséntese a tiempo, escriba presentaciones claras, lea la investigación relevante, encuentre a las personas que pueden ayudarlo a superar las dificultades y se preocupen lo suficiente como para hacer un buen trabajo. El mal comportamiento de los empleados (que no se muestra de manera consistente, la comunicación descuidada, en general no importa) se tradujo en una mala investigación.
  • La alineación con su profesor se construye durante un largo período de tiempo. Si desea una graduación temprana / primer autor en un artículo clave / otro obsequio, deberá elaborar un caso con su profesor sobre por qué eso es de su interés. Uno de los beneficios de 1) hacer un gran trabajo publicable de alta calidad y 2) tratar su investigación como un trabajo es que es mucho más fácil generar la confianza necesaria para estar alineado con su profesor.
  • La buena enseñanza no se valora. Es probable que, durante su doctorado, deba enseñar y desear hacer un trabajo que enorgullezca a su mejor maestro de ciencias. Esto no afectará la métrica (volumen de publicaciones) X (calidad por publicación), por lo que no se valorará.
  • PhD Comics es exacto. Mira a través de toda la serie y pregunta si quieres ser uno de esos personajes.
  • Los generalistas no publican mucho. Existe la tentación de asistir a cada seminario y participar como un caballero del siglo XIX en materia condensada, biofísica, alta energía, física matemática, etc., haciendo una versión moderna del Grand Tour. Estos generalistas: 1) se especializan rápidamente para generar un volumen de publicaciones de alta calidad o 2) se tambalean y se les acaba el tiempo con algo superficial.
  • Las clases no importan. Hubo una pequeña correlación negativa entre los estudiantes de doctorado más productivos (en términos de trabajos publicados) y el éxito en los cursos (que era irrelevante).

Cosas que definitivamente haría de nuevo

  • La burla productiva de mi doctorado ha pagado enormes dividendos. El tiempo no estructurado en mi doctorado lo pasé aprendiendo chino, economía y programación, tres áreas que uso todos los días. Esto fue totalmente desestructurado en torno a mi aprendizaje habitual y ha demostrado ser más rentable que mi educación formal durante mi doctorado.
  • Ir a una escuela de marca ayudó aún más cuando dejé la física. Las redes de antiguos alumnos pueden hacer o deshacer su primera búsqueda de empleo, y estar en una escuela de marca ayudó mucho.
  • Tome una búsqueda de trabajo muy deliberada. Uno de los mejores valores del título de MBA es que se acumula en el tiempo para hacer una búsqueda de trabajo deliberada y explorar muchas opciones antes de reducir la más adecuada. Realicé una búsqueda de trabajo de dos años para identificar realmente lo que quería hacer y la experiencia que necesitaba. Esto ayudó mucho.

Nada significativo Lo hice por diversión, porque pensé que lo disfrutaría más en ese momento, y todavía creo que ese es el mejor enfoque para la escuela de posgrado. Ahora soy un profesional del software, pero eso es porque me aburrí de ser un físico teórico de partículas, y porque el software fue mi siguiente ocupación “más divertida”. La web creó mucho trabajo interesante en diseño de lenguaje de software, y ahí es donde todavía juego.

La razón por la que me aburrí fue que nada interesante, nuevo y verificable estaba saliendo de la física de partículas. Todas las propiedades verificables del Higgs se predijeron cuando comencé la escuela de posgrado. Ray Weiss ya había comenzado a trabajar en su detector de ondas gravitacionales cuando era estudiante universitario. Pude jugar con nuevas posibilidades interesantes y hacer algunas predicciones, pero nada realmente interesante apareció en los mejores datos. Lo mismo para todos los demás, así que creo que tuve éxito porque me divertí como esperaba. No hubiera querido saber que nadie tendría éxito, eso habría estropeado el juego.

Aunque declararé por adelantado que mi doctorado fue en física aplicada, siento que tengo suficiente experiencia y exposición a la física teórica a lo largo de los años (más como décadas) para hacer algunos comentarios y observaciones:

Hubo una “Edad de Oro de la Física de los Estados Unidos” que duró medio siglo, comenzando en 1942 con el inicio oficial del Proyecto Manhattan, y terminando en 1992 cuando el Congreso decidió cancelar los fondos para el Super Collider Superconductor, más el final del Frío Guerra el 31 de diciembre de 1991. Durante ese período de 50 años, la física estadounidense floreció y se expandió, y una multitud de estudiantes universitarios, impactados por cosas increíbles como armas nucleares, cohetes tripulados a la luna y el progreso cegador de la tecnología informática, decidieron carreras en la “base” de la ciencia física y la ingeniería, la de la física, tanto experimental como teórica. En aquellos días, era relativamente fácil obtener un doctorado en física y avanzar a una carrera en el campo de estudio elegido o estrechamente relacionado con él, y un edificio extenso y amplio que consta de departamentos académicos y gobierno expansivos. Los laboratorios de I + D estaban listos para incorporar a casi cualquier persona con un historial decente de investigación y credenciales académicas. Pero hoy en día, con la falta de fondos, el gobierno. laboratorios en busca de nuevas misiones, y gran parte de la comunidad de I + D que necesita justificar su propia existencia, nos encontramos en la otra cara de esa “Edad de Oro”. Una segunda tendencia exclusiva de la comunidad de física teórica es que no ha habido avances fundamentales en el campo durante más de cuatro décadas, siendo los desarrollos más recientes en el área esotérica de la teoría M-brane, una generalización de la teoría de cuerdas bosónica original con AdS / CFT es un ejemplo de “progreso” reciente. Este estancamiento ha hecho que cada vez sea más difícil para los departamentos justificar las solicitudes presupuestarias para este tipo de investigación pura y no dirigida, por lo que los nuevos puestos están esencialmente vinculados a las jubilaciones, con un crecimiento del personal prácticamente inexistente. Esto explica parcialmente lo que se ha señalado en respuestas anteriores, que las vacantes para los nuevos participantes se están volviendo extremadamente raras, mientras que el grupo de talentos disponible es tan grande como siempre, en gran parte porque los profesores titulares necesitan un suministro continuo de “siervos” dispuestos a trabajar largas horas con sin beneficios, salarios mínimos y sin garantías o promesas de nada al final del “camino hacia un doctorado”. Mirando hacia atrás en el último medio siglo, comenzando con mis días de pregrado en Cal, se ha producido una transformación gradual pero monumental tanto en la comunidad global de física. ciencia / ingeniería y en nuestra comunidad de física “local”, en términos de cómo se hace, cómo se financia (o no), y cómo la tubería humana ha pasado de ser un conducto directo enorme a un embudo muy convergente. Y no veo que mejore.

Cuánto de generalista debe ser para ser útil fuera de su campo, cuánto de especialista debe ser para obtener respuestas reales a CUALQUIER problema concreto. La física se enseña usando ejemplos de juguetes con soluciones ordenadas (oscilador armónico, Kepler, los únicos separables), y solo en las formas más simples posibles. Más allá de eso, es un encubrimiento de verborrea. Por ejemplo, los ejemplos 1D se dan cuando los ejemplos del mundo real siempre son mayores que 4D. A los ingenieros se les enseña cómo implementar sin conocer bien los conceptos básicos.

El mejor fondo es aquel que combina física e ingeniería. No seas un geek de la torre de marfil. Hable con los ingenieros e intente resolver sus problemas utilizando su idioma. Trabaja en ese diccionario en un idioma común. Durante la Segunda Guerra Mundial, los físicos trabajaron en el Proyecto Manhattan y el Laboratorio de Radiación del MIT. Cuando se fueron, estas personas tenían conocimientos de primera clase y conocimientos prácticos. Ellos fueron los mejores.

Esta no es una pregunta simple y merece una discusión mucho más larga que la que se puede resumir en Quora. Es más relevante que nunca en el siglo XXI. ¿Cuántos científicos de ondas gravitacionales necesitas?

  1. La academia estaba en declive y se dirigía a ville adjunto.
  2. 2008 iba a destruir la economía y la mayoría de las perspectivas por mucho tiempo.
  3. A menudo, los estudiantes graduados y los doctorados se encargarían de revisar los trabajos paralelos para el profesorado, por lo que las ideas nuevas serían aún menos propensas a tener una audiencia justa.
  4. Deberías desconfiar de la nueva facultad. Están bajo demasiada presión para cumplir con las métricas para realmente tener tiempo y preocupación por sus estudiantes.

Que trabajar como físico es extremadamente exigente: encontrar subvenciones científicas, poder vencer a otros físicos para obtener esas subvenciones, estar listo para mudarse a otra ciudad para completar esa subvención y siempre leer nuevos hallazgos en su campo. y campos relacionados, siempre tratando de publicar suficientes trabajos de investigación en revistas suficientes para parecer lo suficientemente bueno como para obtener la próxima beca …

Además, la física no se trata realmente de la realidad. Se trata de modelos que describen la realidad. Nunca sabremos cómo funciona REALMENTE la realidad, solo sabemos cómo PARECE trabajar en base a la teoría actualmente aceptada, que solo se acepta en primer lugar al convencer a otros físicos de que la vieja teoría es peor que la nueva, un proceso que puede tomar décadas …

No soy un físico teórico puro, pero tengo antecedentes de cierto nivel de física teórica, por lo que nunca lo he pensado, pero las respuestas hasta ahora son bastante interesantes,

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