¿Los físicos teóricos alguna vez realizan experimentos?

Raramente en física de partículas. La cantidad de trabajo requerida para evaluar las teorías que nos interesan hoy es tremenda, por lo que se entrena como teórico o experimentalista comenzando inmediatamente desde la escuela de posgrado. Armar un detector de física de partículas no es muy trivial (construir, probar y calibrar, mantener, etc.), y mucho menos interpretar lo que has detectado (activación, reconstrucción de eventos, etc.) y traducir todo eso en algo que pueda ser comparado directamente con las teorías existentes (análisis estadísticos, física computacional, etc.). Un teórico está (generalmente) mal equipado para hacer la mayor parte de esto.

Sin embargo, muchos físicos teóricos están muy interesados ​​en los resultados experimentales, generalmente después de que estos resultados se han agrupado en algo con lo que un teórico puede trabajar. Utilizan estos resultados para apoyar o restringir las teorías actuales o inventar otras nuevas. Muchos teóricos también participan activamente en la propuesta de nuevas ideas y métodos experimentales (cosas nuevas para medir, nuevas técnicas de medición, nuevos métodos estadísticos, etc.), generalmente en colaboración con los experimentadores.

Sin embargo, ha habido excepciones extremadamente notables a la división del trabajo entre teóricos y experimentadores: Kip Thorne, por ejemplo, es un experto en relatividad general teórica y un contribuyente experimental clave para LIGO.

Se dice que Ray Goldstein es uno de los pocos físicos que hace tanto trabajo teórico (matemático) a un nivel muy alto, mientras que al mismo tiempo mantiene un laboratorio. El campo de la biofísica en general está bastante abierto a los teóricos que hacen experimentos, aunque en su mayoría he oído hablar de físicos teóricos que se están moviendo en el campo y cambian al trabajo experimental. Creo que la biofísica permite una buena interacción entre la teoría y el experimento, porque gran parte del trabajo tiene un umbral de entrada más bajo en términos de equipo (se puede hacer mucho solo con un wetlab y dispositivos simples), así como menos demandas de rigor matemático cuando se trata de hacer teoría. Como resultado, en mi opinión, es más fácil cambiar entre teoría y experimento que un campo técnico altamente especializado en el que todos se centran en la teoría o el experimento porque es simplemente irracional que una persona haga ambas cosas.

Tomemos como ejemplo el grupo de investigación en el que estoy haciendo mi doctorado. La mayoría de las personas en mi grupo, incluido mi supervisor, tienen experiencia en física, pero casi todos hacen experimentos la mayor parte del tiempo. Sin embargo, incluso las personas más experimentales tienden a modelar un poco. Por el contrario, solo hago teoría ahora, pero hice bastantes meses de trabajo de laboratorio antes de establecer un proyecto puramente teórico. Hacer un proyecto que involucre ambos es definitivamente factible, aunque al final la mayoría de las personas optan por enfocarse más en uno u otro.

Estoy de acuerdo con Jess H. Brewer

En general, hacer experimentos y desarrollar un modelo / teoría de relleno son trabajos a tiempo completo, sin embargo … no más que eso, trabajos a tiempo completo donde a menudo trabajas horas extra (sin pago extra)

Algunas personas geniales logran ambos … pero ESTOS DÍAS es una rareza. Los experimentos se vuelven cada vez más complejos y requieren mucho tiempo, y lo mismo ocurre con las teorías, modelos y simulaciones.

¡Por eso los científicos más inteligentes COOPERARÁN!

Atrás quedaron los días en que los hombres hacían experimentos en sus sótanos por su cuenta. Me refiero a hacer pruebas como el efecto fotoeléctrico o experimentos de doble rendija que revolucionaron la física cuando se explicaron que eran relativamente simples en comparación con lo que hacemos hoy.

La ciencia se trata de trabajar juntos en estos días. Solo vea cuántos nombres hay en la lista de autores de lo que sale del LHC. La lista del autor es muchas veces más larga que el propio documento a menudo. Se necesitan cientos.

Por supuesto, el LHC es un extremo. Muchas veces 4–5 autores son la norma.

Creo que a veces tienen que realizar experimentos para poner a prueba sus conclusiones teóricas.

La ciencia teórica, en cierto sentido, trata sobre la construcción de teorías , que se puede dividir en dos tipos de trabajo:

  1. Desarrollo de teorías / modelos para explicar observaciones anteriores.
  2. Haciendo nuevas teorías, y predicciones desde la teoría.

Para hacer (1) los teóricos solo necesitan conocer los resultados de los experimentos, no cómo se obtuvieron, y para (2) no necesariamente tienen que hacer mucho más que exponer la teoría.

Veámoslo a través de un ejemplo: la relatividad especial de Einstein. Fue desarrollado a partir de la física anterior (mecánica y electromagnetismo). Al estudiar esta nueva teoría, uno se da cuenta de que hace nuevas predicciones, luego la gente puede idear experimentos (relojes voladores, etc.) y luego probarlos. Pero nada de esto estaba en el artículo de Einstein de 1905. Todo lo que hizo fue hacer la teoría.

A veces los teóricos harán predicciones específicas: para hacer esto necesitan comprender la idea general de qué aparatos experimentales existen y cómo se pueden usar, pero no mucho más allá de eso. La mayoría de ellos no trabajan en los experimentos por sí mismos. Publican la predicción en una revista, los experimentadores leen la revista, luego, si creen que vale la pena estudiarla y determinan que un experimento es factible, hagan el experimento. A veces solo lleva meses o años, a veces todo el proceso lleva décadas (por ejemplo, Bosón de Higgs).

Los mejores lo hacen, IMNERHO. Los buenos trabajan en estrecha colaboración con los experimentadores, entienden lo que están haciendo, cómo funcionan sus experimentos y siguen de cerca los resultados de los experimentos que son relevantes para ellos. Algunos otros, por supuesto, son idiotas.

Mientras tanto, los experimentadores son personas brillantes y agradecidas que respetan a sus colegas teóricos y que también son competentes en teoría. 😉

Arup Kumar Raychaudhuri es un brillante físico teórico dedicado a la física experimental.

Como Walter ya ha dicho, Enrico Fermi fue un brillante físico teórico dedicado a la física experimental.

Como se muestra en la película The Imitation Game, Alan Turing era un brillante matemático dedicado a la ingeniería informática experimental.

La mayoría de las veces el teórico crea el modelo o concepto que los experimentadores salen y confirman. Einstein salió con su trabajo y los astrónomos salieron y encontraron evidencia observacional de ello. Sin embargo, en la actualidad, los teóricos tienen acceso a computadoras súper potentes con las que pueden probar sus modelos. Entonces sí, se podría decir que los teóricos hacen experimentos.

Algunos lo hacen, otros no. Aquellos que no usan otros experimentos para justificar sus propias conjeturas.