Fisikawan sebagai Profesi

Fisikawan adalah orang yang telah mempelajari fisika secara mendalam dan luas serta menjadikan fisika sebagai profesinya. Seringkali, seorang fisikawan terlibat di dalam penelitian fisika, pengajaran fisika, penerapan fisika, administrasi industri, administrasi akademik, keuangan, konsultasi, atau kombinasi dari semuanya. Secara umum, fisikawan terbagi menjadi dua; fisikawan eksperimental dan fisikawan teoretis.

Fisikawan eksperimental atau yang sering disebut eksperimentalis adalah jenis fisikawan yang menyelidiki alam dengan melakukan eksperimen atau percobaan. Bagi seorang eksperimentalis, setiap eksperimen adalah pertanyaan yang diajukan terhadap alam, dengan tujuan memaksa alam memberikan jawabannya. Eksperimentalis bersentuhan langsung dengan fenomena alam. Selain merencanakan eksperimen, mereka juga merancang, membangun dan merakit peralatan eksperimen yang dibutuhkan untuk keperluan eksperimen. Saat melakukan eksperimen, eksperimentalis akan mengulang-nya beberapa kali demi mendapatkan variasi data untuk dibandingkan. Data yang diperoleh akan diproses untuk memperoleh hasil yang berarti, dan akan dipublikasikan untuk dibuktikan kebenarannya, atau untuk dibuktikan kesalahannya oleh fisikawan atau ilmuwan lain.

Selanjutnya, hasil yang dikonfirmasi dari hasil eksperimen akan menjadi inti pekerjaan dari fisikawan teoretis, atau ahli teori. Ahli teori akan mencoba menempatkan hasil tersebut ke dalam konteks yang lebih luas, lalu menghubungkannya dengan hasil eksperimen lain untuk memperoleh pemahaman tentangnya. Ranah fisika teoretis adalah ranah ide, konsep, pola, relasi, generalisasi, abstraksi, dan unifikasi. Matematika menjadi alat penting seorang ahli teori untuk mengekspresikan semua hal itu dengan cara yang koheren untuk memperoleh hasil yang dapat dibandingkan dengan eksperimen.

Salah satu tujuan fisika teoretis adalah untuk menemukan pola dan keteraturan dalam fenomena alam atau hasil eksperimen, yang memungkinkan prediksi fenomena alam yang baru atau hasil eksperimen yang baru - skema ini disebut hukum. Hukum Stefan-Boltzmann misalnya, hukum ini menyatakan bahwa energi total radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh benda hitam sebanding dengan pangkat empat temperatur mutlak benda tersebut. Hukum ini ditemukan dan dirumuskan dalam bentuk pola yang ditemukan di antara banyak-nya hasil pengukuran temperatur dan energi radiasi dari benda hitam. Hukum ini memungkinkan prediksi energi radiasi, bukan hanya pada benda hitam tapi juga pada semua rentang temperatur dari objek lain. Jadi, hukum tersebut membentuk suatu generalisasi dari himpunan tertentu; dari nilai terukur energi radiasi pada temperatur tertentu, ke nilai energi radiasi pada semua rentang temperatur.

Selain menemukan hukum, tujuan yang lebih ambisius dan mendasar dari para ahli teori adalah merancang atau menemukan penjelasan untuk hukum fisika (alam) yang sering disebut sebagai teori. Perlu dicatat bahwa arti istilah teori dalam sains - dalam fisika pada khususnya - berbeda dari makna umum sebagai hipotesis atau spekulasi, yang sering dikutip orang awam dengan; "Itu cuma teori". Sebaliknya, teori fisika adalah sebuah penjelasan ilmiah yang mengikuti hukum-hukum alam yang valid. Memang, pada satu kasus, sebuah teori fisika tampak seperti spekulasi, namun ini seringkali disebabkan karena teori tersebut belum bisa dikonfirmasi secara eksperimental karena keterbatasan sumber daya. Pada kasus lain, sebuah teori fisika adalah sebuah penjelasan ilmiah yang solid dan diterima secara umum. Teori relativitas khusus Einstein misalnya, merupakan sebuah teori yang sangat terbukti kebenarannya secara eksperimental dan diterima secara universal. Teori ini adalah sebuah penjelasan ilmiah yang solid, dan bukan sebuah hipotesis atau spekulasi khusus dari relativitas Einstein.

Di berbagai bidang fisika pada waktu yang berbeda, fisika mungkin didorong oleh eksperimen atau didorong oleh teori. Pada satu sisi, para eksperimentalis mengambil inisiatif dengan memeriksa secara eksperimental terhadap fenomena yang tidak dapat dijelaskan. Kemudian, ahli teori berlari di belakang eksperimentalis dan mencoba memahami pengamatan eksperimental. Pada sisi yang lain, yaitu fisika yang digerakkan oleh teori, para ahli teori memimpin dan merancang teori-teori alam yang tidak hanya menjelaskan apa yang sudah diketahui, tetapi memprediksi fenomena baru. Kemudian yang menjadi tugas para eksperimentalis adalah memeriksa teori-teori tersebut lewat eksperimen, yang hasilnya digunakan untuk menyangkal teori yang salah atau untuk mengkonfirmasi teori yang benar.

Dalam karikatur singkat: eksperimentalis mengutak-atik desain dan peralatan serta bekerja menggunakan peralatan laboratorium, sedangkan ahli teori mengutak-atik ide dan matematika serta bekerja menggunakan kertas dan pensil. Mungkin, salah satu kesamaan diantara keduanya adalah sama-sama menggunakan komputer.

Edukasi dari seorang fisikawan sendiri dimulai dengan gagasan, konsep, hukum, dan teori paling umum yang mendasari fisika dan dengan alat matematika dasar yang diperlukan untuk menanganinya. Kemudian mereka mempelajari pendekatan yang lebih maju untuk teori-teori dasar dengan menggunakan matematika yang lebih maju. Beberapa ide didekati lagi pada tingkat yang lebih tinggi, dan di sepanjang jalan mereka juga akan memperoleh pengalaman laboratorium.

Pada beberapa titik seorang pelajar fisika mulai mengkhususkan diri dalam bidang fisika tertentu dan memilih antara jalur eksperimental atau jalur teoretis. Setelah itu, seringkali mereka terus tetap menjadi eksperimentalis atau ahli teori selama sisa hidup mereka. Puncak dari pendidikan formal seorang fisikawan adalah memperoleh gelar Ph.D. Namun, banyak juga fisikawan yang memasuki dunia profesi dengan gelar sarjana atau master - bahkan, gelar Ph.D tidak menjadi akhir dari pendidikan. Fisikawan yang mengambil bagian dalam memperluas batas-batas pengetahuan akan terus memperoleh wawasan yang baru tentang cara kerja alam.

Di luar fisika itu sendiri, pendidikan fisika mengembangkan pendekatan kuantitatif pelajar/siswa dalam menangani masalah, kemahiran dalam menerapkan matematika pada masalah, pemikiran analitik, dan juga keterampilan laboratorium. Dengan cara ini, edukasi fisika membentuk persiapan yang sangat baik untuk lebih dari sekadar karir di bidang fisika. Sebagai contoh yang sering disajikan, bahwa pemegang gelar fisika yang mengambil pekerjaan di dunia keuangan akan melakukan pekerjaannya dengan sangat baik.

Referensi:

Rosen, Joe and Gothard, L.Q., ENCYCLOPEDIA OF PHYSICAL SCIENCE, Fact on Fire, Inc; New York, 2010.