# Fyysikko

Kokeellisia fyysikoita työssään Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratoriossa.
**Fyysikko** on henkilö, jolla on fyysikon tutkinto tai joka tutkii, opettaa tai soveltaa fysiikkaa työssään. Fyysikot pyrkivät mallintamaan ja selittämään luonnonilmiöitä kaikissa aikaskaaloissa ja mittakaavoissa, lähtien alkeishiukkasten kvanttivärähtelyistä, elektronien liikkeestä puolijohteissa tai röntgensäteiden kulkeutumisesta luussa päätyen alkuräjähdykseen, galakseihin, mustiin aukkoihin, gravitaatioaaltoihin tai maailmankaikkauden laajenemiseen. Fyysikot ovat merkittäviä yhteiskunnallisia taustavaikuttajia. Heidän luomansa tieto ja teoriat ovat useimpien teknologioiden taustalla. Heidän mittauksensa ja teoriansa muokkaavat jatkuvasti ihmiskunnan maailmankuvaa. Fyysikko voi hyödyntää perusteellista luonnonilmiöiden ymmärrystään monissa työtehtävissä. Tehtävät voivat liittyä fysiikan opettamiseen, laboratorioissa tapahtuviin mittauksiin tai mittalaitteiden ja muun uuden tekniikan kehittämiseen, uusien teorioiden kehittämiseen havaintojen selittämiseksi tai fysiikan periaatteiden soveltamiseen yhteiskunnallisiin ilmiöihin.

## Historia

Kuuluisia fyysikoita: Michael Faraday, Thomas Henry Huxley, Charles Wheatstone, David Brewster ja John Tyndall.
Fyysikoita on sanottu fyysikoiksi vasta 1800-luvulta lähtien. Sitä ennen fysiikkaa eli luonnon perusilmiöitä tutkineita henkilöitä kutsuttiin luonnonfilosofeiksi. Vuosisatoja sitten vaikuttaneita luonnofilosofeja, kuten Arkhimedesta, Galileo Galileita ja Isaac Newtonia, voimme kuitenkin hyvällä syyllä kutsua fyysikoiksi.

Viime vuosisadan alussa maailmassa oli arviolta 1 200 – 1 500 fyysikkoa. He kaikki työskentelivät yliopistoissa. Fyysikoita oli eniten Saksassa, Isossa-Britanniassa ja Ranskassa, jotka olivat tuolloin fysiikan tutkimuksen johtavia maita. Sadan viime vuoden aikana fyysikoiden lukumäärä on lisääntynyt nopeasti, sillä voimakkaan teknistymisen takia maailmassa on tarvittu ja tarvitaan yhä enemmän fysiikan osaamista ja tutkimusta. Nykyään vain osa fyysikoista työskentelee yliopistoissa. Suurimmalle osalle työpaikka löytyy teollisuudessa, tuotekehityksessä ja oppilaitoksissa. Fysiikka oli menneinä aikoina miesvaltainen ala, mutta nykyään yhä suurempi osa fyysikoista on naisia.

Luonnon perimmäisiä lainalaisuuksia tutkivana ja hyödyntävänä tieteenä fysiikalla on erityisasema muiden luonnontieteiden joukossa. Muut luonnontieteet, kuten kemia ja biologia, pohjautuvat pitkälti fysiikan antamaan tietoon aineen perusilmiöistä ja mikroskooppisesta rakenteesta. Fysiikalla on myös aina ollut tärkeä osa ihmiskunnan maailmankuvan muovaajana. Aurinkokeskinen malli ja alkuräjähdysteoria, samoin kuin Albert Einsteinin suhteellisuusteoria, ovat esimerkkejä fysiikan tutkimuksen saavutuksista, jotka ovat muuttaneet syvällisellä tavalla käsityksiämme maailmasta, jossa elämme. Samoin sata vuotta sitten syntynyt kvanttifysiikka oli suuri mullistus, johon suurin osa oman aikamme teknologiasta ja fysiikan tutkimuksesta perustuu.

Suomessa toimintaa fyysikoille tarjoaa Suomen fyysikkoseura, jossa on noin 750 jäsentä ja joka järjestää vuosittaiset Fysiikan päivät. Seuralla on myös paikallisjaostoja, kuten Jyväskylän fyysikkokerho.

## Fyysikoiden koulutus Suomessa

Fyysikon koulutuksessa opiskellaan fysiikan teorioita, mittaustekniikoita ja laitteiden käyttöä sekä matemaattisia menetelmiä. Useimpiin opinto-ohjelmiin sisältyy klassista mekaniikkaa, sähkömagnetismia, termodynamiikkaa, kvanttimekaniikkaa, erityistä ja yleistä suhteellisuusteoriaa, sekä näiden soveltamista fysiikan eri osa-alueilla, kuten ydin- ja hiukkasfysiikassa ja materiaalifysiikassa. Keskeistä fyysikon koulutuksessa on ongelmanratkaisutaitojen ja luonnonilmiöiden mallintamisen oppiminen. Fyysikon opinnot sisältävät matemaattisten ja numeeristen sekä muiden tietokoneavusteisten ratkaisumenetelmien opiskelua. Usein opintoihin sisällytetään kemiaa, biologiaa, nanotieteitä, matematiikkaa ja tietotekniikkaa. Etenkin fysiikan aineenopettajaksi tähtäävät opiskelevat fysiikan ja pedagogisten opintojen lisäksi muita luonnontieteitä toisiksi tai kolmansiksi opetettaviksi aineiksi. Fyysikon työn luonteen vuoksi opinnot sisältävät keskeisinä elementteinä myös kieli- ja viestintäopintoja sekä yhteistoiminnallisuuden opiskelua.

Suomessa fyysikoksi voi opiskella suorittamalla yliopistossa filosofian maisterin tutkinnon fysiikan alalta tai diplomi-insinöörin tutkinnon teknillisen fysiikan alalta. Koulutus rakentuu tavallisesti siten, että noin kolmessa vuodessa suoritetaan luonnontieteen kandidaatin tutkinto ja tämän jälkeen noin kahdessa vuodessa filosofian maisterin tutkinto. Monet fyysikot suorittavat lisäksi nelivuotisen filosofian tohtorin tutkinnon, sillä se kouluttaa fyysikkoa itsenäiseksi tutkijaksi mahdollistaen monipuolisemman työuran. Tohtorin tutkinto on edellytys useimpiin yliopistotehtäviin Suomessa ja ulkomailla.

Suomessa fyysikoita koulutetaan seuraavien yliopistojen matemaattis-luonnontieteellisissä tiedekunnissa:

* Helsingin yliopisto
* Jyväskylän yliopisto
* Turun yliopisto
* Oulun yliopisto
* Itä-Suomen yliopisto
* Åbo Akademi (ruotsinkielinen opetus)

Teknillistä fysiikkaa voi opiskella Aalto yliopiston perustieteiden korkeakoulussa ja Tampereen yliopistossa.

Kandidaattiopinnoissa koulutus on usein suomenkielistä, mutta kurssikirjat ovat englanninkielisiä. Maisteriopinnoissa koulutus on enimmäkseen englanniksi. Pro gradu -tutkielman tai diplomityön kieli on usein valittavissa, mutta väitöksissä kieli on englanti. Fysiikan tutkimus on kansainvälistä ja ulkomaisten opiskelijoiden osuus kasvaa opintojen edetessä, joten fyysikon koulutuksessa korostuvat englannin kieli ja kansainvälisyys.

## Fyysikon työ

Fyysikon koulutus ei valmista kapeaan ammattiin, vaan tarjoaa perustan toimia monipuolisissa työtehtävissä. Työ voi liittyä perus- tai soveltavaan tutkimukseen, aina ajan ja avaruuden filosofisesta perustutkimuksesta jakoavain kädessä tehtävään tuotekehitykseen. Koulutuksen tuoma kyky hahmottaa, mallintaa ja ratkaista ongelmia antaa luonnonilmiöiden mallintamisen ohella edellytykset erilaisiin kaupallisiin ja hallinnollisiin tehtäviin. Fyysikoiden osaamista hyödynnetäänkin yhteiskunnan teknologisoituessa ja matematisoituessa laajasti yhteiskunnan ja talouden ilmiöiden mallintamiseen.

Yliopistojen ja tutkimuslaitosten lisäksi fyysikoita työllistyykin paljon teollisuuteen. Fyysikoiden työpaikat ovat tavallisimmin kunnissa, yliopistoissa ja yrityksissä. Suuri osa fyysikoista toimii aineenopettajina lukioissa ja toisen asteen oppilaitoksissa sekä korkeakouluissa. Usein fyysikon työn luonne on toimiminen asiantuntijatehtävissä, kuten sairaalafyysikkona keskussairaaloissa tai säteilyasiantuntijana ydinvoimaloissa. Koska tietokonepeleissä mallinnetaan luonnonilmiöitä, fyysikoita työllistyy luonnollisesti myös peliteollisuuteen.

Fyysikoiden yleisiä ammattinimikkeitä ovat tohtorikoulutettava, lehtori, tutkija, tutkijatohtori, professori, kehityspäällikkö, johtaja, tiedetoimittaja, ylifyysikko ja tutkimuspäällikkö. Fyysikon työnkuvalle ominaista on kansainvälisyys ja monikulttuurisuus. Fysiikan tutkimuksessa työskentelykieli on tavallisesti englanti ja alan merkittävimmät julkaisusarjat ovat englanninkielisiä.

## Tunnettuja fyysikoita

* Albert Einstein
* Marie Curie
* Brian May

Tunnetuimpiin fyysikoihin kuuluvat mm. Galileo Galilei ja Isaac Newton (klassinen mekaniikka), Michael Faraday (sähkö ja magnetismi), James Clerk Maxwell (sähkömagnetismi), Albert Einstein (suhteellisuusteoria ja kvanttiteoria), Niels Bohr (atomimalli), Marie Curie (radioaktiivisuus), Lise Meitner (ydinfysiikka), Emmy Noether (matemaattinen fysiikka), Richard Feynman (hiukkasfysiikka) ja Stephen Hawking (mustat aukot). Merkittäviä suomalaisia fyysikoita ovat mm. Gunnar Nordström, Olli Lounasmaa, Helena Aksela, Keijo Kajantie, Risto Nieminen, Päivi Törmä ja Markku Kulmala. Julkisuudessa tunnettuja suomalaisia fyysikkoja ovat myös Kari Enqvist, Esko Valtaoja ja Syksy Räsänen. Monet fyysikot tunnettaan myös toisista yhteyksistä, kuten politiikasta (Jimmy Carter, Angela Merkel), musiikista (Brian May), elokuva- ja viihdetaiteesta (Paul Verhoeven, Brian Cox, Michio Kaku). Myös Eppu Normaalin Pantse Syrjä, Parkour Akatemian perustaja Perttu Pihlaja, ohjaaja ja kirjailija Neil Hardwick ja stand-up-koomikko Ismo Leikola ovat opiskelleet fysiikkaa. Koska fyysikon koulutus antaa laajan ymmärryksen luonnon ja tekniikan taustalla oleviin perusilmiöihin, fyysikoiden joukossa on useita teknologiayritysten perustajia ja tuotekehittäjiä, kuten Elon Musk (Tesla, PayPal, SpaceX), Juri Milner (DST) ja Stephen Wolfram (Wolfram Research, Mathematica, Wolfram Alpha). Myös WWW:n kehittäjä Tim Berners-Lee on fyysikko.

## Lähteet

## Aiheesta muualla

* Sinustako fyysikko? Oulun yliopiston fysiikan laitos
* Jyväskylän yliopiston fysiikan laitos
* Opiskelijaksi – Helsingin yliopiston fysiikan laitos