Loodus ja teadus

Mis toimub mulli lõhkemisel? See pilt annab ehk sellele küsimusele v...

Amet: füüsikud ja astronoomid Amet: füüsikaõpetaja Eesti teadusasutused Amet: füüsikud ja astronoomid Amet: füüsikaõpetaja Eesti teadusasutused

Täname:

Soovitame:

OLULISED MOMENDID

• Füüsiku elukutse eeldab huvi loodusteaduste vastu, loogilist mõtlemist ja tehnilist taipu
• Suur osa füüsikuid on riigipalgalised ja seega on nende töökoht ja sissetulek stabiilne
• Füüsiku elukutse eeldab probleemide loovat lahendamist
• Füüsik on väga lai ametinimetus – erinevate erialade füüsikute tööülesanded võivad olla väga erinevad

TÖÖ ISELOOM

Füüsika on loodusteadus, mis uurib loodust kõige üldisemas mõttes: kõigi mateeriavormide üldisi omadusi. Astronoomia ehk täheteadus on teadusharu, mis uurib taevakehade ja nende süsteemide ning kosmilise hajusaine ehitust, liikumist ning arengut. Füüsikud ja astronoomid teevad uurimistööd, täiustavad või loovad ideid, teooriaid ja meetodeid või rakendavad füüsika ja astronoomiaga seotud teadusalaseid saavutusi tööstuses, meditsiinis, sõjanduses või muudes valdkondades.
Füüsikud uurivad erinevaid nähtusi. Katsete, vaatluste ja analüüside alusel püüavad füüsikud kindlaks teha seaduspärasusi, mis kirjeldavad looduses toimuvaid vastasmõjusid nagu näiteks gravitatsioon ja elektromagnetism. Neid huvitab aine struktuur ja käitumine erinevates tingimustes, energia tekkimine ja teisenemine, lisaks uurivad nad aine ja energia vastastikuseid mõjusid. On füüsikuid, kes tegelevad teoreetiliste probleemidega, teine osa füüsikuid on aga keskendunud pigem füüsika praktilistele rakendustele kaasaegses elektroonikas, optikas, meditsiinitehnikas, lennundustehnoloogias jm. Füüsikud töötavad välja keerukaid tehnilisi abivahendeid ja aparatuuri. Füüsikute teeneks võib muu hulgas lugeda lasertehnika kasutuselevõttu meditsiinis ja mikrolaineahjude leiutamist.
Astronoom ja astrofüüsik on väga lähedased elukutsed ja mõnikord kasutatakse neid termineid sünonüümidena. Erialainimesed teevad neil sõnadel siiski mõningast vahet: astronoom ehk täheteadlane uurib taevakehade ja nende süsteemide ning kosmilise hajusaine ehitust, liikumist ning arengut. Astrofüüsik uurib taevakehadelt tulevat kiirgust ja teeb sellest järeldusi nende ehituse ja arenemise kohta.
Enamus füüsikuid on spetsialiseerunud kindlale valdkonnale: lisaks juba nimetatud astrofüüsikutele on olemas veel osakeste füüsika, tuumafüüsika, aatomifüüsika, optika ja spektroskoopia, molekulaarfüüsika, akustika, tahke aine (tahkise) füüsika, plasmafüüsika ja mitme muu füüsikaharu teadlasi. Samas on kõigil füüsika valdkondadel hulgaliselt allharusid ning paljudel valdkondade uurimisteemad kattuvad osaliselt. Kaasajal töötab järjest suurem hulk füüsikuid ka interdistsiplinaarsetel aladel nagu biofüüsika, keemiline füüsika, geofüüsika jne.
Enamus füüsikateadusest tehakse keskmise suurusega laborites, kuid mõnedel aladel (tuumafüüsika, osakeste füüsika, kiirendite füüsika) on eksperimentide jaoks vajalik väga suur ja kallis katseaparatuur. Selliste erialade füüsikud on enamasti koondunud suurte keskuste ümber, kus töötatakse tihti väga suurtes gruppides.
Teadlane / õppejõud
Füüsika ja astronoomia alal tegutsevate teadlaste põhitegevuseks on uurimistöö, mille raames püstitatakse hüpoteese, viiakse end põhjalikult kurssi teemakohase kirjandusega, kavandatakse ja viiakse läbi eksperimente ning analüüsitakse tulemusi. Ülevaade tehtud uuringutest ja järeldused tehtust avaldatakse rahvusvahelistes teadusajakirjades. Teadlase üheks oluliseks edukuse näitajaks loetaksegi rahvusvahelistes eriala-ajakirjades avaldatud artiklite arvu ja teiste teadlaste huvi nende artiklite vastu.
Füüsik-õppejõu põhitegevuseks on üliõpilaste õpetamine, kasutades selleks mitmeid vorme: loengud, praktikumid, ülesannete lahendamine jne. Õppejõud peab ise valdama väga hästi õpetatavat ainet ja suutma oma teadmisi tudengitele edasi anda.
Kaasaegsetes ülikoolides on füüsikas suures osas loobutud klassikalisest õppejõudude/teadlaste süsteemist. See tähendab, et kõik akadeemilised töötajad peavad enamasti tegelema nii teaduse kui ka õpetamisega. Muidugi võivad konkreetse inimese töökohustused kalduda kas õpetamise või teadustöö poole.
Ülikoolides ja teadusasutustes töötavate teadlaste töö finantseerimine sõltub suures osas teadusgrantidest (raha konkreetse teema uurimiseks). Seega peab grupi juht pidevalt kirjutama rahataotlusi, mis kataksid nii tema kui uurimisgrupi töökulud, samuti kulud töövahendite (nt arvutid, paber, kummikindad jm) ja laboriseadmete soetamiseks.

Astronoom / astrofüüsik
Enamus astronoome (ja astrofüüsikuid) tegelevad teadusuuringutega. Näiteks astrofüüsikud-teoreetikud tegelevad teoooriatega, mis aitavad mõista astronoomiliste objektide struktuuri ja evolutsiooni. Paljud astronoomid analüüsivad andmeid, mis tulevad satelliitidelt ja maapealsetest teleskoopidest ning teevad selle põhjal järeldusi. Tänapäeval on vaatluste tegemine ja andmete kogumine väga suures osas automatiseeritud ning töö raskuspunkt on pigem suurte andmemassiivide töötlemises, süstematiseerimises, tõlgendamises ja järelduste tegemises.

Füüsik tehnoloogiafirmas
Füüsiku tegevus tehnoloogiafirmas on enamasti seotud uudsete tehnoloogialahenduste väljatöötamise ja arendamisega. Füüsikute töökohad on enamasti seotud põhimõtteliste probleemide lahendamisega, konkreetsemad tehnilised lahendused jäävad pigem inseneride töövaldkonda.

Füüsik tervisekaitsetalituses tegeleb mürataseme, elektromagnetkiirguse taseme, õhusaaste jms. mõõtmise ja normidele vastavuse kontrollimisega.

Füüsik-metroloog tegeleb kõigega, mis on seotud kõikvõimalike mõõtmiste ja mõõtevahendite täpsusega.

Kiirgusfüüsik tegeleb kiirgusohutuse kontrolliga ja kiirguse rakendamine meditsiinis.

TÖÖTINGIMUSED

keskkond - vahendid/materjalid - tööaeg

Paljud füüsikud ja astronoomid töötavad uurimiskeskustes ja ülikoolides, väiksem osa füüsikuid on oma koha leidnud tootmis- ja tööstusettevõtetes. Füüsikud töötavad enamasti kontoris ja laborites ning ametlik tööaeg on 40 tundi nädalas, kuid tegelikkuses seavad füüsikud oma tegemised vastavalt katseplaanile ja uurimistöö vajadustele. Teadlase tööpäeva pikkus sõltub eelkõige tema isiklikust töörütmist ja uurimistöö etapist. Uurimistöö teatavates staadiumides tuleb palju töötada kirjandusega, eksperimente viiakse aga läbi laboratooriumides ja seal tuleb teinekord töötada ööpäevaringselt. Füüsik-õppejõud peab kinni pidama tunniplaanist. Firmas töötav füüsik peab tihti arvestama klientide soovide ja lepingute tähtaegadega.

Enamus teadlase tööst toimub siseruumides ja on istuva loomuga, kaasajal on väga oluline töövahend arvuti. Tervistkahjustavate ja toksiliste ainetega töötavad teadlased peavad täitma rangeid tööohutuse eeskirju. Füüsikute ja astronoomide töö on suures osas vaimne töö, sest uurimisprobleemidega tegelemine nõuab väga pingelist analüüsi ja mõttetegevust. Eksperimentide läbiviimine nõuab lisaks ka tihedat kokkupuudet mitmesuguste seadmete ning arvutitega. Uurimistöös võib tulemusteni jõudmine võtta aastaid ja see eeldab, et teadlane suudab järjekindlalt tegeleda ühe ja sama probleemiga. Füüsikud ja astronoomid ei ole reeglina üksitegutsejad vaid kuuluvad suuremate (tihti ka rahvusvaheliste) uurimisgruppide koosseisu – nii on võimalik hõlpsamini koondada asjakohast oskusteavet ja läbi viia töömahukaid eksperimente.

Tihti peavad füüsikud töötama kodukohast eemal, sest kohalikud teadusasutused ei pruugi teadlast huvitava teemaga tegeleda või puuduvad vajalikud uurimisseadmed ja lähim selle valdkonna uurimist võimaldav laboratoorium või observatoorium asub näiteks Saksamaal, Rootsis või kaugemalgi. Teadlased osalevad päris palju erialastel konverentsidel, mis on peamisteks teadusalaste kontaktide sõlmimise kohtadeks.

KUTSENÕUDED JA –EELDUSED

Füüsikuks või astronoomiks saamiseks peab omama füüsikaalast kõrgharidust, soovitav on magistri- või doktorikraad. Akadeemilises teaduses töötamiseks on doktorikraad või selle omandamine sisuliselt hädavajalik. Teadlase puhul on esmatähtis sügav huvi uuritava probleemi vastu. Praktiline teadustöö kogemus aitab saavutada edu uurimistöös, vajalik on ka spetsiaalne teadustöö ja eksperimentide metoodikat käsitlev väljaõpe, mis toimub enamasti individuaalselt kogenenuma(te) teadlas(t)e juhendamisel. Teadlane peab valdama eksperimentides kasutatavat tehnilist aparatuuri ja avutitehnoloogiat. Erialaseks suhtlemiseks ja lugemiseks tuleb osata võõrkeeli, eriti inglise keelt. Praktiliselt kõik juhtivad füüsikaalased teadusajakirjad ilmuvad inglise keeles.
Uurimistöö nõuab suurt pühendumist ja järjekindlust, püsivust ja kannatlikkust. Tehniline mõtlemine, analüüsivõime ja järeldusoskus garanteerivad töö tulemuslikkuse. Väljendusoskus on suureks abiks artiklite kirjutamisel ja aruannete koostamisel, samuti rahataotluste esitamisel.
Koolinoored, kes soovivad tulevikku siduda füüsika või astronoomiaga, peaksid üldhariduskoolis hoolega õppima reaalaineid nagu matemaatika, füüsika, keemia ja keeli, eriti inglise keelt.

HARIDUS JA VÄLJAÕPE

Füüsikuks või astronoomiks saamiseks peab omama füüsikaalast kõrgharidust, soovitav on magistri- või doktorikraad. Eestis saab füüsikaalast kõrgharidust omandada Tartu Ülikoolis, Tallinna Ülikoolis ja Tallinna Tehnikaülikoolis. Astronoomidele vajalikku erialast ettevalmistust on võimalik saada vaid Tartu Ülikoolis füüsikat õppides.
Tartu Ülikoolis saab füüsikat õppida nii bakalaureuse-, magistri- kui doktoriõppe tasemel. Vastuvõtt bakalaureuseõppesse toimub riigieksamite tulemuste alusel. Sisseastumisel nõutavad riigieksamid (sulgudes on märgitud eksami osakaal): emakeele kirjand (25%), võõrkeel (inglise, saksa, prantsuse või vene keel) (25%) ja sisseastuja valikul üks eksam järgnevatest: füüsika (50%), keemia (50%) või matemaatika (50%). 12. klassi õpilasena üleriigiliste loodus- ja täppisteaduslike aineolümpiaadide (bioloogia, geograafia, keemia, füüsika, matemaatika, informaatika) lõppvoorust osavõtnud üliõpilaskandidaatidele lisatakse sisseastumisel täiendavalt konkursipunkte.
Tartu Ülikooli 3-aastase füüsika bakalaureuseõppe esimesel aastal omandatakse kõigepealt täppisteaduslik baasharidus matemaatikas, füüsikas ja programmeerimises. Teisel aastal läbitakse eksperimentaalse ja matemaatilise füüsika võtmekursused. Kolmandal aastal õpitakse tundma mikromaailma füüsikat, elektroonikat ja füüsika teoreetilisi distsipliine. Seejärel on vastavalt soovile võimalik spetsialiseeruda kas fundamentaal- või rakendusfüüsikas. Esimesel juhul on põhirõhk Universumi füüsikal, arvutifüüsikal, elektrodünaamikal ja kvantmehaanikal. Teine variant keskendub peamiselt infotöötlusriistvara ja telekommunikatsiooni aluste tundmaõppimisele ning võimaldab kergesti pääsu magistriõppesse infotehnoloogias.
Järgnevas 2-aastases füüsika magistriõppes on valida eelkõige fundamentaalfüüsika, rakendusfüüsika või gümnaasiumi füüsikaõpetaja kitsama eriala vahel. Võimalikud on ka magistriõpingud materjalitehnoloogias, infotehnoloogias või keskkonnatehnoloogias. Fundamentaalfüüsika erialal keskendutakse kas tahkisefüüsikale, optikale ja spektroskoopiale, astrofüüsikale või teoreetilisele füüsikale. Rakendusfüüsika eriala põhisuundadeks on keskkonnafüüsika, plasmafüüsika, mõõtmistehnoloogia, meditsiinitehnoloogia ja nanotehnoloogia. Füüsikaõpetaja elukutse valinud magistrandid võivad omandada ka õiguse õpetada matemaatikat, informaatikat või keemiat.
Pärast magistritaseme saavutamist on võimalik jätkata õpinguid 4-aastases doktoriõppes, mis annab süvendatud erialase hariduse ning iseseisva teadus- ja arendustöö kogemused. Paljud füüsika magistrandid ja doktorandid teevad oma teadustööd Rootsis, Soomes ja teistes Euroopa riikides.
Tallinna Ülikoolis saab füüsikat õppida bakalaureuse-, magistri- ja doktorõppe tasemel.
Bakalaureuseõppesse füüsika erialale (kõrvalainega) sisseastumisel võetakse arvesse riigieksamite tulemusi: emakeele kirjand (40%), füüsika või matemaatika riigieksam (30%) ja üks riigieksam järgmistest: bioloogia, geograafia, keemia, võõrkeel (30%).

Laiapõhjalise füüsikahariduse saamiseks õpitakse põhjalikult reaalaineid nagu matemaatika, füüsika, infotehnoloogia. Füüsika teoreetiline kursus on vastavuses praktikumide ja seminaridega, mille käigus omandatakse eksperimentide läbiviimise oskus, tulemuste analüüsi- ja kriitilise hindamise oskus. Valdkonna valikained (bioloogia, keemia, geograafi jt) ja lisaeriala annavad teiste loodusteadustega tihedamalt seotud maailmapildi. Kõrvalaine on soovitatav valida järgmisest valikust: matemaatika, keemia, bioloogia, informaatika või geograafia. Füüsikaga piirnevate loodusainete valimine annab võimaluse paremini aru saada loodusest kui tervikust, keskenduda hiljem soovi korral piiriteadusele. Matemaatika ja informaatika valimine annab võimaluse füüsika seaduspärasuste paremaks tundmaõppimiseks ja analüüsiks.

3-aastasele bakalaureuseõppele järgneb 2-aastane magistriõpe. Magistritasemel saab õppida füüsikaõpetaja õppekava järgi, mille lõpetamisel saadakse haridusteaduse magistrikraad. Füüsikaõpetajaks õppimisel on lisaks ainelaste teadmiste süvendamisele suur rõhk kasvatusteaduslikel ainetel (nt õppekeskkond ja selle kujundamine, areng ja õppimine, õpetaja koolis ja ühiskonnas, haridustehnoloogia, füüsika õpetamise metoodika). Doktoriõpe füüsikas toimub statistilise füüsika ja füüsika didaktika erialadel.

Tallinna Tehnikaülikoolis saab nii bakalaureuse-, magistri-, kui doktoriõppe tasemel õppida tehnilist füüsikat. Tehnilise füüsika erialal toimub spetsialiseerumine tehnilisele füüsikale ja meditsiini-füüsikale, mida saab valida juba sisseastumisel. Sisseastumisel lähevad arvesse riigieksamite tulemused kas matemaatika või füüsika (2/3) ja eesti keel/vene keel (kirjand) või inglise/saksa/prantsuse keel (1/3). Bakalaureuseõpe kestab 3 ja magistrõpe 2 ja doktoriõpe 4 aastat.

Tehnilise füüsika bakalaureuseõppe eesmärk on anda üliõpilasele baasharidus füüsikas, matemaatikas, mehaanikas ja informaatikas ning teoreetilised ja praktilised algteadmised töötamiseks lihtsamate inseneriülesannete modelleerimisel tekkivate füüsika-, matemaatika ja mehaanikaprobleemide lahendamiseks. Lisaks on võimalik saada baasteadmisi ka füüsikaliste maateaduste – füüsikalise geoloogia ja okeanograafia valdkonnas. Õppimist on võimalik jätkata magistriõppes. Meditsiinifüüsikale spetsialiseerujad saavab lisaks baasharidusele reaalainetes veel teadmisi meditsiinifüüsikast, et jätkata oma eriala magistriõppes - biomeditsiinitehnoloogias. Meditsiinifüüsika spetsialiseerumise eesmärgiks on anda täiendavaid teadmisi meditsiini ja tehnika vallas ja praktika toimub erialases keskkonnas, põhiliselt haiglates. Tehnilise füüsika magistriõppes saab spetsialiseeruda rakendusfüüsikale, rakendusmatemaatikale, rakendusmehaanikale ja füüsikalistele maateadustele.

TÖÖVÄLJAVAATED

Laiapõhjaline haridus reaalainetes ja mõtlemisviis, mille kujundavad füüsikaõpingud, on kõrgelt hinnatud ka esmapilgul füüsikast väga kaugetel aladel, peamiselt muidugi seal, kus on tarvis palju teadmisi, head loogikat, suutlikkust otsustada kiiresti ja õigesti ja ka praktilisi oskusi. Suur osa füüsika eriala lõpetajaid töötab teadlastena nii füüsika, matemaatika, keemia, bioloogia, tehnika jm alal. Arvestatav hulk lõpetajaid on valinud ka praktilisema ala projekteerimise, infotehnoloogia või panganduse näol. Osa füüsikutest ja astronoomidest on valinud ka pedagoogilise töö kas üldharidus-, kutse- või kõrgkoolis.

Teaduse ja tehnoloogiaga seotud töökohad paiknevad peamiselt Tallinnas ja Tartus.
Eestis on füüsika uurimis/arendusasutusteks, kus füüsikud rakendust leiavad, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut ja Bioloogilise ja Keemilise Füüsika Instituut. Füüsikaga tegeldakse ka Tallinna Tehnikaülikoolis, Tartu ja Tallinna ülikoolide vastavates osakondades ning vähemal määral teisteski ülikoolides.
Astronoomide ja astrofüüsikute peamine tööandja Eestis on Tartu Observatoorium. Füüsikute-pedagoogide peamised tööandjad on üldhariduskoolid.
Eestis puuduvad hetkel suured tööstus- ja tehnoloogiafirmad, mis palkaksid rohkearvuliselt füüsikuid. Küll aga on olemas palju keskmisi ja väikseid firmasid, mis tegelevad tehnoloogiaarenduse, tootmise ja mitmesuguste mõõtmistega. Mõned näited: Metrosert (www.metrosert.ee), Kiirguskeskus (www.kiirguskeskus.ee), Evikon (www.evikon.ee), Estla (www.estla.com), Clifton (www.clifton.ee), Vertex Estonia (www.vertexestonia.ee)
Üldiselt on füüsikute tööjõuvajadus stabiilne, kasvava trendiga on tööjõuvajadus tehnoloogiafirmades.
Uurimisasutustes ja ülikoolides on selge karjääriredel: teadur/lektor- vanemteadur/dotsent - grupi juht/professor. Väga tihti lisandub kogemuse kasvades ka administratiivseid kohustusi, millega kaasneb ka liikumine firma juhtkonda. Tehnoloogiafirmades nii selge karjääriredel puudub, aga üldreeglina kogemuse suurenedes suureneb ka vastutus ja palk.
Vaata lisaks >> Hõive

LÄHEDASED AMETID

Kutsealale rohkemal või vähemal määral lähedased kutsed on: insenerid, keemikud, materjaliteadlased, atmosfääriteadlased, keskkonnateadlased, arvutiteadlased, programmeerijad ja süsteemianalüütikud, matemaatikud.

PALK JA MUUD SOODUSTUSED

Enamasti on füüsikutel kindel põhipalk. Akadeemilises sfääris töötajatele võidakse maksta lisatasusid näiteks loengute pidamise, kommertslepingute täitmise, lisafinantseerimisega teadusprojektides osalemise eest. Tehnoloogia ja arenduse alal võidakse maksta tulemustasusid. Tihti võimaldatakse eriti just tehnoloogia väikefirmade puhul võtmeisikutel-teadlastel omandada ka mõningane osalus firmas.
Tartu Ülikooli kui teadlaste/õppejõudude tüüpilise tööandja palgatasemed seisuga 01. jaanuar 2008: õppejõud/teadur alates 11 500 krooni kuus, dotsent/vanemteadur alates 17 250 kroonist kuus, professor/juhtivteadur alates 23 000 kroonist kuus. Palk tehnoloogiafirmades enamasti ületab vastava taseme spetsialisti palka akadeemilises sfääris. Füüsikaõpetaja palk on sama suur kui teistel õpetajatel.
Palgatõus on tõenäoliselt pidev, kuid mõõdukas. Riigikogu ja valitsuse programmdokumendid näevad ette teadusele ja haridusele eraldatava rahahulga protsentuaalset tõusu riigieelarves, mis peaks kajastuma ka füüsikute palgas.
Palgakasvu üheks mootoriks on ühtlustumine muu maailma tasemele. Nimelt on eriti just füüsikute-teadlaste tööleminek välismaale pigem lihtne ja bürokraatlikud tõkked selleks väga madalad.
Minevikus on olnud soodustusi ohtlike ainete ja kiirgusega töötamise eest. Käesoleval ajal on kaasaegsete laborite ohutustingimused niivõrd head, et otsene kokkupuude kemikaalide ja kiirgusallikatega on viidud miinimumini ja vastavaid soodustusi ei anta.
Füüsiku-teadlase elukutse juurde kuulub pidev enesetäiendus, üheks osaks sellest on osalemine rahvusvahelistel teaduskonverentsidel mitmel pool maailmas.

TÄIENDAV INFO

Eesti Füüsika Selts
Vabatahtlik organisatsioon, ühendab Eestis nii akadeemilises valdkonnas, firmades kui ka koolides tegutsevaid füüsikuid. Korraldab kord aastas (enamasti kevadel) Eesti füüsika päevi, kus võivad osaleda kõik soovijad.

Eesti Astronoomia Selts
Ühendab kutselisi astronoome ja astronoomiahuvilisi.

TÜ Füüsika Instituut
Bioloogilise ja Keemilise Füüsika Instituut

FYYSIKA.EE - Eesti füüsika portaal
Astronoomialaseid viiteid – eesti viited, observatooriumid, kosmoseagentuurid, organisatsioonid, ajakirjad
Kosmoloogia - interaktiivne astronoomiaõpik
Galaktilise astronoomia ja kosmoloogia sõnastik (eesti-inglise)