Convertirse en un físico teórico generalmente requiere un doctorado en física o matemáticas, experiencia postdoctoral y varios años de experiencia laboral aplicando física. Trabajar para convertirse en un físico teórico puede llevar muchos años de aprendizaje y experiencia. Muy a menudo, los físicos teóricos comenzarán con la física aplicada y, a partir de ahí, pasarán a la física teórica.
Un físico teórico, a veces llamado físico matemático, usa solo teorías y matemáticas para predecir observaciones, como eventos naturales. Explican por qué la naturaleza funciona como lo hace, como por qué el cielo es azul. A diferencia de la mayoría de las ciencias, la física teórica no utiliza experimentos para recopilar datos. Los experimentos se utilizan para apoyar o eliminar teorías después de haber sido inventadas en la mente de un físico teórico.
Lograr un doctorado en física o matemáticas es necesario para convertirse en un físico teórico. Este paso lleva un promedio de ocho años de educación superior. Los estudiantes comienzan obteniendo una licenciatura en ciencias naturales, luego pasan a un título de posgrado en física aplicada o ciencias naturales, y finalmente obtienen un doctorado en física o matemáticas. Esta variedad de plan de estudios muestra la notable variedad de información que la física teórica puede influir.
El segundo paso, la experiencia posdoctoral, generalmente requiere viajar a una instalación especializada y aprender a usar las teorías físicas y las matemáticas para predecir las observaciones. Las opciones comunes son instalaciones físicas de alta energía, como aceleradores de partículas y observatorios astronómicos. Una vez aceptado en un programa posdoctoral, los próximos dos años estarán repletos de física aplicada y publicaciones. Cada nueva observación que se haga deberá ser interpretada y presentada a varias revistas académicas. Es posible que este paso deba repetirse muchas veces para ser contratado a tiempo completo como matemático o físico aplicado.
Para convertirse en un físico teórico, obtener experiencia laboral es el paso más difícil y, a menudo, proviene de varios programas posdoctorales. La otra opción es ser contratado como matemático a tiempo completo o como físico aplicado. Esta opción se aplica a cualquier campo de estudio, pero requiere un amplio conocimiento del uso de las matemáticas y la física para resolver problemas de nuevas maneras. Los bancos, las compañías navieras y las universidades son algunas opciones que muestran la variedad de experiencia laboral disponible para aquellos calificados. Comúnmente, las universidades brindan experiencia laboral como profesor asociado e investigador después de completar un programa de doctorado.
Después de años como profesional, es posible postularse para convertirse en un físico teórico. Trabajar como autor, profesor o estadístico son trabajos comunes. Cada posición requiere que un físico teórico analice nuevas teorías y desarrolle nuevos modelos matemáticos y físicos para explicar mejor las observaciones. Albert Einstein es el físico teórico más famoso de la historia porque explicó que toda la materia es energía condensada. También demostró que el espacio y el tiempo siempre están conectados. Sus muchos proyectos iban desde la energía atómica hasta los agujeros negros.