Che cos'è la fisica applicata?
La fisica applicata è un termine per la ricerca di fisica che combina la fisica "pura" con l'ingegneria. La fisica pura è lo studio delle proprietà fisiche di base della materia e di tutto ciò che ne deriva, come l'energia e il movimento. La fisica applicata utilizza questa stessa linea di indagine per risolvere i problemi tecnologici.
Può essere facile identificare la ricerca come "applicata" o "pura" nei casi in cui si richiede un'applicazione pratica diretta. Ad esempio, la teoria della relatività speciale di Einstein è pura fisica e viene applicata la progettazione della tecnologia in fibra ottica. La distinzione tra i due può essere più sfocata, tuttavia. Certamente, c'è un continuum di argomenti di ricerca lungo lo spettro tra applicato e puro. Ma per essere considerata applicata, la ricerca deve almeno riguardare le potenziali applicazioni tecnologiche o pratiche della loro ricerca, se non direttamente impegnata nella risoluzione di un problema di ingegneria.
La ricerca di fisica applicata può riguardare lo sviluppo di strumenti per la ricerca scientifica. In effetti, gran parte della strumentazione utilizzata dai ricercatori di fisica è così avanzata che è costruita su misura dai ricercatori stessi. I fisici ad alta energia che lavorano su acceleratori di particelle come l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) sono un buon esempio di fisici che costruiscono la propria strumentazione.
La fisica applicata, come disciplina accademica, è un'invenzione relativamente nuova con un numero piuttosto piccolo di università con dipartimenti sul campo. Spesso un dipartimento di fisica applicata trarrà facoltà dal dipartimento di fisica e dai dipartimenti di ingegneria di un'università. È comune per la facoltà tenere appuntamenti congiunti in più di un dipartimento. Vi è una tendenza crescente verso la ricerca interdisciplinare in tutti i campi scientifici e la sovrapposizione formale della ricerca ingegneristica e fisica sotto forma di dipartimenti di fisica applicata nelle università è sintomatica di questa tendenza.
Esistono numerosi argomenti di ricerca che possono essere considerati fisica applicata. Un esempio è lo sviluppo di superconduttori. Un superconduttore è un materiale che conduce elettricità senza resistenza al di sotto di una certa temperatura. I magneti superconduttori sono essenziali per la funzione delle macchine di risonanza magnetica (MRI), acceleratori di particelle e spettrometri a risonanza magnetica nucleare (NMR). La ricerca sulle proprietà fisiche e sulla teoria alla base dei magneti superconduttori sarebbe correttamente considerata pura fisica. I tentativi di costruire superconduttori migliorati e di trovare nuove applicazioni per loro sarebbero certamente considerati fisica applicata. Altri esempi ben noti di questo tipo di ricerca includono il fotovoltaico e la nanotecnologia.