Co to jest fizyka stosowana?

Fizyka stosowana to termin badań fizyki, który łączy fizykę „czystą” z inżynierią. Czysta fizyka to badanie podstawowych właściwości fizycznych materii i wszystkiego, co się z niej wywodzi, takie jak energia i ruch. Fizyka stosowana stosuje tę samą linię badań do rozwiązywania problemów technologicznych.

Badania mogą być łatwe do zidentyfikowania jako „stosowane” lub „czyste” w przypadkach, w których poszukuje się bezpośredniego praktycznego zastosowania. Na przykład specjalna teoria względności Einsteina to czysta fizyka i zastosowano projektowanie technologii światłowodowej. Różnica między nimi może być jednak bardziej rozmyta. Z pewnością istnieje ciąg tematów badawczych wzdłuż spektrum między stosowanym a czystym. Aby jednak uznać je za zastosowane, badania muszą dotyczyć przynajmniej potencjalnych technologicznych lub praktycznych zastosowań ich badań, jeśli nie są bezpośrednio zaangażowane w rozwiązanie problemu inżynierskiego.

Stosowane badania fizyki mogą dotyczyć opracowania oprzyrządowania do badań naukowych. Rzeczywiście, duża część oprzyrządowania wykorzystywanego przez badaczy fizyki jest tak zaawansowana, że ​​zbudowali ją sami naukowcy. Wysokoenergetyczni fizycy pracujący nad akceleratorami cząstek, takimi jak Europejska Organizacja Badań Jądrowych (CERN), są dobrym przykładem fizyków, którzy budują własne oprzyrządowanie.

Fizyka stosowana, jako dyscyplina akademicka, jest stosunkowo nowym wynalazkiem z nieco niewielką liczbą uniwersytetów posiadających wydziały w tej dziedzinie. Często wydział fizyki stosowanej będzie czerpał wykłady z wydziału fizyki i inżynierii uniwersytetu. Wydział często organizuje wspólne spotkania w więcej niż jednym dziale. Wzrasta tendencja do badań interdyscyplinarnych we wszystkich dziedzinach nauki, a sformalizowane nakładanie się badań inżynieryjnych i fizyki w postaci wydziałów fizyki stosowanej na uniwersytetach jest symptomatyczne dla tego trendu.

Istnieje wiele różnych tematów badawczych, które można uznać za fizykę stosowaną. Jednym z przykładów jest rozwój nadprzewodników. Nadprzewodnik to materiał, który przewodzi prąd elektryczny bez oporności poniżej określonej temperatury. Magnesy nadprzewodzące są niezbędne do funkcjonowania maszyn do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI), akceleratorów cząstek i spektrometrów jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR). Badania właściwości fizycznych i teorii nadprzewodzących magnesów należałoby uznać za czystą fizykę. Próby zbudowania ulepszonych nadprzewodników i znalezienia dla nich nowych zastosowań z pewnością byłyby uważane za fizykę stosowaną. Inne dobrze znane przykłady tego typu badań obejmują fitowoltaikę i nanotechnologię.