Τι είναι η Εφαρμοσμένη Φυσική;

Η εφαρμοσμένη φυσική είναι ένας όρος για την έρευνα στη φυσική που συνδυάζει την «καθαρή» φυσική με τη μηχανική. Η καθαρή φυσική είναι η μελέτη των βασικών φυσικών ιδιοτήτων της ύλης, και όλων όσων προέρχονται από αυτήν, όπως η ενέργεια και η κίνηση. Η εφαρμοσμένη φυσική χρησιμοποιεί αυτήν την ίδια γραμμή έρευνας για την επίλυση τεχνολογικών προβλημάτων.
Μπορεί να είναι εύκολο να προσδιοριστεί η έρευνα ως «εφαρμοσμένη» ή «καθαρή» σε περιπτώσεις όπου επιδιώκεται μια άμεση πρακτική εφαρμογή. Για παράδειγμα, η ειδική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν είναι η καθαρή φυσική και εφαρμόζεται η τεχνολογία σχεδιασμού οπτικών ινών. Ωστόσο, η διάκριση μεταξύ των δύο μπορεί να είναι πιο θολή. Σίγουρα, υπάρχει μια συνέχεια ερευνητικών θεμάτων σε όλο το φάσμα μεταξύ εφαρμοσμένης και καθαρής. Αλλά για να θεωρηθεί εφαρμοσμένη, η έρευνα πρέπει τουλάχιστον να αφορά τις πιθανές τεχνολογικές ή πρακτικές εφαρμογές της έρευνάς τους, εάν δεν εμπλέκεται άμεσα στην επίλυση ενός μηχανικού προβλήματος.

Η έρευνα στην εφαρμοσμένη φυσική μπορεί να ασχολείται με την ανάπτυξη οργάνων για επιστημονική έρευνα. Πράγματι, πολλά από τα όργανα που χρησιμοποιούν οι ερευνητές της φυσικής είναι τόσο προηγμένα που κατασκευάζονται κατά παραγγελία από τους ίδιους τους ερευνητές. Οι φυσικοί υψηλής ενέργειας που εργάζονται σε επιταχυντές σωματιδίων όπως ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικής Έρευνας (CERN) είναι ένα καλό παράδειγμα φυσικών που κατασκευάζουν τα δικά τους όργανα.

Η εφαρμοσμένη φυσική, ως ακαδημαϊκή επιστήμη, είναι μια σχετικά νέα εφεύρεση με έναν κάπως μικρό αριθμό πανεπιστημίων που διαθέτουν τμήματα στον τομέα αυτό. Συχνά, ένα τμήμα εφαρμοσμένης φυσικής αντλεί καθηγητές από το τμήμα φυσικής και τα τμήματα μηχανικής ενός πανεπιστημίου. Είναι σύνηθες το διδακτικό προσωπικό να έχει κοινά ραντεβού σε περισσότερα από ένα τμήματα. Υπάρχει μια αυξανόμενη τάση προς τη διεπιστημονική έρευνα σε όλα τα επιστημονικά πεδία και η επισημοποιημένη επικάλυψη της έρευνας μηχανικής και φυσικής με τη μορφή τμημάτων φυσικής στα πανεπιστήμια είναι σύμπτωμα αυτής της τάσης.

Υπάρχει μεγάλη ποικιλία ερευνητικών θεμάτων που μπορεί να θεωρηθούν ως εφαρμοσμένη φυσική. Ένα παράδειγμα είναι η ανάπτυξη υπεραγωγών. Ένας υπεραγωγός είναι ένα υλικό που θα άγει ηλεκτρισμό χωρίς αντίσταση κάτω από μια ορισμένη θερμοκρασία. Οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες είναι απαραίτητοι για τη λειτουργία των μηχανών απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (MRI), των επιταχυντών σωματιδίων και των φασματόμετρων πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). Η έρευνα για τις φυσικές ιδιότητες και τη θεωρία πίσω από τους υπεραγώγιμους μαγνήτες θα μπορούσε να θεωρηθεί καθαρή φυσική. Οι προσπάθειες κατασκευής βελτιωμένων υπεραγωγών και η εύρεση νέων εφαρμογών για αυτούς θα θεωρούνταν ασφαλώς εφαρμοσμένη φυσική. Άλλα γνωστά παραδείγματα αυτού του τύπου έρευνας περιλαμβάνουν τα φολτοβολταϊκά και τη νανοτεχνολογία.