Kaj je uporabna fizika?

Uporabna fizika je izraz za raziskave fizike, ki združuje “čisto” fiziko z inženirstvom. Čista fizika je študij osnovnih fizikalnih lastnosti snovi in ​​vsega, kar iz nje izhaja, kot sta energija in gibanje. Uporabna fizika uporablja to isto smer raziskovanja za reševanje tehnoloških problemov.
Raziskavo je lahko enostavno prepoznati kot »uporabno« ali »čisto« v primerih, ko se išče neposredna praktična uporaba. Na primer, Einsteinova posebna teorija relativnosti je čista fizika in uporablja se tehnologija optičnih vlaken. Razlika med obema pa je morda bolj zabrisana. Vsekakor obstaja kontinuum raziskovalnih tem vzdolž spektra med uporabnim in čistim. Da pa se raziskava šteje za uporabljeno, se mora ukvarjati vsaj s potencialnimi tehnološkimi ali praktičnimi aplikacijami njihovih raziskav, če ne neposredno reševati inženirski problem.

Raziskave uporabne fizike se lahko ukvarjajo z razvojem instrumentov za znanstvene raziskave. Dejansko je večina instrumentov, ki jih uporabljajo raziskovalci fizike, tako naprednih, da jih po meri izdelajo raziskovalci sami. Visokoenergetski fiziki, ki delajo na pospeševalnikih delcev, kot je Evropska organizacija za jedrske raziskave (CERN), so dober primer fizikov, ki gradijo lastne instrumente.

Uporabna fizika je kot akademska disciplina razmeroma nov izum z nekoliko majhnim številom univerz, ki imajo oddelke na tem področju. Oddelek za uporabno fiziko pogosto pritegne fakulteto iz oddelka za fiziko in inženirskih oddelkov univerze. Običajno je, da ima fakulteta skupna imenovanja na več kot enem oddelku. Na vseh znanstvenih področjih je vse večji trend interdisciplinarnega raziskovanja, simptomatično je za ta trend tudi formalizirano prekrivanje inženirskih in fizikalnih raziskav v obliki oddelkov za fiziko na univerzah.

Obstaja veliko različnih raziskovalnih tem, ki se lahko štejejo za uporabno fiziko. En primer je razvoj superprevodnikov. Superprevodnik je material, ki prevaja elektriko brez upora pod določeno temperaturo. Superprevodni magneti so bistveni za delovanje naprav za slikanje z magnetno resonanco (MRI), pospeševalnikov delcev in spektrometrov jedrske magnetne resonance (NMR). Raziskave fizikalnih lastnosti in teorije superprevodnih magnetov bi se pravilno štele za čisto fiziko. Poskusi izdelave izboljšanih superprevodnikov in iskanja novih aplikacij zanje bi zagotovo veljali za uporabno fiziko. Drugi dobro znani primeri tovrstnih raziskav vključujejo fotovoltaiko in nanotehnologijo.