Что такое прикладная физика и зачем она нужна?

Среди множества научных дисциплин физика является одной из самых интересных. Благодаря ей постигается множество процессов, совершенствуются технологии и совершаются открытия. В статье рассмотрим, что такое наука физика и ее прикладная часть.

Описание науки

Чтобы все изобретенные машины и технологические решения успешно были введены в эксплуатацию, ученым приходится заниматься разгадыванием многих сопутствующих задач. В этом им помогает прикладная физика. Она включает комплекс знаний, целью которого является поиск решений для конкретных технологических и практических проблем.

К основным целям и задачам прикладной науки относятся:

• Изучение общих закономерностей существования природы, а также строения и физических свойств материи.
• Формирование законов естествознания.
• Использование математики в качестве основы для проведения расчетов.
• Проведение экспериментов с целью доказательства теоретических результатов.

Методы прикладной науки

Прикладная физика также называется экспериментальной. Она помогает обнаружить ошибки в теории с помощью постановки экспериментов.

Исследования проводятся такими методами:

• Управляемые эксперименты. Это такие опыты, которые в процессе подвергаются коррекции человеком. Например, лабораторные исследования. В таких условиях могут быть смоделированы практически любые ситуации и их исходы, проведена коррекция теоретических знаний и возможен повтор опыта.
• Естественные эксперименты. Это такие, которые проводятся в обычной среде обитания или существования испытуемого объекта. Здесь важно минимальное влияние человеческого фактора или полное его отсутствие. Такие опыты проводятся, например, в астрофизике при наблюдении за движениями астрономических объектов.

Экспериментальная физика разделяется на такие виды:

• радиационная и биофизика;
• экология;
• экспериментальная ядерная наука;
• физика элементарных частиц;
• физика плазмы;
• наносистемы;
• физика твердого тела и другие отрасли.

Чем отличается от теоретической науки

Прикладная физика ставит свой задачей рассмотреть явление не с целью его изучения, а в контексте решения технических проблем. Она отличается от «чистой» науки, которая основывается на базовых аспектах, тем, что эксперимент проводится на основе полученных теоретических знаний.

Прикладная физика не решает проблемы фундаментальных исследований. Она предлагает варианты для эффективного использования технологий в практике.

Физика – наука, которая связана со всеми дисциплинами. Ее исследования применимы во многих областях. Например, ядерные технологии, возможности передвижения, электроника и электротехника, медицина, наноисследования, измерения и строение сооружений и многое другое.

Как правило, практическим аспектом физики занимается группа ученых. Они могут работать в частном порядке и по государственной программе. Многие институты и факультеты проводят собственные исследования и делятся результатом со всем миром.

Журнал по физике

В России популярным изданием является журнал «Прикладная физика». В нем можно найти краткую информацию по последним исследованиям и достижениям, которые в будущем могут быть применены на практике.

Журнал имеет собственный сайт и редакционную коллегию. Выпускается с 1994 года и успел завоевать доверие научного сообщества. В нем печатаются статьи разных тематик: обсуждения на конференциях, прикладные аспекты технологий в лазерной, ионнолучевой, плазменной, фотоэлектронной, микроволновой областях и многие другие направления.

Отдельно выпускается издание, в котором описываются развернутые программы исследований и аналитические обзоры – «Успехи прикладной физики». Здесь можно найти аналогичные тематики, но с более подробной информацией.

Современные проекты

В современном научном сообществе все время проводятся какие-либо эксперименты по физике. На сегодняшний момент важными являются:

• Тяжелый Ионный Коллайдер - LHC. Это ускоритель частиц, который был запущен в 2008 году. Целью его работы является изучение взаимодействия (ударения друг об друга) заряженных частиц – протонов и тяжелых ионов. Исследование проводится на территории Женевы. На сегодня это самая крупная подобная экспериментальная установка.
• Космический телескоп, названный в честь Джеймса Уэббла. Этот аппарат предположительно заменит «Хаббл» весной 2019 года и будет проводить наблюдения до 2023 года. Технология предполагает исследования в области астрофизики, экзопланетологии и изучения водных миров Солнечной системы. Проект основывается на взаимодействии 17 стран мира и возглавляется NASA. Значительный вклад в разработку внесли Европейское и Канадское космические агентства.

Можно сказать, что без прикладной физики не обходится ни одно исследование. Теоретические знания обязательно подвергаются изменениям при практических испытаниях. Именно прикладная наука помогает внедрить их в практику.