ما هي الفيزياء التطبيقية؟
تُعرف الفيزياء التطبيقية (بالإنجليزية: Applied Physics) بأنها فرع من فروع علم الفيزياء، وهي الفرع الذي يركز على استخدام مبادئ ومفاهيم علم الفيزياء النظرية لحل المشكلات العملية وتطوير التقنيات المتنوعة، وهذا يعني أنه يسد الفجوة بين الفيزياء النظرية البحتة والحياة الواقعية، ويطبق المعرفة المكتسبة من أبحاث الفيزياء الأساسية على التطبيقات العملية.[١]
يعمل علماء الفيزياء التطبيقية في مختلف الصناعات والمؤسسات البحثية لتطوير تقنيات جديدة، وتحسين التقنيات الموجودة في الوقت الحالي، ومواجهة تحديات محددة في مجالات معينة مثل الإلكترونيات، وعلوم المواد، والطاقة، والفضاء، وغيرها العديد.
ما هي المجالات الرئيسية للفيزياء التطبيقية؟
تشمل المجالات الرئيسية للفيزياء التطبيقية كلًا مما يأتي:[٢][٣]
- الإلكترونيات: يستطيع علماء الفيزياء التطبيقية العمل على تصميم وتحسين الأجهزة والمعدات الإلكترونية المتنوعة، مثل أشباه الموصلات، والترانزستورات، والإلكترونيات الدقيقة، لجعلها أكثر كفاءة وفائدة.
- علم المواد: يدرس علماء الفيزياء التطبيقية خصائص المواد المختلفة، ويطورون مواد جديدة بحيث تكون مفيدة لتطبيقات محددة، مثل تصميم مواد أقوى وأخف وزنًا لاستخدامها في مجال الفضاء، أو تطوير مواد متقدمة لاستخدامها في صناعة الأجهزة الطبية المتنوعة.
- البصريات والضوئيات: يعمل علماء الفيزياء التطبيقية على تطوير التقنيات البصرية والفوتونية، بما في ذلك، الليزر، والألياف الضوئية، وأنظمة التصوير التي يتم استخدامها في تطبيقات الاتصالات والتصوير الطبي والتصنيع وغيرها.
- الطاقة: يشمل هذا المجال البحث في مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها، والحفاظ على الطاقة، وتطوير تقنيات طاقة أكثر كفاءة، مثل الخلايا الشمسية، والبطاريات، والمفاعلات النووية، وغيرها العديد.
- الفضاء الجوي والنقل: يساهم علماء الفيزياء التطبيقية في تصميم وتحسين الطائرات والمركبات الفضائية وأنظمة النقل من خلال تطبيق مبادئ الديناميكا الهوائية وديناميكيات السوائل والدفع في هذه التطبيقات العملية.
- الفيزياء البيئية: يدرس علماء الفيزياء التطبيقية القضايا البيئية المتنوعة، مثل تغير المناخ، والتلوث، وإدارة الموارد البيئية المتنوعة، وذلك باستخدام مبادئ الفيزياء الكلاسيكية، وذلك بهدف تطوير حلول وتقنيات جديدة من أجل مستقبل مستدام.
- الفيزياء الحيوية: يطبق هذا المجال متعدد التخصصات مفاهيم الفيزياء النظرية لفهم العمليات البيولوجية التي تحدث في أجسام الكائنات الحية، وتطوير تقنيات التشخيص الطبي والتصوير والعلاج.
- الفيزياء النووية: يعمل علماء الفيزياء التطبيقية على الطاقة النووية، والعلاج الإشعاعي، والسلامة النووية، والعديد من تطبيقات الفيزياء النووية الأخرى.
- الجيوفيزياء: يستخدم علماء الفيزياء التطبيقية مبادئ الفيزياء النظرية لدراسة باطن الأرض، مثل التنقيب الزلزالي عن النفط والغاز، وفهم الظواهر الطبيعية مثل الزلازل والبراكين وغيرها.
- الفيزياء الحاسوبية: يتضمن ذلك استخدام المحاكاة الحاسوبية والنمذجة الرياضية لحل المشكلات الفيزيائية المعقدة.
باختصار، يمكن القول إن علم الفيزياء التطبيقية يلعب دورًا مهمًا في ترجمة المبادئ الأساسية للفيزياء إلى ابتكارات وحلول عملية تؤثر على مختلف الصناعات والحياة اليومية، حيث إنه مجال متعدد التخصصات، ويتعاون غالبًا مع المهندسين وعلماء المواد وغيرهم من المتخصصين لمواجهة التحديات التكنولوجية المعقدة.
المراجع
- ↑ "Applied Physics", csusm, Retrieved 30/8/2023. Edited.
- ↑ "Applied Physics", gradschool.cornell, Retrieved 30/8/2023. Edited.
- ↑ "Applied Physics Jobs", aip, Retrieved 30/8/2023. Edited.
