Dažnai abiturientai rinkdamiesi specialybes sunkiai įsivaizduoja, kas slepiasi po įvairiais jų pavadinimais. Šiame straipsnyje plačiau papasakosime apie vieną iš mūsų fakulteto studijų programų – taikomąją fiziką.

Taikomoji fizika – tai fizika, skirta atrasti naujas technologijas ir gerinti esamų technologijų praktinę naudą. Taikomoji fizika skiriasi nuo inžinerijos tuo, kad specialistas naudoja fundamentalias fizikos žinias ir fizikinius tyrimus naujoms technologijoms kurti ar spręsti inžinerijos problemas. Kitaip tariant, taikomoji fizika – tai įtvirtintos fizinių mokslų pagrindinės tiesos ir sąvokos, kurios sietinos su įvairių mokslinių principų įgyvendinimu praktiniuose įrenginiuose ir sistemų darbe.

Taikomoji fizika tiria visus mūsų pasaulio reiškinius, todėl galime teigti, kad šis mokslas – tai tiltas tarp fundamentalios (grynos) fizikos ir inžinerijos, pritaikantis įvairias technologijas tiriant gamtos reiškinius. Taikomosios fizikos specialistas taip pat naudoja savo žinias moksliniams tyrimams įvairiose srityse, kuriose galimas technologinis proveržis. Pavyzdžiui, taikomosios fizikos specialistai, dirbantys prie didelės energijos greitintuvų (Europos branduolinių tyrimų organizacija – CERN) siekia juos patobulinti, kad būtų atlikti teorinės fizikos tyrimai.

Yra daug įvairių sričių, kurios sietinos su taikomąja fizika. Kitas pavyzdys būtų – superlaidininkų plėtra. Superlaidininkas – tai medžiaga, kuria teka elektra be nuostolių, esant tam tikrai temperatūrai. Superlaidūs magnetai yra būtini magnetinio rezonanso įrenginiuose, dalelių greitintuvuose, branduolinio magnetinio rezonanso (NMR) spektrometruose ir kitur. Tyrimai, kuriais siekiama pagerinti tokių superlaidžių magnetų savybes bei jų panaudojimo galimybes, yra taip pat sietini su taikomąja fizika. Kiti žinomi pavyzdžiai – tai moksliniai tyrimai lazerių, saulės elementų bei nanotechnologijų srityse.

Taikomosios fizikos bruožas yra gebėjimas rasti sudėtingų kompleksinių (įvairių daugiadisciplininių sričių) problemų sprendimą, taikant pagrindinius fizinius principus. Todėl taikomoji fizika sietina su daugeliu tyrimų sričių, t.y. nanostruktūrines medžiagas ir jų pritaikymo būdus, fotonika, atomų ir molekulių fizika, biofizika, plazmos fizika, spintronika, kondensuotomis medžiagomis, nano ir mikrotechnologijomis, molekulių fizika, nanoelektronika, netiesine optika ir optiniais prietaisais, energetika bei branduolinėmis technologijomis. Taikomoji fizika sietina ne tik su teoriniu principų nagrinėjimu bei analize, o ir su praktiniu žinių pritaikymu, pvz., Einšteino Realityvumo teorija yra fundamentali fizika, o jos panaudojimas odinėse skaidulose – taikomoji fizika.

Žinoma, ties matematikos slenksčiu fizika nesibaigia – ji tik prasideda. Skirtingai nei įprastinėje matematikoje, fizikoje teorinės išvados privalo būti patikrinamos ir patvirtinamos eksperimentiškai. Tik eksperimentas atsako ar teorija buvo teisinga. Taigi, fizika savo esme yra eksperimentinis mokslas, kur savo galimybių pritaikymą ras ir teoretikas, linkęs į matematinius išvedžiojimus, ir eksperimentatorius, linkęs konstruoti, lituoti, daryti inžinerinius sprendimus, dirbti su sudėtinga fizikinių matavimų ir eksperimentavimo technika.

Kadangi vaikinai dažnai linksta į eksperimentus, tuo labiau, jog ir studijų metais įgytų žinių tam visiškai pakanka, todėl ir susiformavo nuomonė, jog tikro fiziko neatskiriami atributai matavimo prietaisai ir pilnos kišenės įvairių įrankių. Tačiau šiame moksle savo vietą atranda ir labiau į teoriją linkę studentai.

O perspektyvos?

Fizikos mokslas nėra pats lengviausias (o kaip gi kitaip – tenka suprasti didžiąsias pasaulio dėsningumų paslaptis, suvokti fizikinių reiškinių priežastis ir sąryšius), tačiau nepabijosime drąsaus teiginio, jog ir atsiveriančios galimybės yra labai plačios.

Besidomintiems mokslu ir moksline veikla

Mūsų civilizacijos, techninio progreso variklis yra nuolatinis ir nepaliaujamas žmonijos naujų žinių siekis – tai prasidėjo nuo rato sukūrimo ir vis dar nesibaigia gilinantis į beribes Visatos paslaptis, jos konstrukciją ir procesus, nuo megagalaktikos iki subatominių dalelių. Atradę naujus gamtos dėsningumus, žmonės visada skubėjo pritaikyti juos savo gyvenimo kokybei gerinti. Ir už viso to praktiškai visais atvejais slypi fizikos mokslas.

Galima drąsiai teigti, kad fizika prasidėjo nuo Niutono. Tai tik trys šimtai metų, niekis, palyginus su žmonijos egzistavimo trukme. Tačiau, kaip pasikeitė žmonių gyvenimas per tuos tris šimtmečius, o ypač per pastarąjį šimtmetį, kai buvo sukurta reliatyvumo teorija, kvantinė fizika ir kitos moderniosios fizikos šakos. Ar atsirastų bent vienas skeptikas, kuris išdrįstų suabejoti fizikos mokslo nuopelnais žvelgdamas į šį progresą? Fizikos atradimai atvedė žmoniją į tai, kad nuo arklio perlipome į automobilius, lėktuvus ir net kosminius laivus, kad užuot tauškinę skaitliukus, šiandien spaudome kompiuterių klavišus ir kiekvienas kišenėje nešiojamės mobilųjį telefoną.

Žinoma, daug pagelbėjo ir kiti puikūs mokslai, kaip matematika, chemija, inžinerija, bet pradžioje buvo mokslininkų – fizikų atrasti gamtos dėsniai, sukurtos naujos žinios. Šiandien, nors žmonių žinių ratas apie gamtos reiškinius labai platus, yra labai daug dar neištirtų, neišaiškintų ir nepritaikytų gamtos reiškinių. Naujų žinių ieškojimas klojasi ant jau žinomų. Tad čia atsiveria puikios galimybės į tyrimus, atradimus linkusiems jaunuoliams – po bakalauro baigimo galima stoti į magistratūros studijas, o vėliau – mokslinės karjeros pradžia doktorantūros studijose arba pagrindiniuose lietuviškuos universitetuose, arba garsiuose moksliniuose institutuose tiek Lietuvoje, tiek ir visame pasaulyje.

Tolesnių taikomosios fizikos studijų kryptys yra labai plačios – Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto (buvusio Fundamentaliųjų mokslų fakulteto) Fizikos katedros mokslininkai jau ilgą laiką gilinasi į plonų sluoksnių technologiją bei fiziką (tai labai plačiai paplitusi pramonės sritis, užsiimanti tokia veikla, kaip integrinių schemų metalizacija, interferencinių filtrų, saulės elementų ir kitų šiai dienai būtinų technologijų vystymų ir gamyba), labai perspektyvias fizikines technologijas vandenilio energetikoje, nanotechnologijų panaudojimą ir plėtrą bei daugelį kitų šiuolaikiniam mokslui ir inžinerijai svarbių sričių. Sukaupta mokslinė patirtis bei žinios paskaitų ir laboratorinių darbų metu perduodamos jaunajai kartai, kuriai atsiveria puikios galimybės arba pratęsti šiuos tyrimus renkantis mokslininko kelią, arba jas panaudoti siekiant karjeros perspektyviose Lietuvos ir užsienio įmonėse.

Kalbant apie mokslininko gyvenimo kelią, nebūtina ateities sieti vien tik su universitetais – žinoma, jauni mokslininkai ir dėstytojai juose visada laukiami. Ateinančiame dešimtmetyje galimybių Lietuvos mokslininkams turėtų gerokai padaugėti sėkmingai kuriant ir vystant vadinamuosius Mokslo parkus. Vienas iš jų – Kauno „Santakos“ slėnis (tai bus ketvirtasis iš penkių Lietuvoje steigiamų integruotų mokslo, studijų ir verslo centrų) įsikurs kaip tik šalia Kauno technologijos universiteto Fundamentaliųjų mokslo fakulteto. Nėra jokių abejonių, jog tiek šio, tiek ir kitų centrų pagrindiniai darbuotojai bus dabartiniai abiturientai bei studentai, nusprendę rinktis akademinį gyvenimą.

Inžinerinę veiklą mėgstantiems jaunuoliams

Tačiau nebūtina rinktis mokslininko kelią – išmanant fizikos mokslo pagrindus, pakanka labai nedidelio žingsnelio beveik į bet kurias inžinerinio profilio pareigas. Tai nekeista – juk kiekviena inžinerijos kryptis remiasi konkrečiais taikomosios fizikos mokslo atradimais ir žiniomis. O jei išmanai pagrindinius dėsnius, iki jų pritaikymo ir panaudojimo praktikoje belieka mažas žingsnelis – fizikos dėsniai labai sėkmingai taikomi net ir psichologijoje, ekonomijoje, finansuose (burbulų teorija, dinaminio chaoso teorija, fazinių virsmų teorija ir kt.). Todėl fizikai be problemų dirba su medicinine aparatūra, energetikos įmonėse, teisminės ekspertizės laboratorijose, mokslinės-techninės literatūros leidyklose, mokslo ekspertinėse įstaigose.

Pagaliau, baigus fizikos bakalauro studijas ir pajutus, jog domina ne pats platusis fizikos pasaulis, o kažkuri siauresnė jo dalis, galima tęsti studijas inžinerinės pakraipos (mechanikos, statybos, medicininės fizikos, medžiagų mokslo ir kt.) magistratūroje. Fizikos studijos suteiks jums ne tik fundamentalias žinias apie gamtos reiškinius, bet ir suformuos sistemingą, analitinį ir logišką požiūrį ne tik į fizikinius, bet ir į visus kitus (socialinius, ekonominius, psichologinius, finansinius) reiškinius.

Štai kodėl sakoma, kad fizika ne tik mokslas, tai gyvenimo būdas.

Būsimiems verslininkams

Ir šis gyvenimo būdas gali nuvesti dar toliau, nei kad jau išvardintos ir taip plačios galimybės. Jau eilę metų Lietuvoje diskutuojama, kokia gi turi būti mūsų valstybės ateitis. Juk mūsų šalis nedidelė, negausu gamtos turtų, todėl pramonė turi būti orientuota į sudėtingos technikos bei įrangos projektavimą ir kūrimą, reikalaujantį aukštųjų technologijų, nanotechnologijų ir nanomokslo žinių pritaikymo. Juk dabar kaip tik tas „lūžio“ laikotarpis, kai didelės investicijos ir dotacijos skiriamos atsinaujinančios energetikos vystymui ir plėtrai – visų pirma, saulės energijos ir su tuo susijusių saulės elementų tobulinimui ir gamybai, vandenilio energetikos plėtrai, branduolinių jėgainių saugumo didinimui ir naujų galimybių paieškai. O kur dar labai didelio susidomėjimo visame pasaulyje sulaukusi nanotechnologijų sritis? Ir visa tai – taikomosios fizikos sritys.

Štai todėl organizuotus ir veiklius absolventus mes skatiname kurti aukštųjų technologijų ir nanotechnologijų verslą, tapti tokių įmonių savininkais, direktoriais, vadybininkais, vedančiaisiais specialistais. Ko reikia tokiai veiklai? Reikia fizikinio išsilavinimo ir verslininko gebėjimų. Fizikos, aukštųjų technologinių ir verslo organizavimo žinių tikrai jums suteiks KTU mokslininkai, belieka turėti verslininko gyslelę ir pirmyn!

Konkursinis balas

Konkursiniai mokomieji dalykai pateikti čia.

Turite daugiau klausimų apie šią studijų programą? Rašykite juos komentaruose, o mes parengsime ir publikuosime atsakymus į juos.

Prof. dr. Giedrius Laukaitis,
Kauno technologijos universitetas

Komentarai (0)