అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం

From IndicWiki Sandbox

Template:Outline Template:Other uses

లేజర్ (laser) ఉపయోగించి చేస్తున్న ఒక ప్రయోగం
ఒక అయస్కాంత అనునాద ఇమేజింగ్ (magnetic resonance image)

అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం (Applied physics) అనేది శాస్త్రీయ లేదా ఇంజనీరింగ్ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి భౌతిక శాస్త్రం (physics) సూత్రాలను ఉపయోగించే ఒక ప్రత్యేక రంగం. దీనిని సాధారణంగా స్వచ్ఛమైన భౌతిక శాస్త్రానికి (Pure physics), ఇంజనీరింగ్ (engineering) రంగానికి మధ్య ఒక వంతెన లేదా అనుసంధానంగా పరిగణిస్తారు. అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ప్రకృతి రహస్యాలను కేవలం తెలుసుకోవడమే కాకుండా, ఆ జ్ఞానాన్ని మానవాళికి ఉపయోగపడేలా మార్చడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తారు.

"అనువర్తిత" (Applied) అనే పదాన్ని "స్వచ్ఛమైన" (Pure) భౌతిక శాస్త్రం నుండి వేరుగా చూడవచ్చు. పరిశోధకుల ఉద్దేశ్యం, వారు చేసే పని మరియు సాంకేతికత (technology) లేదా శాస్త్రం మధ్య ఉన్న సంబంధం ఆధారంగా ఈ తేడా ఉంటుంది. అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం ప్రాథమిక భౌతిక సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అయితే, ఇది ఆ సూత్రాలను నిజ జీవితంలో ఉపయోగపడే పరికరాలు, వ్యవస్థలలో ఎలా వాడాలో చూపిస్తుంది. ఇతర శాస్త్ర రంగాలలో మరియు అధునాతన సాంకేతికత (high technology) లో భౌతిక శాస్త్రాన్ని ఉపయోగించడం దీని ప్రధాన ఉద్దేశ్యం. "General Information on Applied Physics". Stanford Department of Applied Physics. Archived from the original on 7 March 2007.

పరిచయం మరియు ప్రాముఖ్యత

అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం అనేది నిరంతరం అభివృద్ధి చెందుతున్న రంగం. ఇది కేవలం ల్యాబ్‌లలో జరిగే ప్రయోగాలకు మాత్రమే పరిమితం కాదు. మనం వాడుతున్న స్మార్ట్‌ఫోన్‌లు, కంప్యూటర్లు, విమానాలు, అంతరిక్ష నౌకలు మరియు వైద్య రంగంలో వాడే ఎం.ఆర్.ఐ (MRI) స్కాన్‌ల వెనుక ఈ శాస్త్రం దాగి ఉంది. భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్న సిద్ధాంతాలను ఇంజనీర్లు వాస్తవ రూపంలోకి తీసుకురావడానికి ఈ విభాగం ఒక మార్గదర్శిగా నిలుస్తుంది. భవిష్యత్తులో రాబోయే కొత్త ఆవిష్కరణలకు ఇది ఒక పునాది అని మనం చెప్పవచ్చు.

పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి రంగాల ఉదాహరణలు

అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం చాలా విస్తృతమైనది. ఇందులో అనేక విభాగాలు ఉన్నాయి. వాటి గురించి కింద వివరంగా తెలుసుకుందాం:

త్వరణకం భౌతిక శాస్త్రం (Accelerator physics): పరమాణువులను అతి వేగంగా పంపే భారీ యంత్రాల తయారీ మరియు వాటి పనితీరును ఇది వివరిస్తుంది.

ధ్వని శాస్త్రం (Acoustics): శబ్ద తరంగాలు వాతావరణంలో ఎలా ప్రయాణిస్తాయి, వాటిని ఎలా నియంత్రించాలి మరియు వినడానికి అనువుగా ఎలా మార్చాలో ఇది నేర్పుతుంది.

వాతావరణ భౌతిక శాస్త్రం (Atmospheric physics): భూమి వాతావరణం, మేఘాల కదలికలు మరియు వాతావరణ మార్పుల వెనుక ఉన్న భౌతిక నియమాలను ఇది చర్చిస్తుంది.

జీవ భౌతిక శాస్త్రం (Biophysics): జీవశాస్త్రంలోని సంక్లిష్ట సమస్యలను భౌతిక శాస్త్ర సూత్రాలతో పరిష్కరించడం దీని ప్రత్యేకత.

మెదడు-కంప్యూటర్ అనుసంధానం (Brain–computer interfacing): మనిషి మెదడు నుండి వచ్చే సంకేతాలను కంప్యూటర్ ద్వారా అర్థం చేసుకోవడం మరియు నియంత్రించడం.

రసాయన భౌతిక శాస్త్రం (Chemical physics): రసాయన చర్యలు జరుగుతున్నప్పుడు అణువుల మధ్య ఉండే భౌతిక శక్తుల గురించి ఇది వివరిస్తుంది.

డిఫరెన్షియబుల్ ప్రోగ్రామింగ్ (Differentiable programming)

ఇంజనీరింగ్ ఫిజిక్స్ (Engineering physics): ఇంజనీరింగ్ రంగంలో కొత్త సమస్యలను పరిష్కరించడానికి భౌతిక శాస్త్రాన్ని వాడటం.

భూ భౌతిక శాస్త్రం (Geophysics): భూమి లోపలి పొరల నిర్మాణం మరియు భూకంపాల గురించి అధ్యయనం చేయడం.

పదార్థాల భౌతిక శాస్త్రం (Materials physics)

వైద్య భౌతిక శాస్త్రం (Medical physics)

సూక్ష్మదర్శిని (Microscopy)

కేంద్రక భౌతిక శాస్త్రం (Nuclear physics)

ఆప్టికల్ ఫిజిక్స్ (Optical physics): కాంతి యొక్క లక్షణాల గురించి విశ్లేషించడం.

ప్లాస్మా ఫిజిక్స్ (Plasma physics)

క్వాంటం టెక్నాలజీ (Quantum technology)

పునరుత్పాదక శక్తి (Renewable energy): సూర్యరశ్మి మరియు గాలి ద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడం.

అంతరిక్ష భౌతిక శాస్త్రం (Space physics)

స్పెక్ట్రోస్కోపీ (Spectroscopy): కాంతి ప్రసారం ద్వారా పదార్థాల స్వభావాన్ని పరీక్షించడం.

విస్తృతమైన వివరణ

అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం ప్రాముఖ్యతను మనం ప్రతిరోజూ చూస్తున్నాము. ఉదాహరణకు, ఒక భౌతిక శాస్త్రవేత్త పదార్థాలలోని ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవర్తనను అధ్యయనం చేస్తాడు. ఈ అధ్యయనం ఆధారంగా ఒక అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రవేత్త "ట్రాన్సిస్టర్"ను తయారు చేస్తాడు. ఆ ట్రాన్సిస్టర్ సహాయంతో ఇంజనీర్లు కంప్యూటర్లను రూపొందిస్తారు. ఈ క్రమంలో అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం ఒక వారధిగా పనిచేస్తుంది.

భూ వాతావరణంలోకి తిరిగి ప్రవేశిస్తున్నప్పుడు అంతరిక్ష నౌక (Space Shuttle) నమూనాను కంప్యూటర్ ద్వారా పరిశీలించడం

వైద్య రంగంలో అద్భుతాలు

వైద్య శాస్త్రంలో అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం విప్లవాత్మక మార్పులు తెచ్చింది. రోగి శరీరాన్ని కత్తిరించకుండానే లోపల ఏముందో చూడగలిగే 'నాన్-ఇన్వేసివ్' పద్ధతులు ఈ శాస్త్రం వల్లే సాధ్యమయ్యాయి. ఎక్స్-రే నుండి నేటి అడ్వాన్స్‌డ్ ఎం.ఆర్.ఐ మరియు పెట్ స్కాన్ల వరకు అన్నీ కూడా భౌతిక సూత్రాలపైనే ఆధారపడి ఉన్నాయి. క్యాన్సర్ వంటి రోగాలకు ఇచ్చే రేడియేషన్ చికిత్సలో భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కీలక పాత్ర పోషిస్తారు. రేడియేషన్ పరిమాణం ఎంత ఉండాలి, అది కేవలం చెడు కణాలకే ఎలా తగలాలి అనే అంశాలను వీరు నిర్ణయిస్తారు.

కమ్యూనికేషన్ మరియు ఇంటర్నెట్

నేడు మనం వాడుతున్న హై-స్పీడ్ ఇంటర్నెట్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ కేబుల్స్ ద్వారా సాధ్యమవుతోంది. కాంతిని ఒక వైర్ ద్వారా ఎలా పంపాలో భౌతిక శాస్త్రం మనకు నేర్పింది. ఈ రంగంలో జరిగే పరిశోధనల వల్ల డేటా ప్రసార వేగం రోజురోజుకు పెరుగుతోంది. శాటిలైట్ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థ కూడా దీనిపైనే ఆధారపడి ఉంది.

ఇంధన వనరులు మరియు భవిష్యత్తు

ప్రపంచం ఎదుర్కొంటున్న అతిపెద్ద సమస్య ఇంధన కొరత. బొగ్గు, పెట్రోల్ వంటివి తగ్గిపోతున్న నేపథ్యంలో, సౌర శక్తి మరియు పవన శక్తిని ఎలా సమర్థవంతంగా వాడాలో అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం ద్వారా పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి. న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ (కేంద్రక సంలీనం) ద్వారా సూర్యుని మాదిరిగా భూమిపై అనంతమైన శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే ప్రయత్నాలు ముమ్మరంగా సాగుతున్నాయి.

నానో టెక్నాలజీ మరియు పదార్థ విజ్ఞానం

పదార్థాలను పరమాణువుల స్థాయిలో మార్చడం ద్వారా వాటి లక్షణాలను మార్చవచ్చు. ఉదాహరణకు, గ్రాఫైట్ నుండి తయారైన గ్రాఫేన్ అనే పదార్థం స్టీల్ కంటే వంద రెట్లు బలంగా ఉంటుంది. ఇటువంటి పదార్థాల తయారీ పరిశ్రమల్లో విప్లవం తీసుకువస్తోంది. అతి తక్కువ బరువుతో ఉండి, ఎక్కువ బలాన్నిచ్చే విమానాల విడిభాగాల తయారీలో ఇది ఎంతో ఉపయోగపడుతుంది.

సవాళ్లు మరియు అవకాశాలు

అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం ముందు ఎన్నో సవాళ్లు ఉన్నాయి. క్వాంటం కంప్యూటింగ్ వంటి రంగాల్లో ఇంకా పూర్తిస్థాయి విజయం సాధించాల్సి ఉంది. అలాగే, పర్యావరణానికి హాని కలగకుండా సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయడం ఒక పెద్ద సవాలు. యువ శాస్త్రవేత్తలకు ఈ రంగంలో అపారమైన అవకాశాలు ఉన్నాయి. కేవలం పరిశోధకులుగానే కాకుండా, టెక్నాలజీ కంపెనీల్లో, స్పేస్ ఏజెన్సీల్లో, మరియు రక్షణ విభాగాల్లో వీరికి అధిక డిమాండ్ ఉంది.

ముగింపు

సారాంశంగా చెప్పాలంటే, అనువర్తిత భౌతిక శాస్త్రం అనేది మానవ మేధస్సుకు మరియు సాంకేతికతకు మధ్య ఉన్న అనుసంధానకర్త. ప్రకృతి నియమాలను అర్థం చేసుకుని, వాటిని మన జీవన ప్రమాణాలను పెంచడానికి ఎలా ఉపయోగించాలో ఈ శాస్త్రం మనకు నేర్పుతుంది. రాబోయే కాలంలో మనం చూడబోయే అనేక అద్భుత ఆవిష్కరణలకు ఇది దిక్సూచిగా నిలుస్తుంది.

ఇవి కూడా చూడండి

అనువర్తిత శాస్త్రం (Applied science)

అనువర్తిత గణితం (Applied mathematics)

ఇంజనీరింగ్ (Engineering)

ఇంజనీరింగ్ ఫిజిక్స్ (Engineering physics)

అధునాతన సాంకేతికత (High technology)

మూలాలు

  1. अनुप्रेषित साँचा:प्रवेशद्वार

Template:Physics-footer

Retrieved from "https://sandbox.indicwiki.org/index.php?title=అనువర్తిత_భౌతిక_శాస్త్రం&oldid=63325"