علوم پایه و به طور مشخص فیزیک چه کاربردهایی در فناوری میتونن داشته باشن؟

سوال صرفا از علاقه خودم به فیزیک هست و نیازی که برای بهبود چیزهای دور و برم به کمک فناوری ممکن میشه.

و با این مقاله مجله فیزیک نسبتا موافقم که اگه می‌خوایم در تکنولوژی پیشرفت کنیم لازمه فیزیک رو جدی تر بگیریم، مخصوصا در حوزه های علوم زیستی و سلامت (و یا سایر رشته های بین رشته ای)!

چه کاربردهایی میشه برای فیزیک یا سایر علوم پایه در فناوری شمرد؟ طوری که به کمکش بتونیم یه پروپوزال ساده برای دانشکده های علوم پایه (فیزیک) بنویسیم و دانشجوهای این دانشگاه‌ها رو از ارزش رشته‌شون بیشتر باخبر کنیم؟

فیزیک در تکنولوژی

3 پسندیده

تقریبا میشه گفت هر تکنولوژی که ابزار توش داشته به نحوی به فیزیک مرتبط هست. شاخه های مثل اپتیک و ماده چگال که عملا براساس فرآیند تولید تکنولوژی تعریف شدن. نوع دوم اثرگذاری، بینش فیزیکی هست که باعث پیشرفت تکنولوژی براساس تفکر بنیادی میشه. به نظرم بدون بینش فیزیکی و صرفا با سعی و خطا، پیشرفت تکنولوژی در جائی بسیار پائینتر از سطح امروز متوقف میشد.
این از اون نکاتی هست که در آموزش فیزیک به غیرفیزیکیها کاملا فراموش میشه و صرفا تعاریف و مسائل سرراست به اونا گفته میشه.

قسمت دوم مشکلی که داره سطح هست. اگر سطح پائین بخواید به مسئله نگاه کنید جذب نمیکنه آدمها رو. اگر سطح بالا بخواید نگاه کنید به دلیل مشکلات زیرساختی ممکن نیست. این مشکل رو خودم در برخورد با آدمهائی که توی اپتیک کار میکنن تجربه کردم.

پیشنهاد میکنم شاخه و سطح رو مشخص کنید تا بشه بیشتر و بهتر بحث کرد و پروپوزال ارائه داد.

این بحث خیلی چالش برانگیز هست چون اساسا از ایده های اولیه راه اندازی علوم پایه توی ایران هم همین مسئله بوده. اینکه یه فیزیکدان بگه فیزیک مهم هست، کمی عجیب به نظر میاد. میشه قضاوت در مورد خود.

تجربه علوم پایه بویژه در سطح دکتری دو دهه در ایران اجرا شده ولی به دلیلهای زیادی به جای اینکه براساس حرفهای معمول، کمک کنه به بخشهای دیگه، به فجایع علمی منجر شده. مهندسی با توجه به نیازهای جامعه در ابتدا باید به سطح قابل قبولی برسه تا از اونجا بتونه مسئله برای علوم پایه تولید بشه. این هم کمک میکنه به کارآمدی سیستم، هم یه محیط رشد قابل اتکا برای تکنولوژی میسازه، هم اینکه معیار ارزیابی واقع بینانه ارائه میده برای سرمایه گذاری در علم. جامعه علمی برای رشد و نمو به چیزی شبیه به این نوع اکوسیستم نیاز داره.

4 پسندیده

درسته برای رشد در جامعه علمی نیاز به یه اکوسیستمِ نسبتا رقابتی داریم. و برای داشتن یه اکوسیستم رقابتی در حوزه علوم، نیاز به حضور افرادی که ارزش کار علم رو بدونن. و خودشون دنبال و پیگیر شناخت و حل مسئله باشن، و نه کاربرد مسئله.

برای این کار،‌ نیازه آدما بدونن «شناخت چه تاثیری در کاربرد داره»؛ چه دانشجوی علوم پایه و چه دانشجوی مهندسی.

پرسش

بینش فیزیکی که مطرح کردین، چی هست؟


پ.ن. با خیلی از بچه های فیزیک (و احتمالا علوم پایه) اگه صحبت کنین، میبینین از رو ناچاری اومدن این رشته و همه دلشون رشته‌های مهندسی یا پزشکی رو میخواسته و … . (البته‌ مهندس‌هایی رو هم میشناسم که تغییر رشته دادن به فیزیک و کارشون هم نسبتا خوب بوده در فیزیک).

روز انتخاب رشته کنکور، برام قابل فهم هست چنین چیزی، چون در این روز اکثر دانش‌آموزا اطلاعات خاصی از رشته‌ها ندارن و بیشتر به جو بیرونی نگاه میکنن. ولی اینکه یه دانشجوی تحصیلات تکمیلی هم همین حرف رو بزنه به گریه-خنده میندازتم! :sob:

2 پسندیده

یه تعریفش میتونه ترکیبی از ریاضی و فلسفه برگرده. دقیقا مثل خود فیزیک، توی بینش فیزیکی دنبال اصول بنیادی میتونید بگردید که بر رفتار سیستم حاکم هست. این دیدگاه، به پیش زمینه هائی از فیزیک و سیستمهای دینامیکی نیاز داره.

نکته اول که خیلی از آدمها رو فراری میده از این نگرش در سیستمهای مختلف، دیدن رفتار پیچیده هست. رفتار پیچیده، لزوما به معنی نبود اصول رفتاری ساده نیست. در سیستمهای دینامیکی میشه سیستمهای ساده ای ساخت که رفتار پیچیده ای مثل آشوب رو از خودشون نشون میدن. یا در فیزیک با قاعده ساده گرانش نیوتنی و سه جسم، میتونید رفتار پیچیده رو تولید کنید.

پیدا کردن این اصول حاکم البته ممکنه ساده نباشه ولی از مسیرهای متفاوتی میتونه دنبال بشه. ساده ترین مسیر، نگاه کردن به ذات سیستم مورد بررسی هست. توی ذات این سیستمها معمولا میتونید به کمیتهای خوش تعریف یا پایسته ای دسترسی پیدا کنید که کمک میکنه در ساخت بنیادی سیستم.
مسیر دوم که به تحلیل داده ها هم مربوطه، دیدن این تیپ رفتارها توی داده ها هست. کمی کردن این دیدگاه البته ساده نیست، ولی برای تجربه پیدا کردن، میشه برعکس عمل کرد. یعنی داده ها سیستم فیزیکی با رفتار دانسته شده رو تحلیل کرد و دید اصول خاص فیزیکی، چه جور خودش رو نشون میده، تا تجربه کار روی داده های ناشناخته به دست بیاد.

این به دلیل انتخاب غلط نیست، اکثرا چاره ای نداشتن که این مسیر رو انتخاب کردن. توی سطوح بالاتر، معمولا فرآیند رو از روی اجبار ادامه میدن، با این جمله که ما که تا این مقطع خوندیم، بهتره تا آخرش بریم.

2 پسندیده

چند سال پیش یکی از ايرانيهایی که تو پروژه سرن کار می‌کرد برامون حرف زد.
جواب سوال شما رو میشه اینطوری داد که اصن پیشرفت تکنولوژی خیلی مدیون پیشرفت های علوم پایه است. مثلا تو همین پروژه سرن این دوستمون برا ما توضیح می‌داد که برای اینکه اینا به نتایج دلخواهشان تو آزمایش رو ببینن باید یه مسیر انتقال دیتا درست میکردن که سرعتش در حد گیگ بر ثانیه باشه و وقتی که اینو درست کنن این میشه پیشرفت فوق العاده.
یا مثال دیگه ای که میشه زد تفلون هست. تفلون یکی از موادی هست که تو آزمایشگاه های ناسا بوجود اومده جایی که کمترین ربط رو بهش داره.

4 پسندیده

این مثالها بیشتر به کارهای مهندسی در ارتباط با علوم پایه هست. فلسفه اصلی سرمایه گذاری وسیع در ناسا هم همین کارها هست. متاسفانه این فرآیند اصلا در ایران وارد نشده. تا جائی که شنیدم، در دهه 70، علی جوان پیشنهاد سرمایه گذاری روی تداخل سنج گرانشی رو داده بود با همین فلسفه. ولی بیشتر به دید تمسخر نگاه شد به اون.

2 پسندیده