Fizyka komputerowa... Dla tych, którzy się nie poddają

Jaka to dziedzina, która jest wąska, a ma szerokie zastosowanie? Zajmuje się analizowaniem i przeprowadzaniem symulacji procesów fizycznych: dynamiki płynów, chemii i fizyki kwantowej. Korzystają z jej dorobku m.in.: medycyna, biochemia, fizyka, chemia, astrofizyka, meteorologia, przemysł samochodowy i energetyczny, kosmetologia i farmaceutyka, finanse i ubezpieczenia. Jaka nauka dostarcza ogrom nieocenionej wiedzy, możliwej do wykorzystania niemalże w każdej dziedzinie życia?

Tak, to fizyka komputerowa. Spotkamy ją przede wszystkim jako specjalność na kierunku „fizyka” – np. na Uniwersytecie Wrocławskim lub Politechnice Warszawskiej. Może też być jednak samodzielnym kierunkiem na studiach I, II i III stopnia – takie rozwiązanie proponuje Uniwersytet Zielonogórski. Zarówno w pierwszej, jak i w drugiej opcji istnieje możliwość uzyskania tytułu licencjata lub inżyniera, a następnie uzupełnienia go o magistra. Niestety, dla zainteresowanych tą specjalnością nie ma zbyt dużego wyboru uczelni. Tylko kilka ma ją w swojej ofercie, dlatego też kandydaci muszą dokładnie przejrzeć ofertę wydziałów fizyki, również na fizyce technicznej. Często jest jednym z wyborów pomiędzy fizyką doświadczalną, medyczną i teoretyczną, a w kręgu jej zainteresowania leży tematyka związana ze wszystkimi tymi specjalnościami.

Posiedzieć i nie odpuszczać

Studia na fizyce komputerowej zdecydowanie koncentrują się na fizyce, stawiając informatykę na drugim miejscu, dlatego kandydaci powinni być pewni, że dobrze wiedzą, czego w życiu i na uczelni szukają. Łatwo błędnie ocenić swoje oczekiwania. Jeśli kogoś interesuje głównie programowanie, a nie chce sobie zawracać głowy chemią, astronomią i skomplikowanymi symulacjami, powinien poszukać czegoś innego, a najlepiej wydziału informatyki – tam się odnajdzie. Tutaj zaś jest miejsce dla osób, które chcą połączyć pasję do fizyki z umiejętnościami komputerowymi, a przy okazji mają analityczny umysł. To przestrzeń dla tych, którzy lubią dłużej posiedzieć nad problemem wymagającym rozwiązania, są konsekwentni w działaniu, łatwo się nie poddają i pozostają kreatywni. To droga dla osób, będących w stanie poświęcić swój czas na zdobywanie wiedzy, której w tym przypadku jest dużo, bo mamy do czynienia z obszernym materiałem z różnych dziedzin.

Skomplikowany algorytm

Dla zilustrowania obszerności owego materiału, przyjrzyjmy się z grubsza programowi studiów na wspominanym Uniwersytecie Zielonogórskim. Został ułożony w ten sposób, by nawet osoby, które nie mają pojęcia o programowaniu, mogły powoli i skutecznie zgłębić niezbędną do opanowania tematykę. A będzie tego sporo, bo trzeba przerobić: programowanie w Javie, Pythonie, C, C++, FORTRAN90, MATLAB, UML i w środowisku UNIX, tworzenie i testowanie aplikacji, budowanie stron internetowych i serwisów w XHTML, CSS, PHP, JAVA SCRIPT, AJAX, a także tworzenie baz danych, programowanie grafiki i symulacji układów dynamicznych... Ponadto należy zgłębić fizykę doświadczalną i teoretyczną, fizykę atomów, cząsteczek, fal skondensowanych, jąder atomowych i cząstek elementarnych, do tego chemię oraz astronomię.

Na pierwszym etapie można się spodziewać 150 godzin fizyki, tyle samo matematyki i 30 godzin chemii. W trakcie studiów rozwija się umiejętność rozwiązywania zadań mających na celu określanie własności atomów, cząsteczek, struktur krystalicznych czy procesów zderzeniowych. Uczy się konfigurować sprzęt komputerowy i aparaturę badawczo-pomiarową, przeprowadzać symulacje eksperymentów, przetwarzać wyniki i dane. Poznaje się metody Monte-Carlo. I bynajmniej nie chodzi tu o wyścig samochodowy w Monako, a o modelowanie matematyczne, wykorzystywane do obliczania najbardziej skomplikowanych procesów. W trakcie nauki zwraca się również uwagę na mechanikę i elektronikę (mikroelektronikę). Sporo czasu zajmują też laboratoria z fizyki (90 godzin).

Odmierz zamiary na siły

Czy jest trudno? Tak. Czy trzeba się dużo uczyć? Tak. Czy trudno się dostać? I tu dobra wiadomość – niespecjalnie! Fizyka jako taka jest kierunkiem stosunkowo trudnym, a więc już sama jej nazwa skutecznie odstrasza rzesze kandydatów. Poza tym w powszechnej (błędnej) opinii nie uchodzi za kierunek przyszłościowy, dający stabilne zatrudnienie. Tym samym liczba kandydatów na miejsce nie jest tak duża, jak w przypadku innych, popularnych wydziałów. Miejsce na liście studentów powinna już zapewnić dobrze napisana matura z fizyki i matematyki (w wersji rozszerzonej).

Jednak z drugiej strony… trzeba się spieszyć. Póki co Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego zauważa wprawdzie, że w Polsce występują duże braki w kadrze specjalizującej się w fizyce komputerowej. Zaraz po samej informatyce to kierunek, w którym rynek pracy jest najbardziej chłonny. Specjalistom w tej dziedzinie płaci się bardzo dobrze. W zależności od branży można tu zarobić 4, 6, a nawet i 14 tys. zł. Wszystko zależy od firmy, doświadczenia pracownika i umiejętności. Z tego też powodu jednak zainteresowanie tą specjalnością może zacząć znacząco rosnąć.

Oczywiście powtórzmy – w tej tematyce nie każdy się odnajdzie, a już na pewno nie każdy będzie w stanie skończyć związane z nią studia. Poza nauką trzeba poświęcić sporo czasu na zdobywanie umiejętności w biegłej obsłudze oprogramowania. Uczelnie zapewniają wprawdzie, że ich ośrodki naukowo-badawcze są coraz lepiej rozwinięte i nowoczesne, a studentów kształci się na najwyższym poziomie, jednak nie da się ukryć, że konieczne jest samodokształcanie się i rozwijanie na własną rękę w dziedzinie programowania i tworzenia baz danych. Idealnym rozwiązaniem byłoby wygospodarowywanie w roku akademickim również czasu na naukę języków obcych oraz zdobywanie doświadczenia zawodowego. O to drugie na szczęście nie jest trudno, bo studenci tego kierunku chętnie przyjmowani są przez firmy komputerowe i serwisy. Z pewnością buduje to przydatne zawodowe doświadczenie, a także w pewnym stopniu wypełnia portfel.

Loty nie lada

Fizyka komputerowa jako specjalność wyraźnie wybija się wśród innych kierunków związanych z fizyką. Jej zastosowanie jest bowiem tak olbrzymie, że zwraca na siebie szczególną uwagę nie tylko naukowców, ale i pracodawców. Z powodzeniem może kandydować do miana kierunków interdyscyplinarnych. To nie tylko informatyka i fizyka – to matematyka, chemia, mechanika, elektronika i biologia. Umiejętności fizyka komputerowego otwierają szerokie możliwości zawodowe, pozwalają zajmować się nie tylko szeroko pojętą informatyką, ale i np. projektowaniem w budownictwie i farmacji.

Fizyka poszerzona o informatykę stanowi konstrukcję skomplikowaną, dlatego by móc się nią zajmować, należy mieć umiejętności analityczne i wyobraźnię, a zgłębioną wiedzę trzeba sobie świetnie usystematyzować – tak, by móc z niej fachowo korzystać. To fascynujący kierunek, po którym praca czeka na absolwenta, ale by go ukończyć, należy mieć nie lada umiejętności.

Polecamy fascynatom.