¿Los ingenieros aprenden física y los físicos aprenden ingeniería?

Trabajo en una gran compañía de Fortune 500. Empleamos físicos (y otros científicos) e ingenieros de casi cualquier disciplina que puedas nombrar. Si bien puedes pensar que el papel del físico es teórico, también hay físicos aplicados.

Repasemos la definición de ingeniería. Esencialmente, la ingeniería es la aplicación de la física (y otra ciencia) a las aplicaciones del mundo real. Por ejemplo, los ingenieros mecánicos y civiles usan la teoría del estrés, la estructura y los materiales para construir cosas. Su éxito en la aplicación de los principios y la teoría de la física se indica por lo bien que funciona el resultado.

Entonces, podemos concluir que sí, el ingeniero debe comprender la física al menos a nivel de aplicación. Sin embargo, sin las construcciones teóricas y las matemáticas, el ingeniero posiblemente no sabría por dónde empezar.

Entonces, ¿los físicos entienden o estudian ingeniería? Mi experiencia es que deben hacerlo. El ciclo académico consiste en comprender el estado actual del arte y el conocimiento. Proponer hipótesis para construir una nueva teoría, luego probar para confirmar o refutar la hipótesis. Esto le da al ingeniero algo nuevo que aplicar (esperamos).

En nuestra empresa, los físicos trabajan en estrecha colaboración con los ingenieros para comprender cómo funcionan las cosas en la aplicación práctica. El físico los construirá y propondrá nuevos modelos para que la empresa pueda orientar el gasto en términos de nuevo dinero de I + D, o proponer a nuestros clientes lo que es posible y rentable, y luego el cliente puede invertir en investigación y desarrollo.

Entonces, la respuesta corta a la pregunta es sí en ambos casos: los ingenieros ciertamente estudian física; los físicos deben entender cómo aplicar la ciencia y, por lo tanto, a menudo estudian y comprenden los principios de ingeniería, que a su vez se derivan de la física.

Los estudiantes de ingeniería tienen que tomar clases de física al nivel que sea “relevante” para ellos. Dependiendo del sabor del ingeniero, la profundidad de relevancia es variable. Casi todos los ingenieros toman mecánica clásica y termodinámica. Los ingenieros de EE y ópticos toman E&M y óptica, y, posiblemente, la mecánica cuántica. Los que toman la mecánica cuántica también toman una especie de relatividad, como parte de una visión general o un curso de “encuesta” (por lo general, esto se denomina “física moderna”, y con frecuencia es un curso optativo). En general, estos cursos se toman a un alto nivel, como un curso basado en cálculo, antes de adentrarse en los conocimientos de ingeniería específicos del dominio.

Casi ningún físico toma clases de ingeniería. Los físicos experimentales, hasta cierto punto, hacen ingeniería, pero a menudo se les enseña a través de la experiencia. A menudo, los experimentos de física académica requieren un diseño de una sola vez o de baja frecuencia de fabricación, por lo que las preocupaciones sobre la tolerancia, el equilibrio de costos y los compromisos de diseño son de poca importancia. El enfoque es un poco más en “¡hazlo funcionar, maldita sea!” En lugar de cómo hacer un montón de una cosa en particular dentro de las restricciones de tiempo y costo. Muchos de los proyectos de “gran física” (por ejemplo, misiones de la NASA, telescopios, colisionadores de partículas, etc.) contratarán ingenieros o subcontratarán algunos de los detalles a empresas de ingeniería.

En la industria, las líneas difuminadas. Mi título es formalmente “científico”, pero he estado ayudando a caracterizar la tolerancia al diseño y operar sobres con ingenieros mecánicos y ópticos. Esas personas están trabajando en el desarrollo de ensayos con nosotros, pero somos una organización pequeña y todos llevamos muchos sombreros.

Lo que pasa es que los ingenieros aprenden sobre todo física aplicada. En ingeniería, la precisión no se mantiene tanto. En su mayoría se utilizan valores aproximados. Pero para una precisión física debe mantenerse. Pero la ingeniería se basa principalmente en la aplicación, mientras que la física se basa principalmente en la teoría.

Según mi conocimiento, los físicos no aprenden ingeniería, y es por eso que muy pocos físicos son multimillonarios, a menos que la teoría se convierta en algo tridimensional, no hace dinero. Los ingenieros y los científicos piensan.

Estos son mis pensamientos.

Sí, hay bastante superposición para estos dos campos de estudio. En una de las principales instituciones educativas de la costa este, la concentración de estos temas se denominó “ESAP”, que significaba “ciencias de la ingeniería y física aplicada”.

Estudié Ingeniería Mecánica y Física era obligatorio para nosotros tomar. De hecho, tuvimos varios cursos que se vincularon de nuevo a la física de formas sutiles. Por lo que yo sé, los físicos no toman cursos de ingeniería.