V rámci medzinárodne prijatej štruktúry vedných odborov je geofyzika začlenená medzi fyzikálne vedné disciplíny. Predmetom jej štúdia sú fyzikálne vlastnosti Zeme ako planetárneho kozmického telesa spolu s jej vysokou atmosférou a blízkym kozmickým priestorom.

Geofyzika študuje stavbu pevného zemského telesa, štruktúru jeho častí a ich fyzikálne, chemické a mineralogické zloženie. Využíva k tomu výsledky zo seizmológie a registrácie seizmických vĺn a vlastných kmitov Zeme, výsledky štúdia tiažového poľa a gravitačnej interakcie medzi Zemou, Mesiacom a Slnkom spolu s družicovým výskumom, výsledky merania tepelného toku a elektromagnetického sondovania. Teoreticky sa pri tvorbe modelov opiera o poznatky z teórie pružnosti, plasticity a reológie, teórie vlnových procesov, termodynamiky, o poznatky zo štúdia vlastností látok pri vysokých tlakoch a teplotách a teórie fázových prechodov.

Fyzikálne procesy vysokej atmosféry a blízkeho kozmického priestoru, teda procesy v ionosfére a magnetosfére, výrazne ovplyvňuje magnetické pole Zeme (MPZ) a Slnko so svojim elektromagnetickým žiarením a tokom častíc (slnečný vietor). Štúdium geomagnetického poľa si vyžaduje observatórne merať toto pole (u nás v Hurbanove meranie trvá už 100 rokov), rozvíjať metódy paleomagnetizmu, cez ktoré máme možnosť dozvedieť sa o vlastnostiach poľa v dávnej geologickej minulosti a napokon rozvíjať teoretické modely generačných mechanizmov v kvapalnej časti jadra, kde konvekcia elektricky vodivej taveniny v magnetickom poli zabezpečuje jeho regeneráciu proti ohmickým stratám. Observatórny, družicový a teoretický výskum ionosféry a magnetosféry vysvetľuje regulárne a nepravidelné zmeny MPZ, jeho aktivitu a poruchy, magnetické búrky, podmienky spoľahlivosti diaľkového rádiového spojenia a pod.

Gestorom štúdia geofyziky na našej fakulte je Katedra geofyziky. Jej 9 pracovníci (1 profesor, 2 docenti, 1 odb.as. a 5 ved. prac.) v úzkej spolupráci s pracovníkmi Geofyzikálneho ústavu SAV zabezpečujú naplnenie všetkých úloh, ktoré s funkciou gestora súvisia. KGF MFF UK je jedinou katedrou v rámci všetkých vysokých škôl Slovenskej republiky, ktorá zabezpečuje komplexnú prípravu študentov z geofyziky v celej vyššie spomenutej škále disciplín, ich metód a aplikácii a súčasne zabezpečuje prípravu v matematických, numerických a počítačových metódach nevyhnutných pri globálnom a lokálnom štúdiu Zeme. Poslucháči geofyziky sú preto okrem geofyzikálnych predmetov široko pripravovaní na používanie štatistických a pravdepodobnostných metód, metód spracovania časových radov, numerickej filtrácie a spektrálnej analýzy, nelineárnych metód a numerických, asymptotických a počítačových metód. KGF okrem výučby vlastných študentov zabezpečuje kompletný kurz fyziky pre študentov geológie a jej niektorých špecializácii na Prírodovedeckej fakulte UK.

Vedecko-výskumná práca katedry je zameraná na niekoľko oblastí. Historicky najstarší je teoretický výskum generačných mechanizmov MPZ v podmienkach kvapalného jadra a štúdium hydromagnetických nestabilít, vĺn a optimálnych konvektívnych útvarov v podmienkach rotujúcich kvapalných systémov s magnetickým poľom. Študované sú taktiež solidifikačné procesy binárnej taveniny, ktoré prebiehajú na povrchu pevného zemského vnútorného jadra a sú zodpovedné za gravitačne hnanú konvekciu v kvapalnej časti jadra. Ďalej sú numericky modelované procesy tvorby a rekombinácie iónov a možných chemických reakcií v spodnej ionosfére (50-90 km) v závislosti na slnečnej aktivite a rôznych procesoch pod ionosférou. V poslednom období sa taktiež rozvíjajú metódy výpočtu napätí a posunutí metódou konečných prvkov v okolí dutiny v horninovom masíve, kde sa uskutočňujú geofyzikálne merania s cieľom určiť vplyv dutiny na tieto merania.

Geofyzika je observatórna veda. KGF spolu s AÚ MFF UK už 15 rokov budujú prístrojové, observačné a počítačové vybavenie Astronomického a geofyzikálneho observatória MFF UK v Modre-Piesok. V rámci Geofyzikálneho observatória sa kontinuálne meria geomagnetické pole (X,Y, Z-zložka na 3-osových fluxgateoch a totálna veľkosť na protónovom magnetometri).

V súčasnosti sa buduje anténny systém a elektronická zosilňovacia aparatúra pre meranie Schumannových rezonancií. Anténa pre meranie elektrickej časti je na obrázku. Tieto rezonancie sú elektromagnetické kmity, ktoré sú excitované medzi povrchom Zeme a dolnou hranicou ionosféry búrkovou činnosťou. Antény pre meranie magnetickej zložky tohto planetárneho javu sú v projektovej a konštrukčnej etape vývoja. Na Geofyzikálnom obsevatóriu pracuje seizmická stanica a paleomagnetické laboratórium (GFÚ SAV) a pripravuje sa projekt pre vybudovanie anténneho systému pre potreby ionosférickej sondáže s cieľom merať koncentráciu voľných elektrónov v E, F1 a F2 vrstve ionosféry (100-500 km). KGF rieši v súčasnosti 2 projekty v rámci Grantovej agentúry VEGA a 1 projekt s Univerzitou v Hyderabade v Indii. Dvaja doktorandi katedry boli na 1,5 mesačných študijných pobytoch na univerzitách vo Veľkej Británii (Exeter a Cambridge), katedra spolupracuje s geofyzikálnymi inštitúciami v ČR a Maďarsku. Do r. 1999 katedra riešila úlohy pre SPP, ktoré súviseli s odhadom rizík v prevádzke kompresorových staníc tranzitného plynovodu pri procese odtlakovania stanice a ďalej v spolupráci s GFÚ SAV pri pravdepodobnostných výpočtoch seizmického ohrozenia atómových elektrární Bohunice.

Za posledných 5 rokov absolvovalo štúdium geofyziky 18 poslucháčov, z nich 3/4 sa rozhodlo pracovať na geofyzikálnych pracoviskách alebo učiť na strednej škole. Absolventi nachádzajú uplatnenie predovšetkým na GFÚ SAV(seizmológia a počítačové modelovanie seizmických polí, slapové merania, gravi-metria a hlbinná stavba strednej Európy, observatórne meranie magn. poľa, procesy v magnetosfére a sondáže) a na KGF, kde obvykle volia pokračovanie v doktorandskej forme štúdia.

(Doc. RNDr. S. Ševčík, CSc., vedúci katedry)