علم الفيزياء ،تمتاز الفيزياء بأنها من أقدم وأعظم فروع العلوم التي استمرت في تحقيق إنجازات مبهرة على مر الزمن. إذ تعد الفيزياء علماً يتناول دراسة الظواهر الطبيعية في الكون، سواء كانت تلك الظواهر في نطاقات الأبعاد الصغرى كالذرات والجزيئات، أم في نطاقات الأبعاد الكبيرة كالنجوم والكواكب.
سنتعرف في هذا الدرس إن شآءالله عن:
- ما هو علم الفيزياء
- أهمية قوانين ونظريات الفيزياء
- تاريخ الفيزياء ونشأتها
- كيف وُجِدَ علم الفيزياء وتطوراته ؟
- العلماء والفلكيون الذين ساهموا في تطوير علم الفيزياء
- تطبيقات واختراعات الفيزياء الهامة
- أبرز العلماء الذين ساهموا في تطوير بعض المفاهيم والنظريات والقوانين
- بالإضافة إلى مقدمة عامة وتعريف هام لعلم الفيزياء.
- ارتباط وصلة بعض العلوم بعلم الفيزياء.
مقدمة عامة و تعريف علم الفيزياء:
يعرف علم الفيزياء بأنه العلم والتخصص الذي يهتمّ بدراسة وتطوير بنيّة المادة والتفاعلات بين عناصرها وأجزائها الأساسية والرئيسية وخواصها الفيزيائية والظاهرية ، وهو علم الطاقة والمادة والحركة، وكلمة الفيزياء بالأصل هي كلمة يونانية، وكانت تُسمّى بمصطلح فيسيكوس، وتتضمّن جوانب ومجالات الطبيعة كافة على المستويين سواء الذي نراه بالعين المجردة أو بالمجهر، ودراسة الفيزياء لا تشمل فقط الأجسام أو الكائنات والأشياء التي تتعرّض لقوة وإجهادات معينة، بل أيضاً تهتمّ بدراسة الطبيعة وقوى الجاذبية الأرضية وقوى الكهرومغناطيسية أي القوى المتشكلة من قوى المغناطيسية والكهربائية والقوى النووية والذرية وغيرها ، والهدف من ذلك هو وضع مبادئ وقوانين ومفاهيم خاصة لكل هذه الظواهر الطبيعية التي تحدث في العالم حولنا.
إن الفيزياء هي أساس العلوم الأساسية المتنوعة، ومع تطور العلوم واختصاصها المختلفة بشكل دقيق وواسع ، جاء علم الفيزياء ليختص بالعلم المادي والجوهري والظاهري المختلف عن تلك العلوم المتنوعة من علوم البيئة والفلك والكيمياء والهندسة والعلوم الطبيعية ، وقد جاءت علوم الفيزياء الفلكية والحيوية والنفسية أيضاً نتيجة التأثير الهام لعلم الفيزياء في العلوم الطبيعية والأساسية، فقوانين وعلاقات الفيزياء تكون دقيقة وواضحة بوضعها لأنّها تُعبّر عن علم الرياضيات بشكل خاص إذ ترتبط بعلم الرياضيات بصلة كبيرة وقوية جداً ولفهم علم الفيزياء وإتقانه واكتساب المهارات والخبرة فيه يجب أن تكون جيد في الرياضيات.
والجدير بالذكر أنّ القوانين والعلاقات تخضع للتعديل أو الاستبدال نتيجة التجارب العديدة التي نجريها في المخابر وغيرها من البيئات المناسبة لإجراء التجارب والتطبيقات الفيزيائية والتي قد تُؤثّر نتائجها على هذه القوانين والعلاقات والهدف الرئيسي والأساسي من دراسة فيزياء هو وضع قوانين وعلاقات ومفاهيم خاصة تَحكُم المادة والطاقة والحركة، وقد تحقّق هذا الهدف بشكل ملحوظ وواضح .
شاهد ايضاً كيفية حساب الوزن من خلال معرفة الكتلة.
أهمية علم الفيزياء
أهمية فيزياء بتطبيق قوانين وعلاقات الفيزياء الهامة نعرف كيف تجري الظواهر الطبيعة في هذا الكون الواسع ؛ إذ يُعدّ علم الفيزياء ثاني أهم علم بعد علم الرياضيات حسب ترتيب العلوم الأساسية العالمي ، فالفيزياء لها صلة وارتباط كبير بقوى وقوانين الكون الأساسية والشاسعة جداً ، وكل علوم الطبيعة تتبع لها فمن خلال علم الفيزياء تستطيع فهم وتفسير الظواهر الطبيعية المختلفة والكثيرة بلغة علم الفيزياء ، وإن علم الكيمياء أساساً يأتي من تطبيق علم الفيزياء، وكذلك علم الأحياء والزراعة وعلوم الوراثة يأتي من تطبيق علم الكيمياء.
والتقدُّم في علوم الفيزياء ساعد على التطور والنمو الكبير في مجالات وتخصصات الإلكترونيات والتقنيات المختلفة، ومن هنا نستنتج ترابط العلوم الأساسية ببعضها ولكي تصبح بارع وماهر في أحد الاختصاصات يجب عليك أن تكون جيد في باقي العلوم قدر الإمكان وبالتالي من تطور علم الإلكترونيات والتقنيات المختلفة ساهم هذا التطور في ظهور أجهزة الحاسوب الحديثة ووسائل الإعلام الإلكترونية العديدة والمتنوعة ؛ وفيما يأتي أهم التطبيقات والاختراعات والأعمال المتنوعة على علم الفيزياء.
أهم التطبيقات والأعمال والاختراعات في علم الفيزياء:
أولاً الصواريخ: فالصواريخ مثلاً تعتمد اعتماداً كبيراً على علم الفيزياء، فمعادلات وعلاقات الاحتراق والاشتعال تُشتَقّ من علم الفيزياء، وهي قابلة للقياسات ويمكن حساب القوة والطاقة والاستطاعة المطلوبة التي تلزم لإقلاع صاروخ ما من خلال تلك المعادلات والعلاقات والاستنتاجات الهامة منها علم المعادلات التفاضلية المتنوعة ومن هنا نستنتج ترابط فيزياء بعلم الرياضيات وبباقي العلوم أيضاً ، فهذه الرحلات الفضائية تُعتبَر من الإنجازات والاختراعات الكبيرة والهامة التي خدمت البشرية جمعاء.
ثانياً القنبلة النووية أو القنبلة الذرية : فهي إحدى أقوى الأسلحة والاختراعات على الإطلاق والتي يمكن استخدامها لأغراض ومجالات غير حربية؛ إذ تستخدم هذه القنبلة النووية أو الذرية كلا المسميان مترادفان ونفس المسمى عملية تُدعى بالانشطار وهي نشاط كيميائي نووي تنقسم فيه الذرة أو النواة إلى جزئين أو نواتين نحن نعلم إن أصغر مافي المادة هو الذرة ولا نستطيع تبسيط الذرة أو النواة لأكثر من ذلك لذلك نستخدم هذه الطاقة والقوة الكبيرة والهائلة لنستطيع تقسيم هذه الذرة أو النواة إلى جزئين أو أجزاء مع إنتاج طاقة وحرارة عالية وهذا التطبيق مرتبط بعلم الكيمياء ومن هنا نلاحظ ترابط علم الفيزياء بعلم الكيمياء إذا إن علم الفيزياءهو تطبيق واشتقاق لعلم الكيمياء، وهذه العملية التي تُقسَم فيها الذرات الثقيلة على حدى إلى أجزاء ، ويمكن من خلال ذلك إنتاج كميات هائلة من الطاقة التي تلزم للاحتياجات والمتطلبات الأساسية في المستقبل كتوليد الطاقة الكهربائية والحرارية وغيرها.
أهمية القوانين والعلاقات المستخدمة في الفيزياء:
أهمية قوانين وعلاقات الفيزياء بالرغم من أنّ كثير من قوانين وعلاقات لا يمكن تطبيقها في الواقع الحقيقي ، إلّا أنّها تُعتبَر أساسية ورئيسية ولا يمكن الاستغناء عنها ابداً ، فقوانين الفيزياء الحديثة تعتمد على البحوث والنظريات (مثلها مثل غيرها في كافة العلوم الأساسية الأخرى)، وفيما يأتي أهم قوانين ونظريات علم الفيزياء:
أولاً النظرية النسبية : فقد وضع العالم ألبرت آينشتاين نظريته النسبية في بداية القرن العشرين، وهي تستند على النظريات التي وضعها قبله العالم إسحاق نيوتن قبل حوالي 200 سنة إذ كان العالم آينشتاين يآخذ نظريات وقوانين غيره ويقوم بالعمل عليها وتطويرها حتى يثبتها أو يقوم بإكمال الفكرة وشرحها وجعلها نظرية كالنظرية السابقة.
ثانياً قانون الجاذبية الأرضية: في عام 1687م نشر العالم إسحاق نيوتن قانون الجاذبية في كتابه المبادئ الرياضية في الفلسفة الطبيعية ، وكان في ذلك الكتاب أكثر النظريات والقوانين والاستنتاجات الهامة وضوحاً في الجاذبية الأرضية والحركة المختلفة وينص قانونه على أنّه توجد قوة جاذبة بين أي جسمين أو كائنين في هذا الكون الواسع والشاسع ، وهذه القوة تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسياً مع مربع المسافة بين مركز هذين الجسمين بالإضافة إلى بحث السكون statec.
ثالثاً قانون غاوس: ومن أهم قوانين وتطبيقات الفيزياء المهمة قانون غاوس للعالم الألماني كارل فريدريش غاوس، والذي ينص على أنّ عدد خطوط أو حقل المجال الكهربائي عبر سطح مغلق تتناسب مع عدد الشحنات الكهربائية والإلكترونات الكثيرة داخل هذا السطح المغلق .
تاريخ الفيزياء ونشأتها وكيف وجدت؟!
تاريخ الفيزياء ونشأتها وُجِدَت الفيزياء منذ زمن طويل وبعيد جداً بالمقارنة مع زماننا ، ويُعتبر الإغريق من أهم مؤسسي علم الفيزياء القديمة, حيثُ عملوا جاهدين وبأقصى ما يملكون من أجل فهم ما يجري حولهم من ظواهر طبيعية، فقد لعب كبار الفلاسفة الإغريق -كأرسطو وأفلاطون وسقراط- دوراً هاماً ورئيسياً في ذلك، أمّا علم الفيزياء الحديثة فقد ظهرت بعد عدة قرون من علوم الفيزياء القديمة. وقد كان السبب في ظهورها علماء وفلكيون مختصون وبارعون في علوم الفيزياء والعلوم الآخرى ، مثل: العالم إسحاق نيوتن، والعالم جاليليو، والعالم كوبرنيكوس. وخلال عام 1600ميلادي تقريباً، كان هنالك الكثير من الاكتشافات والأفكار العلمية الهامة والتي عرف الناس بها أشياء ومعلومات تطبيقية مهمّة عن هذا الكون المحيط بنا والذي لا ندري مدى توسعه وحجمه الذي لا يوصف ، وهناك الكثير والكثير من المعرفة التي نحتاجها حالياً اكتُشِفَت خلال هذه الثورة العلمية الهائلة ، ومثال ذلك: التأكُّد من أنّ الشمس لا تدور حول الأرض بل العكس، فقد أثبت ذلك الفلكي والعالم كوبرنيكوس.
بعض الاكتشاف والمعلومات الهامة :
عرّف الفلكي والعالم جاليليو الكثير من المفاهيم والمعلومات والقوانين الفيزيائية الأساسية. ولا ننسى الاكتشافات الفلكية الهامة التي قدّمها للبشرية من خلال معرفته بالتلسكوب وبعض المجاهر الخاصة كالأقمار الصناعية ورأيتها واستنتاج الكثير من المعلومات القيمة والضرورية وغيرها من التطبيقات والاكتشافات . أما العالم إسحاق نيوتن فقد قدّم قوانين الحركة والجاذبية الأرضية والسكون بشكل عام والتي سميت باسمه تكريماً وتقديراً له التي ساهمت وطورت كثيراً في علم الفيزياء بشكل كبير وواسع جداً ؛ فالكثير من الدراسات والأبحاث التي نحتاجها في علم الفيزياء تعتمد على تلك القوانين والمفاهيم والعلاقات الهامة.
الخاتمة :
يعد ويعرف علم الفيزياء بأنه العلم الرئيسي الذي يهتمّ بدراسة بنيّة المادة والتفاعلات الفيزيائية والظاهرية بين عناصرها وأجزائها الأساسية والرئيسية ، وهو علم الطاقة والمادة والحركة والقوى المختلفة والكثيرة جداً في واقعنا . وُجِدَ علم الفيزياء منذ زمن طويل وبعيد جداً فمع وجود البشر وجدت المعلومات والعلوم والقوانين الأساسية والتي نستخدمها كثيراً ويومياً بالإضافة إلى الأعمال والنشاطات الطبيعية التي وجدت معنا بالفطرة .
أتمنى أن أكون قد قدمت الفائدة العلمية عن تعريف علم الفيزياء وأهميته وعلومه وتاريخه العريق والهام والتعرف على أهم العلماء والتطورات والاختراعات والتطبيقات الهامة في علم الفيزياء وترابطه الكبير مع العلوم الأساسية المتنوعة.
لاتنسوا الإعجاب بموقعنا المتواضع ومشاركتنا أرآكم في قسم التعليقات في الأسفل لدعمنا والمساهمة في نشر المعلومات والمواضيع الهامة والمفيدة لا تنسونا من صالح دعائكم.
