استكشاف عالم الفيزياء: أساسيات، تطبيقات، وتاريخ

فهرس المحتويات

نبذة عن علم الفيزياء

يُعرف علم الفيزياء بأنه الدراسة المتعمقة لبنية المادة، والتفاعلات بين مكوناتها الأساسية. إنه علم الطاقة، والحركة، والمادة، مستعرضًا كل جوانب الطبيعة، المرئية منها والمجهرية. لا يقتصر اهتمام الفيزياء على الأجسام الخاضعة لقوى محددة، بل يتعداها إلى دراسة الجاذبية، والقوى الكهرومغناطيسية، والقوى النووية، بهدف وضع قوانين ومبادئ تحكم الظواهر الكونية من حولنا. [1]

يُعتبر علم الفيزياء حجر الزاوية للعلوم الأخرى. فمع تطور العلوم وتخصصاتها، برزت الفيزياء كعلم مادي مستقل عن علوم البيئة، والفلك، والكيمياء، والهندسة. وقد أثرت الفيزياء بشكل كبير في ظهور تخصصات جديدة مثل الفيزياء الفلكية، والفيزياء الحيوية، والفيزياء النفسية، مما يعكس دقتها وقدرتها التفسيرية القائمة على أسس رياضية صارمة. [1]

مكانة الفيزياء في عالمنا المعاصر

تُعد الفيزياء ثاني أهم العلوم بعد الرياضيات، فهي أساسية لفهم كيفية سير الظواهر الطبيعية في الكون، وترتبط ارتباطاً وثيقاً بقوى الكون الأساسية. تعتمد عليها جميع العلوم الطبيعية، فالكيمياء، على سبيل المثال، تستند إلى مبادئ الفيزياء، وكذلك علم الأحياء الذي يعتمد على الكيمياء. وقد ساهم التقدم في الفيزياء في تطوير مجالات حيوية كالإلكترونيات، مما أدى إلى ظهور أجهزة الكمبيوتر الحديثة ووسائل الإعلام الإلكترونية. بعض تطبيقات الفيزياء تشمل: [2]

• الصواريخ: تعتمد رحلات الفضاء على معادلات الاحتراق المشتقة من الفيزياء، والتي تُمكّن من حساب القوة اللازمة لإطلاق الصواريخ.
• القنبلة النووية: تُعتبر من أقوى الأسلحة، وتعتمد على عملية الانشطار النووي لإنتاج كميات هائلة من الطاقة.

أهم المبادئ والقوانين الفيزيائية

على الرغم من عدم إمكانية تطبيق بعض قوانين الفيزياء بشكل مثالي في الواقع، إلا أنها تبقى أساسية ولا غنى عنها. تعتمد قوانين الفيزياء الحديثة على البحوث والنظريات، كما هو الحال في العلوم الأخرى. من أهم هذه القوانين: [3]

• النظرية النسبية: وضعها آينشتاين في بداية القرن العشرين، بناءً على نظريات نيوتن.
• قانون الجاذبية: نشره نيوتن عام 1687م، وينص على وجود قوة جذب بين أي جسمين في الكون، تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسيًا مع مربع المسافة بين مركزيهما.
• قانون جاوس: ينص على أن عدد خطوط المجال الكهربائي عبر سطح مغلق يتناسب مع عدد الشحنات الكهربائية داخل هذا السطح.

مسيرة الفيزياء عبر التاريخ

يُعتبر الإغريق رواد الفيزياء القديمة، حيث سعوا لفهم الظواهر الطبيعية، وقد لعب فلاسفة كأرسطو، وأفلاطون، وسقراط دوراً أساسياً في ذلك. ظهرت الفيزياء الحديثة بعد قرون، بفضل علماء وفلكيين كنيوتن، وجاليليو، وكوبرنيكوس. خلال القرن السابع عشر، حدثت ثورة علمية أدت لاكتشافات عظيمة حول الكون، منها إثبات دوران الأرض حول الشمس، بفضل كوبرنيكوس. [4]

ساهم جاليليو في تعريف العديد من المفاهيم الفيزيائية الأساسية، كما قدم اكتشافات فلكية مهمة، باستخدامه للتلسكوب. أما نيوتن، فقد وضع قوانين الحركة والجاذبية التي شكلت نقلة نوعية في الفيزياء. [4]

باختصار، علم الفيزياء هو رحلة معرفية مستمرة، بدأت منذ القدم وتستمر حتى يومنا هذا، بفضل جهود علماء كبار تركوا بصماتهم على فهم الكون من حولنا.

المصادر

1. Weidner, Richard Tilghman, and Laurie M. Brown. “Physics SCIENCE.” britannica, Retrieved 6-10-2017. Edited.
2. PatrickB. “Importance of Physics in the Modern World.” sciencing, Retrieved 7-10-2017. Edited.
3. Jones, Andrew Zimmerman. “Introduction to the Major Laws of Physics.” thoughtco, Retrieved 7-10-2017. Edited.
4. Friedl, Sarah. “What is Physics? – Definition, History & Branches.” study, Retrieved 6-10-2017. Edited.