فهم عالم الفيزياء: من علم الفلك القديم إلى الفيزياء الحديثة
- مقدمة: علم الفيزياء
- فروع علم الفيزياء
- علم الفلك القديم
- الفلسفة الطبيعية
- الفيزياء الكلاسيكية
- الفيزياء الحديثة
أهمية علم الفيزياء في الحياة
يُعتبر علم الفيزياء من أهم العلوم الأكاديميّة والعمليّة. يُدرس في العديد من المراحل الدراسيّة ويمكن التخصص فيه في العديد من الجامعات العلميّة. على الرغم من أنّه يبدو معقدًا في البداية، فإنّ علم الفيزياء يعتبر من أهم العلوم التي عُرفت قديماً وما زالت تُستخدم حديثاً وإلى الأمد. لقد ساعد في تفسير العديد من الظواهر الطبيعيّة وقاد إلى اكتشافات حديثة ومهمة مثل التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة المنزلية والأسلحة النووية. يُرتبط علم الفيزياء بشكل وثيق بالعلوم الأخرى مثل الرياضيات والكيمياء.
التنوع في مجالات علم الفيزياء
ينقسم علم الفيزياء إلى فروع متعددة، كل منها يتخصص في دراسة جانب معين من جوانب الطبيعة. تتضمن هذه الفروع:
علم الفلك القديم: بداية رحلة فهم الكون
يُعد علم الفلك من أقدم العلوم الطبيعيّة، حيث عُرف قبل 3000 سنة قبل الميلاد. استخدمته حضارات السومريين والمصريين القدماء للتنبؤ بحركات الشمس والقمر والنجوم. كانت النجوم تمثل آلهة تُعبد في تلك الحضارات. ومع ذلك، كان علم الفلك القديم يفتقر إلى الدقة العلمية ولم يتوفر لديه أدلة كافية لدعم نظرياته. تأسس علم الفلك الغربيّ، الذي يستخدم حالياً في معرفة الأبراج وحركة الأجرام السماويّة، في بلاد ما بين النهرين، وما زالت بعض أساليبه مستخدمة حتى الآن.
الفلسفة الطبيعية: الأسس الفكرية لعلم الفيزياء
تُعتبر الفلسفة الطبيعية أساسًا هامًا لتطور علم الفيزياء. بدأت في بلاد اليونان خلال العصر القديم منذ عام 650 قبل الميلاد وحتى عام 480 قبل الميلاد. رفض سقراط مثل تاليس التفسيرات الغير طبيعية للظواهر الطبيعيّة، وذكر أنّ لكلّ حدث مسبّباً طبيعيّاً. تم اقتراح أفكار وفرضيّات للتأكّد من هذه المقولة التي أثبتت ذلك.
الفيزياء الكلاسيكية: قوانين الحركة والجاذبية
وضع السير إسحاق نيوتن العديد من القوانين المتعلقة بالحركة والجاذبيّة، ما أدى إلى تأسيس علم الفيزياء كمجال مستقل عند الأوروبيين الحديثيين. تُعرف هذه الفترة أيضاً باسم الميكانيكا الكلاسيكية، والتي تنقسم إلى:
- علم السكون: يصف الأجسام الساكنة والقوانين والشروط التي تجعلها متزنة.
- علم الحركة: يصف حركة الأجسام دون النظر إلى الأسباب التي أدّت إلى حركتها.
- علم التحريك: يركز على دراسة حركة الأجسام والأسباب التي أدّت إلى تحريكها.
الفيزياء الحديثة: ثورة جديدة في فهم الكون
أدت أعمال آلبرت آينشتاين على التأثير الكهروضوئي ونظرية النسبيّة إلى ثورة في علم الفيزياء في أواخر القرن العشرين. قام العالم الألماني ماكس بلانك بوضع نظرية الكم، وآلبرت آينشتاين بوضع نظرية النسبيّة. جاءت هذه النظريات بسبب عدم دقة الميكانيكا الكلاسيكيّة في بعض الحالات. افترضت الميكانيكا الكلاسيكيّة أنّ الضوء ينتشر بسرعة متغيرة، وهو ما لا يتوافق مع سرعة ثابتة للضوء من خلال معادلات ماكسويل في الكهرومغناطيسية. جاءت نظرية النسبيّة لحل هذا التناقض وأصبحت بديلاً للميكانيكا الكلاسيكيّة.
