ما هي الفيزياء؟ | معلومات مبسطة عن علم الفيزياء
مقدمة
موضوعنا اليوم عن علم عظيم يعد من أضخم العلوم المعرفية ومن أهمها على الإطلاق، ألا وهو علم الفيزياء الذي فتح باب التقدم والرقي أمام البشرية، ذلك أنه من العلوم الأساسية التي أثرت في العالم وأوصلته إلى مكانة عالية ما زلنا نحلق فيها ونتطلع إلى ما هو أعلى منها.
ما هي الفيزياء ؟
علم الفيزياء هو من أكثر العلوم شهرة ًفي العالم، فهو يهتم بالمادة ويدرس كل متعلقاتها من حيث؛ طاقتها أو حركاتها أو أي شيء آخر فيها، فهو علم مختص بدراسة الظواهر الطبيعية المختلفة، ومعرفة تأثيرها بما حولها، كما يدرس مسببات الظواهر الطبيعية وكيفية تفسيرها ومن أجل ذلك صيغت العلاقات الرياضية المختلفة بهدف التنبؤ بسلوكها وتحركاتها، كما يهتم علم الفيزياء أيضاً بالقياس من حيث؛ أدواته، وطرق استخدامه ودقته مما يؤدي إلى الحصول على كميات دقيقة تستخدم في فهم المعادلات المعقدة بالإضافة إلى استعمالها في العلوم والمجالات الأخرى مثل :
علم الطب والأحياء والكيمياء والهندسة والرياضيات وبعض العلوم الأخرى مما يبرز أهمية علم الفيزياء ودوره المؤثر في العلوم الأخرى.
التسمية
كلمة فيزياء في الأصل مشتقة من الإغريقية " φυσική " من الكلمتين " ἐπιστήμη epistḗmē " وتعني " معرفة الطبيعة " وكان في البداية يسمى " فيزيقا " لكن لم يلبث أن تغير إلى فيزياء.
تعريف الفيزياء
هو علم يختص بدراسة الطبيعة، والذي في وقتنا الحالي أصبح علم يختص بالكون بأسره، فكل ما في الكون هو خاضع تحت قوانين الفيزياء والتفسير الفيزيائي؛ لأنه علم يهتم بقوانين المادة وخصائصها، كما يهتم أيضاً بدراسة المادة والطاقة، والتفاعلات المختلفة والمعقدة التي تحدث بينهما.
أي أن الفيزياء هو علم يهدف إلى صياغة القوانين لإيجاد تفاسير علمية لجميع الظواهر الكونية التي تحدث في عالمنا والتي نعجز عن تفسيرها بالعلوم البدائية، ويتم ذلك من خلال الاعتماد على مهارات أساسية وبناءات ضرورية تدخل في التفسيرات الفيزيائية مثل: التجربة، والملاحظة، والقياس، والعلاقات الرياضية، والتحليلات المنطقية.
تاريخ الفيزياء
بداية الفيزياء طبقاً للوثائق التاريخية كانت من عند المصريين القدماء الذين كانوا يهتمون كثيراً بالظواهر والأحداث الكونية التي لطالما عمقوا النظر فيها وأوردوا التساؤلات تلو التساؤلات بغرض فهم وتفسير هذه الظواهر العجيبة، ونتيجة لذلك درس المصريون القدماء وخصوصاً الفلكيون منهم الفيزياء، وقدموا الكثير من المؤلفات الفيزيائية المختلفة، والتي توضح العديد من الظواهر الطبيعية مثل حركة الشمس والكواكب والنجوم.
وقد ذكرت مصادر أخرى أن الإغريق هم من أسسوا الفيزياء، بغرض فهم الظواهر الطبيعية من حولهم، ومحاولة إيجاد تفاسير لها، وكان أرسطو وسقراط وأفلاطون هم من أبرز الفلاسفة الإغريق الذين اهتموا بذلك.
ثم جاء البابليون عام ألف وثمانمائة قبل الميلاد، فاهتموا بصياغة المعادلات والقوانين الرياضية بغرض الوصول لتفسيرات منطقية للظواهر الكونية، والتي ساهمت في تسهيل دراسة تعاقب فصول السنة، ليس هذا فقط بل قدم البابليون الكثير من المؤلفات والمراجع الفيزيائية التي تحوي في طياتها الكثير من التفسيرات والمعادلات والمعلومات الهامة التي نقلت فيما بعد للبلدان والشعوب المجاورة مثل اليونانيين القدماء الذين استفادوا من مؤلفات البابليين كثيراً، فشرعوا في دراستها والنهل منها ومن ثم تطويرها وتدوين مؤلفات ومراجع فيزيائية خاصة بهم تحوي الكثير من المعادلات والنظريات الهامة مثل النظرية التي تعود إلى القرن الأول قبل الميلاد، وهي النظرية الفيزيائية للعالم اليوناني بوسيدونيوس، والتي تتحدث عن نشأة الكون وبدايته.
قامت بعد ذلك الحضارة الإسلامية على يد المسلمين الذين قاموا بتحطيم الكثير من النظريات والقوانين الفيزيائية اليونانية والتي أثبتوا بطلانها وعدم صحتها، ليس هذا فقط بل عملوا على إصلاحها وتصحيح عيوبها من خلال دراساتهم المتطورة ونظرياتهم في علم الفيزياء، فألفوا المؤلفات والكتب الخاصة بهم والتي ما زالت تشهد على تقدم وتطور الفيزياء بشكل كبير آنذاك؛ نظراً لما تحويه من معادلات ونظريات وتفسيرات دقيقة أفادت الشعوب الأخرى فيما بعد، ويعد الحسن بن الهيثم والكندي ، والفارابي والبيروني من أشهر علماء الفيزياء في العصر الإسلامي.
مع مجيء القرن السابع عشر ومطلع القرن العشرين ظهر مجموعة من العلماء الفيزيائيين في الغرب الذين اعتمدوا بشكل كبير على القوانين والدراسات الإسلامية التي ألفها المسلمون في علم الفيزياء، حيث كان جل اهتمام العلماء في ذلك الوقت هو تأسيس منهج فيزيائي متميز قائم على أسس البحث العلمي الحديث من؛ تجربة، ودقة ملاحظة، وقياس، وتحليل منطقي ورياضي لكافة الظواهر الكونية، مما أدى إلى تطور وازدهار علم الفيزياء بصورة متميزة وفريدة من نوعها لم يسبق لها مثيل، إذ انعكس هذا العلم على العالم أجمع فتطور العالم بفضل دراسات ونظريات نيوتن، وبيكون، وآينشتاين، وماكس بلانك، ونيلز بور، ورذرفورد وغيرهم الكثير من الفيزيائيين الذين ساهموا بشكل كبير في تطور الفيزياء.
أهمية الفيزياء
علم الفيزياء يعد من أهم العلوم على الإطلاق؛ نظراً لما له من دور بالغ في تقدم البشر وفتح آفاق النمو والازدهار أمامهم من خلال نظرياته وقوانينه المختلفة التي ساهمت في فهم التفاعلات الكونية، وتفاسيره المنطقية التي أزالت الإبهام والغموض الذي اعترى البشر لآلاف السنين، بالإضافة إلى علاقته ببعض العلوم الأخرى مثل: الكيمياء، والأحياء ، والفلك وغيرها، مما يبرز قيمة هذا العلم الذي يعتبره الكثيرون أساس الكون.
تتجلى أيضاً أهمية الفيزياء في بعض النقاط التالية
١ - يوضح علم الفيزياء جميع المقاييس الكمية المختلفة مثل الكتلة والزمن والمسافة والسرعة وغيرها من الكميات القياسية التي نستخدمها بشكل يومي تقريباً.
٢ - أبرز صور الطاقة التي نستخدمها اليوم في كافة المجالات المختلفة يرجع أساسها إلى علم الفيزياء.
٣ - بفضل علم الفيزياء يمكن حل المشاكل المعقدة التي تواجه الإنسان وجعل حياته أكثر رفاهية، وذلك من خلال السيطرة والتحكم في عناصر الطبيعة المختلفة مثل الهواء، والماء، والنار وغير ذلك وجعلها تصب في مصلحة الإنسان، ولا يتم ذلك إلا من خلال دراسة علم الفيزياء وفهم معادلاته وقوانينه ومن ثم تطبيقها.
٤ - ارتباط علم الفيزياء بالعلوم الأخرى يعزز ويدعم هذه العلوم، وكأن هذا العلم كالبيت الذي أساسه علم الفيزياء، بالإضافة إلى أن ارتباط العلوم المختلفة بالفيزياء يؤدي لحل الكثير من المشاكل التي تواجه الإنسان مثل الاحتباس الحراري، والأمراض، ومشاكل الطاقة، والكوارث الطبيعية مثل البراكين والزلازل وغيرها.
٥ - يهتم علم الفيزياء أيضاً بدراسة صور الطاقة المختلفة وكيفية تطبيقها على أرض الواقع والاستفادة منها مثل الطاقة النووية، والطاقة الشمسية، والطاقة الحركية، وطاقة الرياح وغيرها.
٦ - احتوى علم الفيزياء على الكثير من الاختراعات التي نستخدمها بشكل يومي في حياتنا مثل القطارات، والطائرات، والهواتف المحمولة، والتلفاز، والأقمار الصناعية، وأجهزة الكمبيوتر، ومصابيح الإنارة وغيرها الكثير والكثير.
٧ - ساهم علم الفيزياء في تطوير أجهزة الحاسوب والكمبيوتر بسبب تطوير مجال الإلكترونيات.
٨ - من خلال علم الفيزياء يمكن إنتاج كميات هائلة من الطاقة اللازمة لسد احتياجات البشرية ويمكن الحصول على هذه الطاقة من خلال عملية الانشطار (انقسام الذرات الثقيلة) التي يتولد عنها كميات مهولة من الطاقة.
٩ - لم يتمكن البشر من الوصول للفضاء إلا من خلال علم الفيزياء فيما يسمى " غزو الفضاء "، وذلك عن طريق تطبيق معادلات الاحتراق والتي من خلالها يتم حساب القوة اللازمة لإقلاع الصواريخ والمركبات الفضائية.
ولا يزال هناك الكثير والكثير من فوائد الفيزياء التي لا حصر لها والذي يجعلنا نجزم بأن هذا العلم فريد من نوعه، فما جنته البشرية من ثمار هذا العلم قليل حتى الآن، ولا يزال العالم يبذل أقصى الجهود الممكنة بهدف الوصول لأقصى استفادة ممكنة من هذا العلم العظيم.
فروع علم الفيزياء
- فيزياء كلاسيكية
- فيزياء حديثة
- فيزياء الجسيمات
- فيزياء حيوية
- فيزياء صفروية
- فيزياء الغلاف الجوي
- فلسفة الفيزياء
- فيزياء التربة
- فيزياء تطبيقية
- فيزياء حاسوبية
- فيزياء المفاعلات النووية
- فيزياء نووية
- فيزياء عصبية
- فيزياء تجريبية
- فيزياء المواد المكثفة
- فيزياء ذرية وجزيئية وبصرية
أبرز علماء الفيزياء
- أناكسيماندر ( ٥٤٦ - ٦١٠ قبل الميلاد )
- أرخميدس ( ٢١٢ - ٢٨٧ قبل الميلاد )
- غاليليو غاليلي ( ١٥٦٤ - ١٦٤٢ م )
- يوهانس كيبلر ( ١٥٧١ - ١٦٣٠ م )
- إسحق نيوتن ( ١٦٤٣ - ١٧٢٧ م )
- مايكل فاراداي (١٧٩١ - ١٨٦٧ م )
- جيمس كليرك ماكسويل ( ١٨٣١ - ١٨٧٩ م )
- إرنست رذرفورد ( ١٨٧١ - ١٩٣٧ م )
- ألبرت اينشتاين ( ١٨٧٩ - ١٩٥٥ م )
- نيلز بور ( ١٨٨٥ - ١٩٦٢ م )
- فيرنر هايزنبرغ ( ١٩٠١ - ١٩٧٦ م )
- إرفين شرودنغر ( ١٨٨٧ - ١٩٦١ م )
- بول ديراك ( ١٩٠٢ - ١٩٨٤ م )
- ريتشارد فاينمان ( ١٩١٨ - ١٩٨٨ م )