ماهي الفيزياء؟

ما هي الفيزياء؟

يعود أصل كلمة الفيزياء إلى الكلمة اليونانية الفيزيقا، ويطلق عليها باللغة الانجليزية "physics" كما تسمى أيضا بعلم الطبيعة أو الطبيعيات. تهتم الفيزياء بدراسة كل من الطاقة والمادة وشرح الظواهر الطبيعية بالإضافة إلى مبدأ اشتغال الكون. كل هذا من خلال صياغة مجموعة من القوانين التي تفسر هذه الظواهر في معادلات رياضية ونظريات تحاكي الواقع. تدخل الفيزياء في جل المجالات ولها تطبيقات واستخدامات لا تحصى. 

 

 

تعريف الفيزياء

الفيزياء هي علم يهتم بدراسة كل من مفهوم الطاقة والمادة، وكذا التفاعلات الحاصلة فيما بينهما. ويمكن تعريف الفيزياء كذلك بالعلم الذي يدرس الطبيعة، ويسعى إلى فهم خصائص وقوانين المادة. يهدف علماء الفيزياء وخاصة الفيزياء النظرية إلى الوصول إلى قوانين فيزيائية مكممه باستخدام قوانين ميكانيكا الكم. الفيزياء تدخل ضمن العلوم التجريبية المبنية على خطوات المنهج العلمي الذي يشمل: الملاحظة، وضع الفرضيات، التجربة، القياس والتحليل ووضع القانون الذي يفسر الظاهرة. 

مجالات دراسات الفيزياء

الفيزياء علم شامل لمجموعة من المجالات، كما ذكرنا سابقا ان الفيزياء تهتم بدراسة المادة والطاقة، منه فإن الفيزياء تقوم بتعريف المقادير الفيزيائية والكميات الأساسية الموجودة في الكون ككل، كالكتلة، السرعة، الشحنة الكهربائية، عزم القوة، الضغط، الحرارة… من جهة أخرى تحاول الفيزياء إيجاد علاقات متجانسة بين هذه المقادير ووضع قوانين مكممه تصف تطور هذه الكميات على سبيل المثال، قوانين نيوتن في الفيزياء الكلاسيكية، قوانين الترموديناميك، قانون كولوم الخاص بالكهرباء وقوانين ميكانيكا الكم… تصاغ هذه القوانين على شكل معادلات وعلاقات رياضية سهلة الفهم. 

كجميع العلوم، تعتمد الفيزياء على السؤال او التساؤلات والتي تعتبر محرك البحث والعلوم.  ومن اهم الاسئلة التي تطرحها الفيزياء:

• ما هي مكونات المادة من الجزيئة الى أصغر جسيم غير قابل للانقسام؟

• كيف بدأ الكون؟

• ما هي القوى الأساسية التي تحرك الكون؟

• ما هي المادة المظلمة؟

بالإضافة الى العديد من الاسئلة، وقد تم الاجابة على بعضها في حين أن الاسئلة المطروحة الاخرى ما زلت قيد البحث من طرف علماء الفيزياء في أكبر مراكز ومختبرات البحث العلمي كالمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية "سيرن" الموجودة بسويسرا. بفضل هذه الاسئلة يتم تطوير العلم، التكنولوجيا والتقنية والتي تعود بفوائد كثيرة على البشرية، فمثلا بفضل تساؤلات وابحاث كل من أمبير، ماكسويل وفراديه.. ظهرت الكهرباء والتي تعتبر من أعظم الإنجازات الفيزيائية.

فروع الفيزياء

تنقسم الفيزياء إلى مجموعة من الفروع من بينها:

• الميكانيك الكلاسيكية او كما تسمى ميكانيكا نيوتن :Newton mechanics و هو العلم الذي يهتم بدراسة حركة الأجسام وتأثير القوى عليها، وذلك من خلال وضع قوانين تصف حركة الجسم والمقادير المتعلقة بالحركة، كالسرعة و التسارع.  بالإضافة إلى دراسة التأثيرات البينية بين الأجسام.
• علم البصريات :optics تهتم بدراسة كل ما يتعلق بالضوء كقوانين انتشار وانعكاس اشعة الضوء. 
• الفيزياء النووية :nuclear physicsتختص في دراسة نوى الذرة و التفاعلات القائمة بين الجسيمات المتواجدة في نواة الذرة كالبروتونات والنترونات. 
• الفيزياء الطبية :medical physics  هذا الفرع من الفيزياء يهتم بتطبيق الفيزياء في الطب، كالعلاج عن طريق الاشعاع. 
• فيزياء الطاقات العليا :high energy physics  من اهم فروع الفيزياء الحديثة والتي تبحث في خصائص الجسيمات الاولية للمادة من خلال تصادمات الجسيمات دات الطاقات العالية مما يؤدي إلى تفككها والكشف عن خصائصها. 
  
• الفيزياء الفلكية :astrophysics تهتم بدراسة الاجرام السماوية، المجرات، النجوم والكواكب...تشكيلها وخصائصها الفيزيائية. 
• الفيزياء الذرية :atomic phhsics يهتم هذا الفرع بدراسة تركيب الذرة ومكوناتها وخصائصها والتفاعلات الحاصلة بينهما. 

هذه أهم الفروع والمجالات التي تهتم الفيزياء بدراستها. للفيزياء أهمية كبرى في حياتنا فهي تدخل في جل التطبيقات كما أنها العلم الذي يهتم بدراسة الكون ككل.