ما هي الفيزياء وما هي مجالاتها ؟ سؤال يحتوي على الكثير من المعلومات العلمية والتاريخية عن أحد أبرز وأشهر العلوم ، وفي هذا المقال سيتم تقديم بحث مفصل وشامل عن هذا العلم ، من خلال البدء بتعريف العلم لغويًا واصطلاحيًا ، ثم الحديث عن الفيزياء من حيث أصل الكلمة ومعناها عبر العصور ، مروراً بتفاصيل حقول هذا العلم ، حتى نهاية المقال لعرض أبرز قوانين الفيزياء التي عرفتها البشرية.
تعريف العلم
قبل تحديد ما هو علم الفيزياء ومجالاتها؟ من الضروري البدء بتعريف العلم ، ويسمى بالإنجليزية “Science” ، ويعني اصطلاحيًا دراسة العالم المادي والطبيعي ، بالاعتماد على الملاحظات والنظريات والتجارب ، ثم استنتاج النتائج مما يؤدي إلى محصول المعرفة في شكل قوانين وقواعد. أما لغويًا ، فإن كلمة معرفة في اللغة العربية هي مصدر معرفة الفعل ، ويقال: معرفة الشيء ، أي معرفته ، والتأكد منه.
اقرأ أيضًا: أذكر ثلاثة أمثلة توضح دور العلم في حياتنا اليومية
ما هي الفيزياء وما هي مجالاتها
الفيزياء دراسة المفاهيم الأساسية مثل القوة والوقت والطاقة ، وكذلك تفسير الظواهر الطبيعية غير الحية المتعلقة بالمادة وتفاعلاتها بأنواعها وأشكالها وأحجامها المختلفة ، إلى أي مدى يهتم علم الفيزياء بشرح تفاعل الأجسام وسلوكها. بالقوة الخارجية ، وكيف تتشكل بفعل القوى الداخلية ، ومن ناحية التاريخ ، تعود كلمة فيزياء إلى الكلمة اليونانية “فيزياء” وتعني الطبيعة ومعرفتها. وتجدر الإشارة إلى أن الفيزياء من أقدم العلوم والتخصصات الأكاديمية ، وقد شهدت تطوراً وتفرعاً كبيراً عبر العصور.
مجالات الفيزياء
البحث عن إجابة السؤال الرئيسي للمقال يتضمن: ما هو علم الفيزياء وما هي مجالاته؟ الوقوف في أبرز تخصصات وفروع الفيزياء التي شهدت تطورًا كبيرًا على مر العصور ، وتنقسم إلى قسمين رئيسيين ، الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الحديثة.
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الكلاسيكية ، أو باللغة الإنجليزية “الفيزياء الكلاسيكية” ، هي الفرع الرئيسي المعني بدراسة الظواهر والحالات التقليدية ، كحركة الأجسام والتأثير المتبادل بينها وبين القوى المختلفة ، وتنقسم بدورها إلى ما يلي:
- الميكانيكا الكلاسيكية: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “الميكانيكا الكلاسيكية” ، ويهتم بدراسة حركة الأجسام المادية ، ويخضع للقوانين الأساسية للفيزياء.
- الكهرباء والمغناطيس: أو باللغة الإنجليزية “الكهرباء والمغناطيسية” ، وتهتم بدراسة المجال المغناطيسي وتوليد الكهرباء ، بما في ذلك حساب الشدة والمقاومة والمجال.
- الديناميكا الحرارية: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “الديناميكا الحرارية” ، ويهتم بدراسة الطاقة الحرارية من حيث الأصل والحركة بين الأجسام.
- فيزياء الصوتيات: أو باللغة الإنجليزية “Acoustics” وهي فرع معني بدراسة المجال الصوتي وانتشار الموجات الصوتية بما في ذلك الاهتزازات وموجات الزلازل والبراكين.
- الفلك: أو باللغة الإنجليزية “الفيزياء الفلكية” ، وهو علم الأجرام السماوية ، حيث يدرس حركة النجوم والكواكب وأصلها وبنيتها.
- الجيوفيزياء: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “الجيوفيزياء” ، وهو فرع يجمع بين الفيزياء والجيولوجيا ، مما يسمح بتفسير الظواهر الجيولوجية الطبيعية مثل المد والجزر والأرصاد الجوية وظروف الطقس.
- الفيزياء الكيميائية: أو في اللغة الإنجليزية “الفيزياء الكيميائية” ، تخصص يهتم بدراسة الخواص الفيزيائية للمواد الكيميائية ، مثل توزيع الإلكترونات على مستوى الذرة.
- الفيزياء الطبية: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “الفيزياء الطبية” ، وهي فيزياء الأجهزة والأدوات المستخدمة في مجال الصحة والطب ، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والمجاهر المخبرية التحليلية.
الفيزياء الحديثة
في البحث عن إجابة السؤال: ما هي الفيزياء وما هي مجالاتها؟ نجد أن القسم الثاني من مجالات الفيزياء هو الفيزياء الحديثة ، ويطلق عليه باللغة الإنجليزية “الفيزياء الحديثة” ، ويرتبط ترتيبًا زمنيًا بالعالم بعد إسحاق نيوتن ، وينقسم بدوره إلى الفروع التالية:
- فيزياء الكم: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “ميكانيكا الكم” ويهتم هذا الفرع بدراسة سلوك المادة وتفاعلها مع العالم الخارجي مثل الضوء على المستوى الذري.
- الفيزياء الحيوية: أو في “الفيزياء الحيوية” الإنجليزية ، يجمع هذا التخصص بين الفيزياء بمعناها التقليدي والبيولوجيا ، ودراسة التفاعلات الخلوية للكائنات الحية.
- فيزياء نووية: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “الفيزياء النووية” ، وهو فرع معقد يهتم بدراسة الخصائص الفيزيائية للنواة الذرية.
أهم قوانين الفيزياء
بعد تحديد علم الفيزياء وتحديد أهم وأبرز مجالاته ، لا بد من الوقوف على أهم القوانين التي ظهرت عبر التاريخ ، والتي أدت إلى اكتشافات واختراعات أساسية في حياة البشرية ، وهي على النحو التالي :
- قانون الجذب: وهو أبرز ما ينسب إلى العالم إسحاق نيوتن ، وظهر قانون الجاذبية عام 1687 م ، وينص على وجود قوة جاذبة تتناسب مع الكتلة ، تؤثر على أي جسمين في الكون.
- نظرية النسبية: يحمل اسم العالم الشهير أينشتاين الذي نشر هذه النظرية في بداية القرن العشرين ، ويربط بين الزمان والمكان والكتلة والطاقة.
- قوانين نيوتن الثلاثة: يطلق عليه أيضًا قوانين الجاذبية العامة ، وهو أحد أهم قوانين الميكانيكا الكلاسيكية. يصف حركة الأجسام والقوى التي تؤثر عليها ، ويظهر بوضوح على مستوى الأجرام السماوية في الفضاء.
اقرأ أيضًا: أهم اكتشافات نيوتن ومساهماته في الفيزياء
ما هي الفيزياء وما هي مجالاتها ؟ سؤال يتضمن الحديث عن أهمية هذا العلم الذي يهتم بشرح مبادئ الظواهر الطبيعية ، على مستويات مختلفة سواء أكانت مجهرية أو كونية ، فهو علم يربط بين الزمان والمكان ، ويحلل العلاقات التي تربط الطاقة والقوة ، وعلى أرض الواقع تُستخدم اكتشافات الفيزياء في الصناعة والزراعة والطب ، فضلاً عن النقل والاتصالات وتوليد الطاقة.