ما هي الفيزياء وما هي مجالاتها؟ سؤال يتضمن العديد من المعلومات العلمية والتاريخية حول أحد أبرز وأشهر العلوم ، وفي هذا المقال سيتم تقديم بحث مفصل وشامل عن هذا العلم ، من خلال البدء بتعريف العلم في اللغة والمصطلحات ، ثم الحديث عن الفيزياء. من حيث أصل الكلمة ومعناها عبر العصور ، مروراً بتفصيل مجالات هذا العلم ، وفي ختام المقال لعرض أبرز قوانين الفيزياء التي عرفتها البشرية.
تعريف العلم
قبل تحديد ما هي الفيزياء وما هي مجالاتها؟ من الضروري البدء بتعريف العلم ، ويسمى باللغة الإنجليزية “علم” ، ويعني اصطلاحًا دراسة العالم المادي والطبيعي ، بالاعتماد على الملاحظات والنظريات والتجارب ، ثم استخلاص النتائج ، مما يؤدي إلى المعرفة المحاصيل في شكل قوانين وقواعد [1]لغويا كلمة “علم” في اللغة العربية هي مصدر فعل “اعرف” ويقال “معرفة” أي يعرفها ويقينها.[2]
اقرأ أيضًا: أعط ثلاثة أمثلة توضح دور العلم في حياتنا اليومية
ما هي الفيزياء وما هي مجالاتها؟
الفيزياء هي دراسة المفاهيم الأساسية مثل القوة والوقت والطاقة ، وكذلك تفسير الظواهر الطبيعية غير الحية المتعلقة بالمادة وتفاعلاتها بمختلف أنواعها وأشكالها وأحجامها. تأتي كلمة فيزياء من الكلمة اليونانية “فيزياء” ، والتي تعني الطبيعة ومعرفتها. وتجدر الإشارة إلى أن الفيزياء من أقدم العلوم والتخصصات الأكاديمية ، وقد شهدت تطوراً وتفرعاً كبيراً عبر العصور.[3]
مجالات الفيزياء
البحث عن إجابة السؤال الرئيسي للمقال يتضمن: ما هي الفيزياء وما هي مجالاتها؟ الوقوف في أبرز تخصصات وفروع الفيزياء التي شهدت تطورًا كبيرًا عبر العصور ، وتنقسم إلى قسمين رئيسيين هما الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الحديثة.
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الكلاسيكية ، أو في اللغة الإنجليزية “الفيزياء الكلاسيكية” ، هي الفرع الأساسي الذي يهتم بدراسة الظواهر والحالات التقليدية ، مثل حركة الأجسام والتأثير المتبادل بينها وبين القوى المختلفة ، وتنقسم بدورها إلى التالية:[3]
- الميكانيكا الكلاسيكية: تختص بدراسة حركة الأجسام المادية ، وتخضع لقوانين الفيزياء الأساسية.
- الكهرباء والمغناطيسية: أو في اللغة الإنجليزية “الكهرباء والمغناطيسية” ، يهتم بدراسة المجال المغناطيسي ، وتوليد الكهرباء ، بما في ذلك حساب القوة والمقاومة والمجال.
- الديناميكا الحرارية: تسمى “الديناميكا الحرارية” ، وتهتم بدراسة الطاقة الحرارية من حيث أصلها والحركة بين الأشياء.
- فيزياء الصوت: هي فرع معني بدراسة المجال الصوتي وانتشار الموجات الصوتية بما في ذلك الاهتزازات والزلازل والبراكين.
- علم الفلك: أو في اللغة الإنجليزية “الفيزياء الفلكية” ، هو علم الأجرام السماوية ، حيث يدرس حركة النجوم والكواكب وتكوينها وبنيتها.
- الجيوفيزياء: يطلق عليها باللغة الإنجليزية “الجيوفيزياء” ، وهي فرع يجمع بين الفيزياء والجيولوجيا ، مما يسمح بتفسير الظواهر الجيولوجية الطبيعية مثل المد والجزر والأرصاد الجوية وأحوال الطقس.
- الفيزياء الكيميائية: أو في اللغة الإنجليزية “الفيزياء الكيميائية” ، تخصص معني بدراسة الخصائص الفيزيائية للمواد الكيميائية ، مثل توزيع الإلكترونات على مستوى الذرة.
- الفيزياء الطبية: تسمى “الفيزياء الطبية” وهي فيزياء الأجهزة والأدوات المستخدمة في مجال الصحة والطب مثل التصوير بالرنين المغناطيسي والمجاهر والمختبرات 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 “الفيزياء الحديثة” ، وهو مرتبط زمنياً بعالم ما بعد العالم إسحاق نيوتن ، وينقسم بدوره إلى الفروع التالية:[3]
- فيزياء الكم: تسمى ميكانيكا الكم ويهتم هذا الفرع بدراسة سلوك المادة وتفاعلها مع العالم الخارجي كالضوء على المستوى الذري.
- الفيزياء الحيوية: أو في “الفيزياء الحيوية” بالإنجليزية ، يجمع هذا التخصص بين الفيزياء في مفهومها التقليدي مع علم الأحياء ، ودراسة التفاعلات الخلوية للكائنات الحية.
- الفيزياء النووية: تسمى “الفيزياء النووية” وهي فرع معقد يهتم بدراسة الخصائص الفيزيائية للنواة الذرية.
أهم قوانين الفيزياء
بعد تحديد الفيزياء وتحديد أهم وأبرز مجالاتها ، لا بد من الوقوف على أهم القوانين التي ظهرت عبر التاريخ ، والتي أدت إلى اكتشافات واختراعات أساسية في حياة الإنسان ، على النحو التالي:[4]
- قانون الجاذبية: 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: تحمل اسم العالم الشهير أينشتاين الذي نشر هذه النظرية في بداية القرن العشرين ، وتربط بين الزمان والمكان والكتلة والطاقة.
- قوانين نيوتن الثلاثة: تسمى أيضًا قوانين الجاذبية العامة ، وهي من أهم قوانين الميكانيكا الكلاسيكية. يصفون حركة الأجسام والقوى التي تؤثر عليها ، وتظهر 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 بين الطاقة و القوة ، وعلى الأرض تُستخدم اكتشافات الفيزياء في الصناعة والزراعة. والطب ، وكذلك النقل والاتصالات ، وتوليد الطاقة.