كيف يعمل الفيزياء ولماذا ندرسه

الفيزياء هي الدراسة العلمية شيء و الطاقة وكيف يتفاعلون مع بعضهم البعض. يمكن أن تأخذ هذه الطاقة شكل الحركة ، والضوء ، والكهرباء ، والإشعاع ، والجاذبية - تقريبًا أي شيء ، بصدق. تتعامل الفيزياء مع المادة على مقاييس تتراوح من الجسيمات دون الذرية (أي الجسيمات التي تتكون منها الذرة والجسيمات التي تتكون منها أولئك الجسيمات) إلى النجوم وحتى المجرات بأكملها.

باعتباره تجريبي العلم والفيزياء تستخدم طريقة علمية صياغة و فرضيات الاختبار التي تقوم على مراقبة العالم الطبيعي. الهدف من الفيزياء هو استخدام نتائج هذه التجارب في الصياغة القوانين العلمية، وعادة ما يتم التعبير عنها بلغة الرياضيات ، والتي يمكن استخدامها للتنبؤ بظواهر أخرى.

عندما تتحدث عن النظري الفيزياء، أنت تتحدث عن مجال الفيزياء الذي يركز على تطوير هذه القوانين واستخدامها لاستقراء تنبؤات جديدة. ثم تخلق هذه التنبؤات من علماء الفيزياء النظرية أسئلة جديدة يقوم علماء الفيزياء التجريبية بتطويرها للتجارب. بهذه الطريقة ، تتفاعل المكونات النظرية والتجريبية للفيزياء (والعلوم بشكل عام) مع بعضها البعض وتدفع بعضها البعض إلى الأمام لتطوير مجالات جديدة للمعرفة.

بالمعنى الأوسع ، يمكن النظر إلى الفيزياء باعتبارها أهم العلوم الطبيعية. الكيمياء ، على سبيل المثال ، يمكن اعتبارها تطبيقًا معقدًا للفيزياء ، لأنها تركز على تفاعل الطاقة والمادة في الأنظمة الكيميائية. نحن نعلم أيضًا أن علم الأحياء ، في جوهره ، هو تطبيق للخصائص الكيميائية في الكائنات الحية ، مما يعني أنه يخضع أيضًا في نهاية المطاف للقوانين الفيزيائية.

بالطبع ، لا نفكر في هذه المجالات الأخرى كجزء من الفيزياء. عندما نستقصي شيئًا علميًا ، نبحث عن أنماط بالمقياس الأنسب. على الرغم من أن كل شيء حي يتصرف بطريقة مدفوعة بشكل أساسي بالجسيمات التي يتكون منها ، محاولاً ذلك شرح النظام البيئي بأكمله من حيث سلوك الجسيمات الأساسية سيكون الغوص في مستوى غير مفيد من التفاصيل. حتى عند النظر في سلوك السائل ، فإننا ننظر بشكل عام إلى خصائص السائل ككل خلاله ديناميكا السوائل، بدلاً من إيلاء اهتمام خاص لسلوك الجسيمات الفردية.

لأن الفيزياء تغطي الكثير من المجالات ، فهي مقسمة إلى عدة مجالات محددة للدراسة ، مثل الإلكترونيات ، فيزياء الكموالفلك و فيزياء حيوية.

تشمل الفيزياء دراسة علم الفلك ، وكان علم الفلك ، من نواح عديدة ، أول مجال علمي منظم للبشرية. نظرت الشعوب القديمة إلى النجوم والأنماط المعترف بها هناك ، ثم بدأوا في استخدام الدقة الرياضية لعمل تنبؤات حول ما سيحدث في السماوات بناءً على تلك الأنماط. مهما كانت العيوب الموجودة في هذه التنبؤات المحددة ، فإن طريقة محاولة فهم المجهول كانت جديرة بالاهتمام.

محاولة فهم المجهول لا تزال مشكلة مركزية في حياة الإنسان. على الرغم من كل ما أحرزناه من تقدم في العلوم والتكنولوجيا ، فإن كونك إنسانًا يعني أنك قادر على فهم بعض الأشياء وأيضًا هناك أشياء لا تفهمها. يعلمك العلم منهجية الاقتراب من المجهول وطرح الأسئلة التي تصل إلى قلب المجهول وكيفية جعله معروفًا.

تركز الفيزياء ، على وجه الخصوص ، على بعض الأسئلة الأساسية حول كوننا المادي. إلى حد كبير ، الأسئلة الأساسية الوحيدة التي يمكن طرحها تقع في المجال الفلسفي لـ "الميتافيزيقيا" (سمي لكونه حرفيا "خارج الفيزياء") ، لكن المشكلة هي هذه الأسئلة أساسية للغاية لدرجة أن العديد من الأسئلة في العالم الميتافيزيقي تظل دون حل حتى بعد قرون أو آلاف السنين من الاستقصاء من قبل معظم العقول العظيمة في التاريخ. من ناحية أخرى ، حلت الفيزياء العديد من القضايا الأساسية ، على الرغم من أن هذه القرارات تميل إلى فتح أنواع جديدة كاملة من الأسئلة.

لمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع ، تحقق من "لماذا دراسة الفيزياء؟ " (مقتبس بتصريح من الكتاب لماذا العلم؟ بواسطة جيمس تريفيل).