الفيزياء هي دراسة منهجية للعالم الطبيعي ، وخاصةً التفاعل بين المادة والطاقة. إنه مجال يحاول تحديد الواقع من خلال تطبيق دقيق للمراقبة إلى جانب المنطق والعقل.
من أجل الاستفادة من هذا الانضباط ، يجب عليك أولاً فهم بعض الأساسيات. فقط عن طريق تعلم أساسيات الفيزياء يمكنك بناء عليه والغطس أعمق في هذا المجال من العلوم. سواء أكنت تبحث عن مهنة في الفيزياء أم كنت مهتمًا فقط بالنتائج التي توصلت إليها ، فمن المؤكد أنه من الرائع معرفة ذلك.
ما يعتبر الفيزياء؟
لبدء دراسة الفيزياء ، يجب أن تفهم أولا ماذا تعني الفيزياء فعلا. يساعد فهم ما يندرج في نطاق الفيزياء - وما هو غير ذلك - في تركيز مجال الدراسة بحيث يمكنك صياغة أسئلة فيزيائية ذات معنى.
وراء كل سؤال في الفيزياء تكمن أربع مصطلحات مهمة للغاية سوف ترغب في فهمها: الفرضية ، النموذج ، النظرية والقانون.
يمكن أن تكون الفيزياء تجريبية أو نظرية. في الفيزياء التجريبيةيعالج الفيزيائيون مشكلة علمية باستخدام أساليب مثل المنهج العلمي في محاولة لإثبات فرضية. الفيزياء النظرية غالبًا ما يكون مفاهيميًا حيث يركز الفيزيائيون على تطوير القوانين العلمية ، مثل نظرية ميكانيكا الكم.
يرتبط هذان الشكلان من الفيزياء ببعضهما البعض ويرتبطان بأشكال أخرى من الدراسة العلمية. في كثير من الأحيان ، سوف تختبر الفيزياء التجريبية فرضيات الفيزياء النظرية. الفيزيائيون أنفسهم يمكن متخصصون في مجالات متنوعة، من علم الفلك والفيزياء الفلكية إلى الفيزياء الرياضية وتكنولوجيا النانو. تلعب الفيزياء أيضًا دورًا في مجالات العلوم الأخرى ، مثل الكيمياء والبيولوجيا.
القوانين الأساسية للفيزياء
الهدف من الفيزياء هو تطوير نماذج دقيقة للواقع المادي. أفضل سيناريو هو تطوير سلسلة من القواعد الأساسية لوصف كيفية عمل هذه النماذج. كثيرا ما تسمى هذه القواعد "قوانين" بعد استخدامها بنجاح لسنوات عديدة.
الفيزياء معقدة ، لكنها تعتمد بشكل أساسي على عدد من قوانين الطبيعة المقبولة. بعضها اكتشافات تاريخية ورائدة في مجال العلوم. وتشمل هذه قوانين الجاذبية التي وضعها السير إسحاق نيوتن وقوانين الحركة الثلاثة. تندرج نظرية النسبية لألبرت أينشتاين وقوانين الديناميكا الحرارية في هذه الفئة.
الفيزياء الحديثة تبني تلك الحقائق الضخمة لدراسة أشياء مثل فيزياء الكم الذي يستكشف الكون غير المرئي. بالمثل ، فيزياء الجسيمات يسعى لفهم أصغر أجزاء المادة في الكون. هذا هو المجال الذي تدخل فيه كلمات غريبة مثل الكواركات والبوزونات والهادرونات واللبتونات في الحوار العلمي الذي يتصدر عناوين الصحف اليوم.
الأدوات المستخدمة في الفيزياء
تتراوح الأدوات التي يستخدمها الفيزيائيون من المادية إلى المجردة. وهي تشمل موازين التوازن وبواعث شعاع الليزر وكذلك الرياضيات. إن فهم هذه المجموعة الواسعة من الأدوات وطرق تطبيقها ضروري لفهم العملية التي يمر بها علماء الفيزياء في دراسة العالم المادي.
تشمل الأدوات المادية أشياء مثل الموصلات الفائقة والموصلات السنطية ، والتي تُستخدم لإنشاء حقول مغناطيسية مكثفة. هذه يمكن تطبيقها في دراسات مثل مصادم هادرون الكبير أو عمليا في تطوير القطارات المغنطيسى.
الرياضيات هي جوهر الفيزياء وهي حيوية في جميع مجالات العلوم. عندما تبدأ في استكشاف الفيزياء ، ستكون العوامل الأساسية مثل استخدام الشخصيات المهمة وتجاوز أساسيات النظام المتري مهمة. الرياضيات والفيزياء تذهب أعمق بكثير وكذلك مفاهيم مثل متجه الرياضيات والخواص الرياضية للأمواج ضرورية لعمل الكثير من الفيزيائيين.
فيزيائي التاريخ الشهير
لا توجد فيزياء في فراغ (على الرغم من أن بعض الفيزياء تمارس في فراغ حقيقي). لقد شكلت قوى التاريخ تطور الفيزياء بقدر ما شكل أي مجال آخر في التاريخ. في كثير من الأحيان ، من المفيد أن نفهم وجهات النظر التاريخية التي أدت إلى فهمنا الحالي. ويشمل ذلكالعديد من المسارات غير الصحيحة التي تعثرت على طول الطريق.
من المفيد والفضول معرفة المزيد عن حياة علماء الفيزياء المشهورين في الماضي. اليونانيين القدماءعلى سبيل المثال ، الجمع بين الفلسفة ودراسة القوانين الطبيعية ومعروف بشكل خاص عن الاهتمام بعلم الفلك.
في القرنين السادس عشر والسابع عشر ، غاليليو غاليلي مزيد من الدراسة ، لاحظ ، وتجربة مع قوانين الطبيعة. على الرغم من تعرضه للاضطهاد في عصره ، إلا أنه يعتبر اليوم "أب العلم" (صاغه آينشتاين) وكذلك الفيزياء الحديثة وعلم الفلك وعلم الرصد.
ألهم غاليليو وتبعه علماء مشهورون مثل السير إسحاق نيوتن ، ألبرت أينشتاين ، نيلز بور ، ريتشارد ب. فاينمان ، و ستيفن هوكينج. هذه مجرد أمثلة قليلة من أسماء تاريخ الفيزياء التي شكلت فهمنا لكيفية عمل عالمنا. لقد ألهمت قدراتهم على تحدي النظريات المقبولة وابتكار طرق جديدة للنظر إلى الكون علماء الفيزياء الذين يواصلون تحقيق اختراقات علمية.