علم يهتم بدراسة المادة والطاقة
علم يهتم بدراسة المادة والطاقة، يعتبر علم الفيزياء الطبيعية، والتي يستفيد منها الإنسان في حياته، حيث إن فروع العلم كثيرة جدًا، فهي تتنوع بين العلوم الطبيعية والاجتماعية والشكلية، ويتناول كل منها دراسة ظاهرة طبيعية أو منطق أو عامل بشري، و من خلاله سنتحدث عن العلم المعني بدراسة المادة والطاقة، وكذلك جميع فروع العلم.
ما هي فروع العلم
العلم وجمع العلم هو منهج منهجي يعتمد على دراسة وتنظيم وتفسير البيانات بناءً على فرضيات قابلة للاختبار حول الكون، من أجل الوصول إلى صحة المعلومات بدلاً من التشكيك فيها الفروع الرئيسية
- العلوم الطبيعية العلوم التي تتناول دراسة الظواهر الطبيعية والأحداث الكونية بناءً على تطوير النظريات واستخلاص النتائج، مثل الفيزياء والبيولوجيا والكيمياء.
- والعلوم الاجتماعية العلوم التي تعنى بدراسة المجتمع وعلاقة الأفراد فيه وتعتمد على الخبرة في فرض نظرياته مثل علم الاجتماع وعلم النفس والاقتصاد والأنثروبولوجيا.
- ثم العلوم الشكلية هي العلوم التي تعنى بدراسة المفاهيم المجردة والنظم الشكلية، لأنها تعتمد على دراسة خصائص هذه الأنظمة، مثل الرياضيات، والمنطق، والمعلوماتية النظرية، وغيرها.
علم يهتم بدراسة المادة والطاقة
السؤال العلمي الذي يتعامل مع دراسة المادة والطاقة من الأسئلة الشائعة التي تظهر في العديد من الاختبارات العلمية للطلاب، والإجابة الصحيحة لهذا السؤال هي
- الفيزياء.
الفيزياء هي فرع من فروع العلوم الطبيعية تتعامل مع دراسة بنية المادة والتفاعلات بين جميع عناصرها، وكذلك دراسة الطاقة والحركة والقوة، والتي لا يمكن رؤيتها إلا تحت المجهر، ويعتبر الإغريق مؤسسي الفيزياء القديمة.
ما هو أهمية الفيزياء
تعتبر الفيزياء ثاني أهم العلوم الطبيعية بعد الرياضيات، لأن قوانينها تتناول فهم الظواهر الطبيعية وعملياتها في الكون، وباقي العلوم الطبيعية في الكيمياء والأحياء مشتقة من أسس الفيزياء التي تتجاوز حدودها لتشمل كل ما تم إنشاؤه، وتستخدم الفيزياء في عدة مجالات وهي
- الكهرباء تعتبر الكهرباء من المصادر الأساسية في الفيزياء لأن تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية يعتمد على وجود التيار الكهربائي الناتج عن وجود فرق الجهد كما أنها تستخدم في الخلايا الشمسية وهي مصدر مهم لتوليد الكهرباء الطاقة وكذلك في مضخات الرياح.
- والطاقة النووية تم استخدام انشطار الذرات الثقيلة لإنتاج القنبلة النووية، أقوى سلاح بشري.
- الترانزستور تعتمد فكرة الترانزستور على وجود فرق الجهد، والذي يستخدم لتخزين جميع المعلومات في أجهزة الكمبيوتر.
- رحلة الفضاء تُستخدم قوانين الضغط والدفع والاحتراق في عملية إطلاق الصواريخ والمركبات إلى الفضاء الخارجي.
- الطيران يستفيد من مبدأ برنولي الخاص بديناميكا الموائع وقوانين الفيزياء التي تعتمد على حساب عدد الأشخاص المتناسب مع اتجاه إقلاع الطائرة ورحلاتها.
- النقل والحركة يتم استخدام قوانين الحركة وقوانين نيوتن الثلاثة والقوة الخارجية التي تؤثر على حركة المركبات وجميع وسائل النقل الأخرى.
- الطب يتم تشغيل العديد من المعدات الطبية وفقًا لقوانين الفيزياء، مثل
- أجهزة التصوير تعتمد على التقنيات الفيزيائية مثل الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية في تشخيص العديد من الأمراض.
- جراحة الليزر تستخدم تقنية الليزر في العديد من العمليات الجراحية المختلفة، مثل التنظير والجراحة التجميلية وجراحة تصحيح البصر.
- علاج الأورام بالإشعاع تستخدم تقنية الإشعاع الفيزيائي لعلاج جميع أنواع الأورام السرطانية.
فروع الفيزياء بالأسماء
تحتوي الفيزياء على عدد من الفروع والتصنيفات التي تعنى بدراسة ظواهر معينة، ومن أهم فروعها
- الميكانيكا علم يتعامل مع دراسة خصائص الأجسام المتحركة تحت تأثير القوى.
- والديناميكا الحرارية علم يتعامل مع دراسة تحولات الطاقة الحرارية من شكل إلى آخر وخصائصها، ويدرس تحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية، ويدرس تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية.
- ثم الكهرباء والمغناطيسية علم يتعامل مع دراسة الشحنات الساكنة والمتحركة ومدى تأثيرها وعلاقتها بالمغناطيسية.
- الفيزياء الذرية علم يتعامل مع دراسة الذرة وخصائصها وكذلك جميع العوامل بين الذرة وأيوناتها والأيونات المجاورة لها.
- والفيزياء الكلاسيكية هي علم يتعامل مع دراسة المادة والطاقة، وتتلخص الفيزياء الكلاسيكية في نظرية ماكسويل الحركية وقانون الجاذبية والديناميكا الحرارية وقوانين نيوتن للحركة.
- ثم فيزياء النسبية علم يهتم بدراسة معادلات أينشتاين، وكذلك دراسة النسبية الخاصة والنسبية العامة.
- الفيزياء النووية علم يتعامل مع دراسة نواة الذرة وخصائص بروتيناتها ونيوتروناتها وآلية التفاعل بينها.
- فيزياء الكم علم يتعامل مع دراسة العديد من الظواهر بناءً على مستوى الذرة وجزيئاتها.
- الفيزياء الفلكية علم يتعامل مع دراسة الكون وعملياته، بما في ذلك النجوم والكواكب وعلم الفلك وغيرها.
- والفيزياء الكيميائية علم يتعامل مع دراسة العلاقات الفيزيائية التي تدخل في قوانين الكيمياء.
- ثم الفيزياء الحيوية علم معني باستخدام التقنيات الفيزيائية في دراسة الظواهر والمشكلات البيولوجية.
أشهر علماء الفيزياء
هناك العديد من الفيزيائيين الذين برعوا في الفيزياء، ووجدوا قوانين ونظريات مختلفة تتعلق بالظواهر الطبيعية والمادة والقوة، منها
- إسحاق نيوتن هو من اكتشف قوانين الحركة وقانون الجاذبية الكونية وهو من أشهر علماء الفيزياء.
- وألبرت أينشتاين طور النظرية النسبية الخاصة والنظرية النسبية العامة.
- ثم مايكل فاراداي وضع أسس الكهرومغناطيسية ونظرية النفاذية المغناطيسية وقوانين التحليل الكهربائي.
- ماكس بلانك هو مؤسس نظرية ميكانيكا الكم وله دور رئيسي في وضع قوانين الفيزياء النظرية.
- وجيمس ماكسويل كان أول من استخدم تحليل الأبعاد واكتشف أيضًا معادلات الكهرباء والمغناطيسية.
- ثم Arvin Schrödinger هو الشخص الذي صاغ معادلة شرودنجر لحالات الإلكترون الكمومي في ذرة الهيدروجين وشرح أيضًا النشاط الإشعاعي.
