مقدمة عن علم الفيزياء
بحث عن علم الفيزياء كامل ان علم الفيزياء يعد من أكثر العلوم المعروفة حول العالم ؛ حيث يقوم علم الفيزياء بدراسة كل ما يرتبط و يتعلق بالمادة و طاقتها و تحركاتها و باى شئ اخر موجود بها ؛ حيث أنه يقوم بدراسة الظواهر الطبيعية المختلفة و دراسة المسببات لها و و كيف تقوم بالتأثير عليها و على ما حولها .
كما يقوم علم الفيزياء بصياغة العلاقات الرياضية القادرة على التنبؤ بالسلوك فى محاولة هامة للقيام بالسيطرة عليها ؛ كما انه يهتم بالقياس و أدوات القياس و كذلك دقة القياس و يتم استعمال علم الفيزياء عادة فى الكثير من العلوم الأخرى و على راسها “ الهندسة ؛ الكيمياء ؛ الاحياء ؛ الطب “ و الكثير من العلوم الاخرى .
تاريخ علم الفيزياء
إن الإنسان منذ القدم علم مدى تنظيم و دقة الكون ؛ فإنه كان يلاحظ أن الشمس تشرق يوميا ؛ كما أن القمر يظهر فى نفس المكان و الزمان كل 27 يوميا بالاضافة الى المواسم الاربعة ؛ وقد دفع هذا الإنسان إلى التفكر في الكون و معرفة الطبيعة الخاصة به .
و أن فى هذا الزمن كان العلم محدود و غير منتشر ؛ لذلك فان بعض الشعوب قامت بربط هذا النظام ببعض الآلهة التي من اختراعهم ؛ و ان من امثلة هذه الشعوب “ اليونانيون القدماء “ .
قام اليونانيون فى القرن الرابع قبل الميلاد بوضع فرضيات تشير إلى أن المادة تتكون من ذرات تكون صغيرة جدا ؛ و ان كل مادة تتكون من مزيج مختلف من تلك الذرات .
فى القرن 3 قبل الميلاد كان ( أرسطرخس الساموسي ) هو أول من قام باقتراح أن الأرض تدور حول الشمس مرة فى السنة وأن هذا كان مناقض لفكرة المتعارف عليها فى هذا الوقت بأن الشمس هي التي تدور حول الارض ؛ كما انه قد حاول القيام بحساب أحجام كل من “ الارض ؛ الشمس ؛ القمر ؛ “ .
ان توضيحات ارسطو كانت تشمل هذه النظريات كانت الأكثر تقبلا ؛ حيث أن أرسطو أشار إلى وجود 4 عناصر ترضية و هي “ الماء ؛ الهواء ؛ الأرض ؛ النار “ و ان كل منها لها مكانها فى الطبيعة و الذي يتحدد بوزن هذا العنصر .
فى خلال العصور المظلمة الاوروبية و مع سقوط الإمبراطورية الرومانية فى القرن 4 الميلادي فقد فقدت معظم العلوم اليونانية ؛ و قد بدأ عهد النهضة فى القرن الرابع عشر و الذي قد تم فيه اعادة اكتشاف العلوم اليونانية و العربية و ازداد وعى الاروبين ؛ و قد ادركوا ان هناك العديد من العلوم مازالت تحتاج الى الاكتشاف .
إن أول من قام بوضع أسس وطرق الحل العلمية الحديثة هو ( فرانسيس بيكون ) و الذي عاش ما بين القرنين السادس عشر والسابع عشر ؛ حيث أن أعماله الكبرى و التى تم نشرها فى عامى 1605 م و 1620 م و هو اصبح سببا رئيسيا فى تحفيز العلوم على مدى 200 عام و انها ما تزال هامة حتى الان .
قد اتبع هذا الكثير من العلماء أصحاب التخصصات المختلفة فى العلوم من أمثال ( اسحاق نيوتن ) و ( توماس نيوكومن ) وقد استمر تطور علوم الفيزياء بعد ذلك ؛ و فى القرن 18 كانت بداية القيام باكتشاف و اثبات النظريات المتعلقة بالذرات .
*اقرا ايضا بحث مختصر عن قوى التجاذب
أبرز علماء الفيزياء
اسحاق نيوتن
إن الفضل في تأسيس علم الفيزياء الحديثة يعود إلى العالم إسحاق نيوتن حيث ان مكتشفاته في القرن 17 كان لها تأثير كبير و فى عام 1666 م و بعد ان حصل العالم نيوتن على البكالوريا قام بإنهاء مشروعه على قوانين الحركة الثلاث المشهورة و التى لا تزال حتى الوقت الحالى تدرس فى الكتب الجامعية و هى : –
أن الجسم الساكن يبقى ساكنا ما لم تؤثر عليه قوى أخرى .
إن العلاقة بين القوة والتسارع هى ( القوة = التسارع × الكتلة ) .
ان لكل فعل رد فعل مساوى له فى المقدار و يكون معاكس له فى الاتجاه .
ألبرت أينشتاين
ان البرت اينشتاين هو عالم فيزياء ألماني و يعد من العلماء الأكثر تأثيرا بين علماء الفيزياء في القرن العشرين ؛ حيث أن أعماله تعد ذات تأثير كبير في تطوير علم الطاقة النووية فى عام 1905 م .
وقد قام اينشتاين بالكثير من الانجازات حيث انه قد توصل الى الظاهرة الكهروضوئية و كذلك الحركة البراونية بالاضافة الى انه توصل الى النظرية النسبية ؛ بالاضافة الى انه قد وجد علاقة تشير الى امكانية القيام بتحويل الجزيئات الصغيرة للمادة الى كميات هائلة من الطاقة .
إن هذه العلاقة كانت تلميح لتطور علم الطاقة النووية و فى عام 1915 م قد أنهى العالم ( اينشتاين ) النظرية النسبية ؛ و فى عام 1921 م فاز العالم اينشتاين جائزة نوبل في الفيزياء ؛ و توفى العالم ( أينشتاين ) في عام 1955 م فى ولاية “ نيو جيرسي الأمريكية “ .
ويليام جيلبرت
أن ويليام جيلبرت هو الذي افترض أن الأرض عبارة عن كرة عملاقة من المغناطيس .
غاليليو غاليلي
و هو الذي قام بعمل الكثير من التجارب و التحليلات الرياضية فى مجال الفيزياء و الفلك ؛ و هو الذي قام باكتشاف الأخاديد و الحفر الموجودة على سطح القمر و قام باكتشاف عددا من الكويكبات .
ويلبرود سنيل
هو عالم هولندي قام باكتشاف قانون الانكسار .
دانييل برنولي
هو عالم سويسري قام بوضع أسس تدفق السوائل ؛ و التى تعرف فى الوقت الحالى مبدأ “ برنولي “ .
بنجامين فرانكلين
و هو عالم أمريكي قام بتوضيح صفات الشحنات الكهربائية والتي أطلق عليها اسم الشحنات الايجابية والسلبية .
ليونارد يولر
هو عالم سويسري قام بتقديم العديد من المساهمات الاساسية فى علم الديناميكا ؛ كما أنه قام بتأسيس نظرية المد و الجزر ؛ و قد ساهم فى الكثير من المجالات الرياضية المختلفة .
جيمس واط
و هو عالم اسكتلندي قام باختراع المحرك البخاري .
أهمية علم الفيزياء
ان سبب التقدم الكبير الذي قد شهدته الحضارة الانسانية فى القرون الاخيرة يعود بشكل او باخر الى علم الفيزياء ؛ و خاصة بعد إيجاد قوانين الحركة للعالم ( اسحاق نيوتن ) ؛ و بعد ان تم اكتشاف المبادئ التي بنيت عليها الكثير من الاجهزة و التى لم يعد الإنسان قادر على أن يستغنى عنها كوسائل الاتصالات و الاجهزة الطبية والتى استطاعت ان تقوم بإنقاذ الكثير من أرواح البشر الذين يعانون من الأمراض المختلفة .
إن علم الرياضيات من العلوم التي تتقاطع مع علم الفيزياء حيث يشكلان مع بعضهم البعض توأمة رائعة ؛ و هو سبب تحويل معظم الظواهر الطبيعية و سلوكياتها المختلفة إلى معادلات وصيغ رياضية هامة تقوم بخدمة حاجة الانسان الى ان يقوم بالتنبؤ بتلك الظواهر ؛ و بذلك يتم استنتاج إلى أن الرياضيات و الفيزياء لا يمكن أن ينفصلوا ابدا .
ان علم الفيزياء يتفرع إلى عدد كبير وهائل من الفروع و التى يختص كل منها بمجال معين من المجالات ؛ وأن من أبرز فروع علم الفيزياء هو علم الفيزياء الذرية ؛ الصوتيات ؛ النووية ؛ الفلكية ؛ فيزياء الارض ؛ الديناميكا الحرارية ؛ و الكثير من الانواع الاخرى .
علم الفيزياء وانواعه
الفيزياء التجريبية
تقوم بدراسة مجموعة واسعة من الظواهر الطبيعية و تعتمد على التصميم و القيام بإجراء التحقيقات حولها فى ظروف شاذة عن ظروف الحياة اليومية مثل “ دراسة الخواص الكهربائية للمواد عند درجة حرارة الصفر المطلق ؛ اى – 273 درجة مئوية “ ؛ وكذلك القيام بدراسة خواص الطاقة التي تنبعث من الغازات الساخنة جدا .
الفيزياء النظرية
تقوم بشرح نتائج الملاحظات التجريبية رياضيا من خلال اقتراح و تطوير النماذج و النظريات لتفسيرها .
الفيزياء الكلاسيكية
هى فرع الفيزياء الذي يعود إلى ما قبل عام 1900 م و هو الذي يهتم بقوانين الحركة و الجاذبية اسحاق نيوتن ؛ و كذلك قوانين الديناميكا الحرارية و النظرية الحركية ل “ جيمس كلارك ماكسيول “ و هو يتعامل مع المادة و الطاقة كيانين منفصلين .
الفيزياء الحديثة
و هى الفيزياء التى قد بدأت بعد عام 1900 م ؛ و هى التى تعتبر كل من الطاقة و المادة شكلين مختلفين عن بعضهما البعض ؛ اى انهما يكونان غير منفصلين ؛ و ان من أهم نظرياته هي “ النظرية النسبية “ للعالم ألبرت أينشتاين “ و ميكانيكا الكم للعالم “ ماكس بلانك “ .
الفيزياء النووية
الفرع الذي يقوم بدراسة نواة الذرة من ناحية المكونات و السلوك و البنية و التفاعلات ؛ كما انها تستخدم من أجل القيام بتوليد الطاقة و الادوية و الاسلحة النووية و الرنين المغناطيسي و غيرهما .
الفيزياء الذرية
هى التى تقوم بدراسة الذرات من حيث ترتيبها ؛ و سلوك الالكترونات التى توجد فى المدارات حول النواة ؛ بالاضافة الى وجود الأيونات والذرات المحايدة ؛ حيث ان الفيزياء الذرية تتعامل مع تكوين الذرة و ليس النواة مثل الفيزياء النووية .
تطبيقات علم الفيزياء
إن الفيزياء قد اصبحت علما منفصلا عن غيرها من العلوم وهذا يتم عندما بدأ الأوروبيون الحديثون بالقيام بإجراء الوسائل التجريبية للقيام باكتشاف قوانين الفيزياء و أن هذا العلم قد تطور الى حد كبير حتى اصبح جزء اساسي فى الحياة اليومية و قد اصبحت يتم تطبيقها فى العديد من النشاطات الانسانية و منها : –
القيام بالتطوير في أشكال الطاقة التي تستخدم للقيام بإنتاج الطاقة ؛ العلاج الإشعاعي الذي يستخدم فى علاج السرطان و القيام بتشخيص المرض من خلال تقنيات تصوير جسم المريض .
القيام بتطوير الالعاب الالكترونية ؛ و القيام بتصميم و تصنيع المعدلات الرياضية ؛ بالاضافة الى فهم و تحليل حركة الزلزال و التنبؤ بوقوعها .
خاتمة قصيرة عن علم الفيزياء
ان علم الفيزياء هو دراسة كل من المادة و الطاقة و التفاعل و كذلك ابسط العلوم البحتة ؛ وأن الفيزياء من أهم أنواع العلوم جنبا الى جنب مع علم الكيمياء و الاحياء.