ما هو علم الفيزياء وما مجالاته

ما هو علم الفيزياء وما مجالاته ؟ سؤال يتضمن العديد من المعلومات العلمية والتاريخية حول أحد أبرز وأشهر العلوم، وفي هذا المقال سيتم تقديم بحث مفصل وشامل عن هذا العلم، وذلك من خلال البدء بتعريف العلم لغةً واصطلاحًا، ثم الحديث عن الفيزياء من حيث أصل الكلمة ومعناها عبر العصور، مرورًا بتفصيل مجالات هذا العلم، وصولًا في ختام المقال إلى تقديم أبرز قوانين الفيزياء التي تعرفها البشرية.

تعريف العلم

قبل تحديد ما هو علم الفيزياء وما مجالاته ؟ من الضروري البدء بتعريف العلم، ويسمى بالإنجليزية “Science”، ويعني اصطلاحًا دراسة العالم المادي والطبيعي، وذلك من خلال الاعتماد على الملاحظات والنظريات والتجارب، ومن ثم استنباط النتائج، مما يؤدي إلى محصول معرفي على شكل قوانين وقواعد [1]، أما لغةً، فإن كلمة العِلْم في اللغة العربية هي مصدرٌ للفعل عَلِمَ، ويُقال عَلِم الشيء أي عَرَفَه، وأيقَن به، وبالتالي فإن العِلْم هو إدراك الشيء على حقيقته.[2]

إقرأ أيضًا: اذكر ثلاث امثلة توضح دور العلم في حياتنا اليومية

ما هو علم الفيزياء وما مجالاته

علم الفيزياء هو دراسة المفاهيم الأساسية كالقوة والزمن والطاقة، وكذا تفسير الظواهر الطبيعية غير الحية، والمتعلقة بالمادة وتفاعلاتها على اختلاف أنواعها وأشكالها وأحجامها، كم أن علم الفيزياء يهتم بشرح تفاعل وسلوك الأجسام مع القوة الخارجية، وكيفية تكونها بفعل القوى الداخلية، ومن حيث التاريخ، فإن كلمة فيزياء تعود إلى الكلمة اليونانية “فيزيقا”، وتعني الطبيعة ومعرفتها، ومن الجدير بالذكر أن الفيزياء من أقدم العلوم والتخصصات الأكاديمية، وقد شهدت تطورًا وتفرعًا كبيرًا عبر العصور.[3]

مجالات علم الفيزياء

يتضمن البحث عن جواب السؤال الرئيس للمقال: ما هو علم الفيزياء وما مجالاته ؟ الوقوف عند أبرز تخصصات وتفرعات علم الفيزياء، والتي شهدت تطورًا كبيرًا عبر العصور، وتُقسم إلى قسمين رئيسين، هما الفيزياء الكلاسيكية، والفيزياء الحديثة.

الفيزياء الكلاسيكية

الفيزياء الكلاسيكية، أو باللغة الإنجليزية “Classical physics”، هي الفرع الأساسي الذي يهتم بدراسة الظواهر والحالات التقليدية، كحركة الأجسام والتأثير المتابدل بينها وبين مختلف القوى، وتنقسم بدورها إلى ما يأتي:[3]

• الميكانيكا الكلاسيكية: وتسمى بالإنجليزية “Classical mechanics”، وتهتم بدراسة حركة الأجسام المادية، وتخضع للقوانين الأساسية للفيزياء.
• الكهرباء والمغناطيس: أو بالإنجليزية “Electricity and Magnetism”، وتهتم بدراسة المجال المغناطيسي، وتوليد الكهرباء، بما فيها حساب الشدة والمقاومة، والمجال.
• الديناميكا الحرارية: وتسمى بالإنجليزية “Thermodynamics”، وتهتم بدراسة الطاقة الحرارية من حيث المنشأ والتنقل بين الأجسام.
• فيزياء الصوتيات: أو بالإنجليزية “Acoustics”، وهو فرع يختص بدراسة المجال الصوتي وانتشار الموجات الصوتية، بما فيها الاهتزازات وموجات الزلازل والبراكين.
• علم الفلك: أو بالإنجليزية “Astrophysics”، وهو علم الأجرام السماوية، حيث يدرس حركة النجوم والكواكب، ونشأتها وبنيتها.
• الجيوفيزياء: وتسمى بالإنجليزية “Geophysics”، وهو فرع يجمع بين الفيزياء والجيولوجيا، مما يسمح بتفسير الظواهر الطبييعة الجيولوجية كالمد والجزر، والأرصاد الجوية، وأحوال الطقس.
• الفيزياء الكيميائية: أو بالإنجليزية “Chemical physics”، وهو تخصص يهتم بدراسة الخصائص الفيزيائية للمواد الكيميائية، كتوزع الإلكترونات على مستوى الذرة.
• الفيزياء الطبية: وتسمى بالإنجليزية “Medical Physics”، وهي الفيزياء الخاصة بالأجهزة والأدوات المستخدمة في مجال الصحة والطب، كجهاز الرنين المغناطيسي، ومجاهر مخابر التحليل.

الفيزياء الحديثة

في رحلة البحث عن جواب السؤال: ما هو علم الفيزياء وما مجالاته ؟ نجد أن القسم الثاني من مجالات علم الفيزياء هو الفيزياء الحديثة، وتسمى بالإنجليزية “Modern physics”، وترتبط زمنيًا بما بعد العالم اسحاق نيوتن، وتنقسم بدورها إلى الفروع الآتية:[3]

• فيزياء الكم: وتسمى بالإنجليزية “Quantum mechanics”، ويهتم هذا الفرع بدراسة سلوك المادة وتفاعلها مع العالم الخارجي كالضوء على المستوى الذري.
• الفيزياء الحيوية: أو بالإنجليزية “Biophysics”، ويجمع هذا التخصص بين الفيزياء بمفهومها التقليدي وعلم الأحياء، فيدرس التفاعلات الخلوية للكائنات الحية.
• الفيزياء النووية: وتسمى بالإنجليزية “Nuclear physics”، وهو فرع معقد يهتم بدراسة الخصائص الفيزيائية للنواة الذرية.

أهم قوانين الفيزياء

بعد تعريف علم الفيزياء وتحديد أهم وأبرز مجالته، من الضروري الوقوف عند أهم القوانين التي ظهرت على مرّ التاريخ، والتي أدت إلى اكتشافات واختراعات جوهرية في حياة البشرية، وهي كما يأتي:[4]

• قانون الجاذبية: وهو أبرز ما نُسب للعالم العالم إسحاق نيوتن، وقد ظهر قانون الجاذبية في عام 1687م، وينص على وجود قوة جذب متناسبة مع الكتلة، تؤثر على أي جسمين في الكون.
• النظرية النسبية: وتحمل اسم العالم الشهير آينشتاين، والذي نشر هذه النظرية في بداية القرن العشرين، وتربط بين الزمان والمكان والكتلة والطاقة.
• قوانين نيوتن الثلاث: وتسمى كذلك قوانين الجذب العام، وهي من أهم قوانين الميكانيكا الكلاسيكية، وتصف حركة الأجسام والقوى التي تؤثر عليها، وتظهر بشكلٍ واضح على مستوى الأجرام السماوية في الفضاء.

إقرأ أيضًا: اهم اكتشافات و اسهامات نيوتن في الفيزياء

ما هو علم الفيزياء وما مجالاته ؟ سؤال يتضمن الحديث عن أهمية هذا العلم، الذي يهتم بشرح مبادىء الظواهر الطبيعة، على مستويات مختلفة سواءًا المجهري، أو الكوني، كما أنه علم يربط بين الزمان والمكان، ويقوم بتحليل العلاقات التي تربط بين الطاقة والقوة، وعلى أرض الواقع تستخدم اكتشافات الفيزياء في الصناعة والزراعة والطب، وكذا النقل والاتصال، وتوليد الطاقة.