بحث عن علم الفيزياء
بحث عن علم الفيزياء
تنقسم أقسام الفيزياء إلى:
الفيزياء التجريبية:
- تتم دراسة مجموعة واسعة من الظواهر الطبيعية اعتمادًا على التصميم ويتم إجراء التحقيقات في ظل ظروف غير طبيعية للحياة اليومية.
- مثل: دراسة الخواص الكهربائية للمواد عند درجات حرارة الصفر المطلق، 273 درجة مئوية، ودراسة الخصائص النشطة للغازات شديدة الحرارة.
الفيزياء النظرية:
- يتم شرح نتائج الملاحظات التجريبية رياضيًا من خلال اقتراح وتطوير النماذج والنظريات لشرحها.
تاريخ علم الفيزياء
- عرف الإنسان منذ القدم دقة الكون وتنظيمه، لأنه لاحظ أن الشمس تشرق كل يوم، وأن القمر يظهر في نفس المكان وفي نفس الوقت كل يوم 27 يومًا، بالإضافة إلى الفصول الأربعة، وجعل كل هذا الإنسان يفكر في الكون ويعرف طبيعته وبسبب محدودية العلم في ذلك الوقت.
- كما ربطت بعض الشعوب القديمة هذه المنظمة بآلهة معينة من اختراعهم، ومثل هذه الشعوب كانوا الإغريق القدماء في القرن الرابع قبل الميلاد، فطور اليونانيون فرضيات أن المادة تتكون من ذرات صغيرة جدًا، وأن كل مادة تتكون من خليط مختلف من الذرات في القرن الثالث قبل الميلاد.
- كان أرسطرخس أول من اقترح أن الأرض تدور حول الشمس مرة واحدة في السنة، وهذا يناقض الفكرة الشائعة في الوقت الذي تدور فيه الشمس حول الأرض، كما حاول أن يحسب أحجام كل منها: الكوكب والقمر والشمس، وكانت تفسيرات أرسطو الشاملة لهذه النظريات هي الأكثر قبولًا على نطاق واسع في ذلك الوقت، إذ لاحظ وجود أربعة عناصر أرضية: الأرض، والنار، والماء، والهواء، ولكل منها مكانه في الطبيعة، والذي يحدده وزن هذا العنصر.
أبرز علماء الفيزياء
عند عمل بحث عن علم الفيزياء يلزم توضيح أبرز العلماء:
إسحاق نيوتن:
- إسحاق نيوتن هو مؤسس الفيزياء الحديثة، كان لاكتشافاته في القرن السابع عشر تأثيراً كبيراً.
- بعد تخرجه من المدرسة الثانوية أكمل نيوتن مشروعه حول قوانين المرور الثلاثة الشهيرة التي تم تدريسها في الكتب الجامعية حتى الآن، وهي:
- يظل الجسم الساكن ثابتًا ما لم يتم تطبيق قوى عليه.
- العلاقة بين التسارع والقوة هي (القوة = الكتلة×السرعة).
- كل إجراء له استجابة ذات حجم متساوٍي ومعاكس.
- بناءً على طلب عالم الفلك إدموند هالي، أكمل نيوتن دراساته في الجاذبية ونشر كتابه المبادئ في عام 1687، والذي اعتبره الكثيرون أعظم كتاب علمي في كل العصور.
ألبيرت آينشتاين:
- ألبرت أينشتاين فيزيائي ألماني، ويعتبر الأكثر نفوذاً بين علماء الفيزياء في القرن العشرين، لأن عمله يعتبر ذا تأثير كبير في تطوير علوم الطاقة النووية.
- في عام 1905، حقق أينشتاين العديد من الإنجازات، عندما جاء إلى الظاهرة الكهروضوئية، بالإضافة إلى الحركة البراونية، ووصل أيضًا إلى نظريته الشهيرة في النسبية، ووجد ارتباطًا يشير إلى إمكانية تحويل جزيئات صغيرة من المادة إلى كميات هائلة من الطاقة، وكان هذا الارتباط تلميحًا إلى تطور علوم الطاقة النووية.
- أكمل أينشتاين في عام 1915 نظرية النسبية.
- وفي عام 1921 حصل على جائزة نوبل في الفيزياء.
- توفي أينشتاين عام 1955 في ولاية نيو جيرسي بالولايات المتحدة الأمريكية.
أهميّة علم الفيزياء
- يمكن القول أن سبب التقدم الكبير الذي شهدته الثقافة البشرية في القرون الماضية، ينبع بطريقة أو بأخرى من الفيزياء، خاصة بعد العثور على قوانين الحركة للعالم إسحاق نيوتن.
- فقد تم اختراع العديد من الأجهزة المبنية على قوانين الفيزياء، والتي لم يعد بإمكان البشر الاستغناء عنها كوسائل الاتصال، والأجهزة الطبية التي يمكن أن تنقذ حياة الأشخاص الذين يعانون من أمراض مختلفة.
- أحد العلوم التي تتداخل بشكل وثيق مع الفيزياء والتي تجعلهما معًا توأمًا رائعًا، هو علم الرياضيات، الذي من المفترض أن يكون السبب في تحويل معظم الظواهر الطبيعية وسلوكها المتنوع إلى معادلات وصيغ رياضية مهمة تخدم حاجة الإنسان للتنبؤ بهذه الظواهر، وبالتالي لا يمكن أن تنتهي الرياضيات والفيزياء أبدًا.
فروع علم الفيزياء
من ضمن أهم نقاط بحث عن علم الفيزياء هو فروعه، وهي:
الفيزياء الكلاسيكية:
- إنه فرع من فروع الفيزياء، يعود تاريخه إلى عام 1900 م.
- يتعامل مع قوانين الحركة والجاذبية لإسحاق نيوتن، وقوانين الديناميكا الحرارية والنظرية الحركية لجيمس كلارك ماكسويل، حيث يتعامل مع المادة والطاقة ككيانين منفصلين.
الفيزياء الحديثة:
- بدأت بعد عام 1900 م، باعتبار المادة والطاقة شكلين مختلفين لبعضهما البعض، بمعنى آخر، هما ليسا منفصلين، ويشكلان جزءًا من أهم النظريات: نظرية النسبية للعالم ألبرت أينشتاين، وميكانيكا الكم للعالم ماكس بلانك.
الفيزياء النووية:
- تدرس النواة الذرية من حيث مكوناتها وبنيتها وسلوكها وتفاعلاتها.
- تستخدم لإنتاج الطاقة، والأسلحة النووية، والمخدرات، والرنين المغناطيسي، إلخ.
الفيزياء الذرية:
تهتم بدراسة الذرات وترتيبها وطبيعة الإلكترونات في المدارات حول النواة، وتظرس أيضاً الأيونات والذرات المحايدة، فالفيزياء الذرية تتعامل مع تكوين الذرة وليس مع النواة مثل الفيزياء النووية.
الصوتيات:
- يدرس هذا الفرع الصوت جيدًا، من حيث كيفية إنتاجه ونقله والتحكم فيه وتأثيره من خلال عبور الوسائط المختلفة كالغاز والسائل والمواد الصلبة.
البصريات:
- يتعامل مع حاسة البصر الناتجة عن عمل الطاقة المشعة، وتدرس الإشعاع الكهرومغناطيسي والضوء الممتد من الأشعة السينية إلى الموجات الأصغر والأشعة تحت الحمراء.
الديناميكا الحرارية:
تهتم بالعلاقة بين الحرارة ودرجة الحرارة والطاقة.
الفيزياء الفلكية:
تستخدم قوانين الفيزياء لدراسة النجوم والمجرات والكواكب.
الجيوفيزياء:
تستخدم العمليات والخصائص الفيزيائية لدراسة تكوين وبنية الأرض، بالإضافة إلى قوة الجاذبية، والمجالات المغناطيسية، والزلازل، والصهارة، إلخ.
استخدامات علم الفيزياء
تستخدم الفيزياء في عدة مجالات لأنها العلوم البحتة الثانية بمبادئها بعد الرياضيات، فهي مصدر للكيمياء وعلوم الحياة، ومن أهم تطبيقات الفيزياء:
الكهرباء:
يعتمد تشغيل جميع الأجهزة الإلكترونية على إنتاج الكهرباء الناتج عن إحداث فروق في الجهد تؤدي إلى تحرك الإلكترونات، لأن الكهرباء تعتمد بالدرجة الأولى على قوانين الفيزياء.
الترانزستور:
يتم تخزين المعلومات في أجهزة الكمبيوتر باستخدام الترانزستورات، وهي عبارة عن أشباه موصلات تنتج جهدًا عاليًا (ثانية واحدة) وجهد منخفض (صفر ثانية)، لذلك يتم تخزين المعلومات وفقًا لفرق الجهد الناتج.
الطيران:
- تستمد الطائرات قدرتها على الانتقال من مبدأ ديناميات السائل في برنولي، وتعتمد على قوانين الفيزياء لحساب عدد الأشخاص الذين تحملهم بالنسبة إلى مقدار الاتجاه الذي يمكنهم إنتاجه.
الرحلات الفضائية:
تستخدم قوانين الدفع والاحتراق والضغط لإطلاق صواريخ فضائية.
الطاقة النووية:
- تتشتت الذرات الثقيلة لإنتاج القنبلة النووية، وهي أقوى سلاح بشري، من خلال عملية الانشطار.
- ويمكن استخدامها أيضًا لأغراض أخرى غير عسكرية، بحيث يمكن إنتاج الطاقة في المستقبل بفضل قوانين الاندماج للذرات المختلفة.
أدوات علم الفيزياء
يتطلب تعلم الفيزياء العديد من الأدوات وهي:
- الأدوات المادية: تشمل المقاييس وبواعث شعاع الليزر، تستخدم الموصلات الفائقة والسنكروترونات لإنشاء مجالات مغناطيسية عميقة.
- القوانين الرياضية: تستخدم النظام المتري وقوانين المتجهات وخصائص الموجات الرياضية وقوانين الرياضيات الأخرى.
أهم علماء الفيزياء
- اهتم الإغريق القدماء بعلم الفلك وقوانين الطبيعة التي تتحد مع الفلسفة، وكان العالم غاليليو جاليلي يُعتبر أبو العلم، حيث درس قوانين الطبيعة ولاحظها وجربها في القرنين السادس عشر والسابع عشر، ومن أهم علماء الفيزياء:
- إسحاق نيوتن.
- ألبرت آينشتاين.
- نيلز بور.
- ريتشارد فينمان.
- ستيفن هوكينج.
وأخيراً، يشمل إجراء بحث عن علم الفيزياء مفهوم علم الفيزياء، بالإضافة إلى أقسامه وتاريخه وأهميته في حياة الإنسان.
للإستفادة من هذا المقال انسخ الرابط
https://mafahem.com/sl_7608
