في بحثنا الذي نجريه عن علم الفيزياء سوف نتناول ذلك العلم ونتحدث عن أهم جوانبه من حيث تاريخه، فوائده ودوره في الحياة ومختلف الظواهر والأنشطة، كما سوف نذكر نبذة مختصرة عن أهم علماء الفيزياء الذين ورد ذكرهم في التاريخ.
مقدمة عن علم الفيزياء
- يتميز علم الفيزياء عن غيره من العلوم باستخدام أدوات القياس، وكذلك اعتماده على دقّة القياس، وهو ما يساهم في الوصول إلى أدق الكمّيّات ذات الفائدة بمجال دراسة الظواهر المختلفة.
- تلك الطُّرُق المستخدمة في القياس غالباً ما تستخدم بالعديد من أنواع العلوم الأخرى والتي من أهمها (الأحياء، الطب، الهندسة والكيمياء) وغيرها الكثير من العلوم وبالتالي يمكن استنباط مدى ما يمثله علم الفيزياء من أهمية بالغة.
عناصر بحث عن علم الفيزياء
بالنقاط التالية نوضح عناصر الفقرات التي سوف نتناولها بشكل تفصيلي في بحثنا عن علم الفيزياء:
- تعريف علم الفيزياء.
- أهمية علم الفيزياء.
- مجالات علم الفيزياء.
- علماء علم الفيزياء.
- خاتمة عن علم الفيزياء.
تعريف علم الفيزياء
- تم وضع العديد من التعريفات من قبل العلماء لعلم الفيزياء ومن أبرز تلك التعريفات أنها العلم الذي يهتم بدراسة المادة و كافة ما يتصل بها من تفاعل أو طاقة، إذ يقوم بدراسة كلاً من المادة وطاقتها وتفاعلاتها مجتمعةً أو بشكل منفصل، و دراسة مختلف التفاعلات بين المواد وبعضها البعض، ومن التعريفات التي وضعت لها أيضاً كونها ذلك العلم المعني بدراسة الطبيعة وجميع ما يوجد بها من أشياء ومواد وعناصر ودراسة كافة ما يحدث بها من تفاعلات.
تاريخ علم الفيزياء
- منذ بدء الخليقة أدرك الإنسان مدى تنظيم الله للكون ودقته، إذ كان يُلاحِظ إشراق الشمس كُل صباح، والقمر أيضاً الذي يظهر بالمكان نفسه بذات الزمان والمكان، إلى جانب ملاحظته لتعاقب المواسِم الأربعة، كافة الأمور تلك دفعته للتفكُّر بالكون وطبيعته.
- بالقرن الرابع قبل الميلاد، كانت بوادر ظهور علم الفيزياء إذ قام اليونانيّين بوضع فرضيّات تدل على تكون المادّة من ذرّات متناهية الصغر، وأنَّ جميع المواد تتركَّب من مزيج ذرّات مختلفة.
- وبالقرن الثّالث قبل الميلاد، كان أوّل اقتراحَ عن أن الأرض تدور حول الشمس مرّة كُل عام من قبل أرسطرخس الساموسي؛ وهو ما يُناقِض الفكرة الشائعة وقتها أن الشمس هي التي تدور حول الأرض، كما حاول حساب حجم (الشمس، كوكب الأرض، والقمر).
- وتعتبر توضيحات أرسطو الشّاملة لتلك النظريّات هي المقبولة إلى حد كبير في ذلك الوقت؛ حيثُ ذكر وجود عناصر أرضيّة أربعة وهي: (الأرض، والنار، والماء، والهواء) والتي يمتاز كلاً منها بمكانه في الطبيعة الذي يتحدَّد بوزن العنصر نفسه.
- وبحلول العصور الأوروبيّة المُظلمة (Dark Ages)، في القرن الرابع الميلادي بالتزامن مع سقوط الإمبراطوريّة الرومانيّة، ضاع الكثير من العلوم اليونانيّة.
- ولكن مع بداية عصر النَّهضة بالقرن الرابع عشر أُعيد اكتشاف العلوم اليونانية العربيّة مرة أخرى وازداد الوعي الأوروبي مدركين أنَّ الكثير من العلوم لا زالت في حاجة إلى اكتشاف.
- ويعتبر (فرانسيس بيكون) هو أوّل من وضع أُسُس طُرُق الحلّ العلميّة الحديثة بالفترة ما بين القرنين السادس عشر والسابع عشر؛ وقد تم نشر كبرى أعماله عاميّ (1605م و1620م) والذي يمثل أبرز العوامل التي ساعدت على تحفيز العلوم بالمائتين عام التاليتين، والمحتفظة بأهميتها حتى العصر الحالي.
- ومن بعد تلك الفترة توالت الاكتشافات والتطورات التي لحقت بعلم الفيزياء من قبل العلماء بمختلف التخصُّصات في العلوم ومنهم إسحاق نيوتن وتوماس نيوكومين، وكانت بداية القرن الثامن عشر بداية اكتشاف وإثبات النظريّات الخاصة بالذرّات.
أهمية علم الفيزياء
- أهمية علم الفيزياء عظيمة لدرجة لا يمكن وصفها أو تقديرها إذ أنها تتداخل مع الكثير من مختلف أنواع العلوم المعنية بما توصلت إليه الفيزياء من نتائج إلى جانب أن المعادلات وأدوات القياس التي توصل علم الفيزياء إليها تستخدم بالدراسات المتعلقة كذلك بغيرها من العلوم.
- كما ينسب التقدّم الهائل الذي شهدته الحياة البشرية بالآونة الأخيرة يعود إلى حد كبير لعلم الفيزياء، خاصة عقب اكتشاف العالم إسحاق نيوتن قوانين الحركة.
- ثم اكتشاف المبادئ التي تعتمد عليها الكثير من الأجهزة التي لا يمكن للإنسان الاستغناء عنها مثل وسائل الاتصالات، وسائل التنقل والمواصلات، والأجهزة الطبية التي ساهمت في إنقاذ الكثير من الأرواح وعلاج من يعانون من الأمراض المختلفة.
- ومن العلوم التي تتصل مع علم الفيزياء بشكل كبير مما يجعلهما يمثلان توأم متطابق علم الرياضيات، والذي صنف بأنه سببَ تحويل أغلب الظواهر الطبيعية ومختلف سلوكياتها لصيغ ومعادلات رياضية هامَّة تلبي حاجة الإنسان في التنبؤ بتلك الظواهر، وهو ما يدل على استحالة إمكانية انفصال علمي الفيزياء والرياضيات.
مجالات علم الفيزياء
ينقسم علم الفيزياء إلى فيزياء كلاسيكية و فيزياء حديثة إذ يتضمن كل فرع من تلك الفروع الكثير من العلوم الفرعية و التي تعد جزأ تابع للفيزياء يهتم بدراسة مختلف الظواهر الطبيعية الهامة، حيث يتفرّع عن الفيزياء عدد فروع هائل يتخصّص كل منها في مجال من المجالات، ومن أبرز مجالات علم الفيزياء:
- فيزياء الأرض.
- الفيزياء الذَّرّيّة.
- البصريّات
- الفيزياء النَّوويّة.
- فيزياء الصوتيّات.
- الفيزياء الفلكيّة.
- الديناميكا الحرارية.
أبرز علماء الفيزياء
إسحاق نيوتن
يرجع الفضل للعالم إسحاق نيوتن في تأسيس علم الفيزياء الحديثة؛ ففي القرن السابع عشر ميلادية كان لاكتشافاته الفيزيائية تأثير كبير، وفي عام 1666م عقب حصوله على شهادة البكالوريا، تمكن من إنهاء مشروعه حول قوانين الحركة الشّهيرة الثلاث والتي يتم تدريسها حتى وقتنا الحالي بالكُتُب الجامعيّة، وتلك القوانين هي:
- الجسم الساكن يبقى ساكناً ما لم تؤثِّر به قوى.
- العلاقة بين التسارُع والقوّة هي (القوّة = الكُتلة × التسارع).
- لكُل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.
وبعد محاولات عالم الفلك إدموند هالي التشجيعية؛ أكمل نيوتن دراسته حول مسألة الجاذبيّة، حيث نشر كتابه عام 1687م الذي يحمل عنوان المبادئ (باللاتينيّة: Principia) ، وقد اعتبره العديد من العلماء أعظم كتاب علميّ على الإطلاق.
ألبيرت آينشتاين
- العالم فيزياء ألماني ألبيرت آينشتاين، تم تصنيفه في القرن العشرين من بين علماء الفيزياء الأكثر تأثيراً، حيثُ إذ تعد أعماله ذات تأثير هائل بطوير علم الطاقة النَّوويّة، كما قام آينشتاين بالكثير من الإنجازات في عام 1905م، إذ توصَّلَ للظاهرة الكهروضوئيّة، و الحركة البراونيّة، إلى جانب اكتشافه نظريّته الشهيرة المعروفة بالنظريّة النسبيّة.
- وقد وجد أينشتاين علاقة تدل على إمكانيّة تحويل الجُزيئات الصغيرة للمادّة إلى كمّيّات طّاقة، تمثل تلك العلاقة تلميح نحو تطوُّر علم الطّاقة النوويّة، وفي عام 1915م، تمكن أينشتاين من إنهاء النظريّة النسبيّة، والتي حصل في مقبلها عام 1921م على جائزة نوبل للفيزياء.
الحسن بن الهيثم
- الحسن ابن الهيثم هو واحد من أهم العلماء المسلمين و اسمه (أبو علي الحسن ابن الهيثم) الملقب بالمهندس البصري، وقد ولد بمدينة البصرة عام 965 م، وقد عرف بالذكاء والفطنة وسعة العلم، حيث قام بتسجيل الكثير من الدراسات ذات العلاقة بالكثير من الظواهر الفيزيائية ومنها ظاهرة قوس قزح، ظاهرتي الكسوف والخسوف،و الظلال.
- كذلك فقد بحث ودرس طبيعة الضوء ، و قد اعتمد على دراساته وأبحاثه تلك بعضاً من أشهر العلماء الغربيين ومنهم الفنان ليوناردو دافنشي و العالم يوهانس كبلر.
- كذلك فإن ابن الهيثم اهتم بدراسة انتقال الضوء من مكان لمكان آخر و دراسة الأطياف، الظلال، والألوان و انكسارات الضوء و انعكاساته بالأوساط الشفافة ومن أمثلة الأوساط تلك الهواء والماء، وقد أوصلته تلك الأبحاث لوضع قوانين انحراف الضوء و التي تدرس بالمدارس والجامعات حتى الآن.
- و من أبرز إنجازات ابن الهيثم أنه أكد على أن العين لا يصدر عنها أشعة تتمكن من الرؤية عن طريقها بل أعلن رفضه لتلك النظرية التي كان يعتقد بها الكثير من المفكرين ومنهم بطليموس و إقليدس، بل إنه أكد على أن الشعاع ينتقل للعين بكل نقطة من المجال المرئي لها.
خاتمة عن علم الفيزياء
وأخيراً نذكر أن علم الفيزياء ينقسم إلى فيزياء كلاسيكية و فيزياء حديثة فالكلاسيكية هي الفيزياء التي لا يستخدم بها تطبيقات ميكانيكا الكم أو تطبيقات نظرية النسبية، وهي فعالة في دراسة مختلف الظواهر و لكن لا تسعد على دراسة أو تفسير الظواهر التي تقترب سرعتها من سرعة الضوء، ثم ظهرت الفيزياء الحديثة بفض جهد العلماء على رأسهم (ماكس بلانك) وأبحاثه في تكميم المادة، و العالم ألبرت أينشتاين الذي وضع نظريتي النسبية الخاصة والنسبية العامة.
المراجع
