علم يهتم بدراسة المادة والطاقةوبما أن فروع العلوم كثيرة جدًا، فهي تتنوع بين العلوم الطبيعية والاجتماعية والشكلية، ويتخصص كل منها في دراسة ظاهرة طبيعية أو منطق أو عامل إنساني، وعن طريق… موقع مرجعي وسنتحدث عن العلم الذي يدرس المادة والطاقة، وكذلك جميع فروع العلوم.
ما هي فروع العلم؟
العلم، وتعدد العلوم، هو أسلوب منهجي يعتمد على دراسة وتنظيم وتفسير البيانات بناء على فرضيات قابلة للاختبار حول الكون، لمعرفة مدى صحة المعلومات بدلا من التشكيك فيها في الشركات والهيئات الحكومية وفي المؤسسات البحثية والأكاديمية. . وتنقسم فروع العلم إلى ثلاثة فروع أساسية:(1)
- العلوم الطبيعية: هي العلوم التي تُعنى بدراسة الظواهر الطبيعية والأحداث الكونية بناءً على تطوير النظريات واستخلاص الاستنتاجات، مثل الفيزياء والأحياء والكيمياء.
- العلوم الاجتماعية: هي العلوم التي تختص بدراسة المجتمع والعلاقات بين الأفراد داخله، وتعتمد على الخبرة في فرض نظرياتها، مثل علم الاجتماع وعلم النفس والاقتصاد والأنثروبولوجيا.
- العلوم الشكلية: هي العلوم التي تختص بدراسة المفاهيم المجردة والأنظمة الصورية، حيث تعتمد على دراسة خصائص هذه الأنظمة، مثل: الرياضيات، والمنطق، وعلوم الحاسوب النظرية وغيرها.
علم يهتم بدراسة المادة والطاقة
السؤال العلمي الذي يتناول دراسة المادة والطاقة هو أحد الأسئلة الشائعة التي تطرح في كثير من اختبارات العلوم للطلاب، والإجابة الصحيحة على هذا السؤال هي:
- الفيزياء (بالإنجليزية: الفيزياء).
الفيزياء هي فرع من فروع العلوم الطبيعية الذي يهتم بدراسة بنية المادة والتفاعلات بين جميع عناصرها. كما أنها تهتم بدراسة الطاقة والحركة والقوة. تسعى الفيزياء إلى فهم الظواهر الطبيعية ومسارها واتخاذ الإجراءات ووضع القوانين التي تثبت المعرفة الصحيحة بها. الفيزياء تتجاوز دراسة كل الأشياء التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة. ولا يمكن رؤية ذلك إلا تحت المجهر، ويعتبر الإغريق مؤسسي الفيزياء القديمة.
أنظر أيضا: العلم الذي يهتم بدراسة الكائنات الحية وطرق ارتباطها ببعضها البعض
أهمية الفيزياء
تعتبر الفيزياء ثاني أهم العلوم الطبيعية بعد الرياضيات، وذلك لأن قوانينها تتعلق بفهم الظواهر الطبيعية ومسارها في الكون. وكذلك بقية العلوم الطبيعية كالكيمياء والأحياء تنبع من أسس الفيزياء وتتعدى حدودها لتشمل كل ما هو مخلوق، وتستخدم الفيزياء في مجالات متنوعة منها:(2)
- كهرباء: تعتبر الكهرباء مصدرا أساسيا في الفيزياء لأن تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية يعتمد على وجود تيار كهربائي بسبب وجود فرق الجهد. كما أنه يستخدم في الخلايا الشمسية التي تعتبر مصدرا هاما لتوليد الطاقة الكهربائية. وأيضا في مضخات الرياح.
- الطاقة النووية: وتم استخدام انشطار الذرات الثقيلة لإنتاج القنبلة الذرية، أقوى أسلحة البشرية.
- الترانزستور: وتقوم فكرة الترانزستور على وجود فرق الجهد، والذي يستخدم لتخزين كافة المعلومات في أجهزة الكمبيوتر.
- الرحلات الفضائية: وتستخدم قوانين الضغط والزخم وقوانين الاحتراق في إطلاق الصواريخ والمركبات إلى الفضاء.
- الطيران: ويستخدم مبدأ برنولي في ديناميكيات الموائع وقوانين الفيزياء التي تعتمد على حساب عدد الأشخاص بما يتناسب مع الاتجاه الذي تقلع فيه الطائرة وتطير.
- النقل والحركة: ويستخدم قوانين الحركة وقوانين نيوتن الثلاثة والقوة الخارجية التي تؤثر على حركة المركبات وجميع وسائل النقل الأخرى.
- الدواء: يتم تشغيل العديد من المعدات الطبية بناءً على قوانين الفيزياء، مثل:
- أجهزة التصوير: تعتمد على التقنيات الفيزيائية مثل الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية لتشخيص العديد من الأمراض.
- جراحة الليزر: تستخدم تقنية الليزر لإجراء العديد من العمليات الجراحية المختلفة، مثل جراحات المناظير، وجراحات التجميل، وجراحات تصحيح البصر.
- علاج الأورام بالإشعاع: تستخدم تكنولوجيا الإشعاع الفيزيائي لعلاج أنواع مختلفة من الأورام السرطانية.
أنظر أيضا: مساهمات نيوتن في الفيزياء
فروع الفيزياء
تحتوي الفيزياء على عدد من الفروع والتصنيفات التي تعنى بدراسة بعض الظواهر، ومن أهم هذه الفروع:
- الميكانيكا: هو العلم الذي يدرس خواص الأجسام المتحركة تحت تأثير القوى.
- الديناميكا الحرارية: هو علم متخصص بدراسة تحول الطاقة الحرارية من شكل إلى آخر وخصائصها. ويدرس تحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية، ويدرس تحول الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية.
- الكهرباء والمغناطيسية: هو علم يهتم بدراسة الشحنات الساكنة والمتحركة ومدى تأثيرها وعلاقتها بالمغناطيسية.
- الفيزياء الذرية: هو علم يهتم بدراسة الذرة وتعقيمها، وأيضاً جميع العوامل التي تربط الذرة وأيوناتها والأيونات المجاورة لها.
- الفيزياء الكلاسيكية: هو علم يهتم بدراسة المادة والطاقة، حيث تتلخص الفيزياء الكلاسيكية في نظرية ماكسويل الحركية، وقانون الجاذبية، والديناميكا الحرارية، وقوانين نيوتن للحركة.
- الفيزياء النسبية: هو علم متخصص بدراسة معادلات الفيزيائي أينشتاين. كما يهتم بدراسة النسبية الخاصة والنسبية العامة.
- الفيزياء النووية: هو علم يهتم بدراسة نواة الذرة، وخواص البروتينات والنيوترونات الموجودة فيها، وآلية التفاعل بينهما.
- فيزياء الكم: هو علم يهتم بدراسة العديد من الظواهر اعتماداً على مستوى الذرة وجسيماتها، وقد ظهر مصطلح ازدواجية الموجة والجسيم من علم الكم.
- الفيزياء الفلكية: هو علم يهتم بدراسة الكون وأحداثه من النجوم والكواكب وعلم الفلك وغيرها.
- الفيزياء الكيميائية: هو علم يهتم بدراسة العلاقات الفيزيائية التي تتضمنها قوانين الكيمياء.
- الفيزياء الحيوية: هو العلم الذي يتناول استخدام التقنيات الفيزيائية في دراسة الظواهر والمشكلات البيولوجية.
أشهر علماء الفيزياء
هناك العديد من علماء الفيزياء الذين برعوا في الفيزياء وفي إيجاد القوانين والنظريات المختلفة المتعلقة بالظواهر الطبيعية والمادة والقوة، ومنهم:
- إسحاق نيوتن: وهو الذي اكتشف قوانين الحركة وقانون الجاذبية العامة، وهو من أشهر علماء الفيزياء.
- ألبرت أينشتاين: وهو الذي طور النظرية النسبية الخاصة والنسبية العامة.
- مايكل فاراداي: وهو الذي وضع أسس الكهرومغناطيسية ونظرية النفاذية المغناطيسية وقوانين التحليل الكهربائي.
- ماكس بلانك: وهو الذي أسس نظرية ميكانيكا الكم، كما كان له دور مهم في إرساء قوانين الفيزياء النظرية.
- جيمس ماكسويل: وهو أول من استخدم التحليل الأبعاد، كما اكتشف معادلات الكهرباء والمغناطيس.
- ارفين شرودنغر: وهو الذي طور معادلة شرودنغر التي تتناول الحالات الكمومية للإلكترون في ذرة الهيدروجين، كما فسر النشاط الإشعاعي.
أنظر أيضا: بحث في تاريخ العلماء الذين ساهموا في الميكانيكا
وهنا وصلنا إلى نهاية مقالتنا علم يهتم بدراسة المادة والطاقة هو علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة المادة والطاقة وجميع الظواهر الطبيعية. وتعرفنا أيضًا على أهمية الفيزياء في حياتنا، وفروع الفيزياء وأشهر علمائها.
(وسومللترجمة)أشهر علماء الفيزياء