يمكن تعريف علم الفيزياء على أنه دراسة عملية للمادة والطاقة والتفاعل بينهما، وكل ما يؤدي إلى طرح الأسئلة الأساسية ومحاولة الإجابة عليها من خلال الملاحظة وإجراء التجارب.
تعريف علم الفيزياء
من الصعب تحديد التعريف الدقيق لعلم الفيزياء، بسبب التغير المستمر الذي يشهده هذا العلم مع تقدمنا وتحقيق الإكتشافات الجديدة بإستمرار، ما يخلق عنه ظهور نظريات جديدة لا تجلب إجابات جديدة فقط، بل أنها تخلق أسئلة جديدة لم يطرحها الفيزياء من قبل، ومن أهم الأسئلة التي يطرحها الفيزيائيون هي :
- كيف بدأ الكون؟
- كيف سيتغير الكون في المستقبل؟
- ما هي اللبنات الأساسية للمادة؟
- كيف ستبقي الشمس مشرقة؟
علم الفيزياء علم طبيعي يتعمد على التجربة والقياس والتحليل بهدف التوصل إلى القوانين الفيزيائية التي تعمل بها الأشياء، بداية من عالم النانو الصغير إلى الكواكب والأنظمة الشمسية والمجرات، وبسبب الأشياء الغير محدودة التي يدرسها، فقد تم تحديد العديد من العلوم الفرعية للفيزياء لدراسة أشياء معينة.
الفيزياء وعلى عكس الإعتقاد، لا يتعامل فقط مع المفاهيم النظرية والغير مادية مثل الفلسفة، بل يمكن ان يتم تطبيق الفيزياء في كل مجال من مجالات النشاط البشري، مثل :
- علاج بعض الأمراض مثل السرطان
- تشخيص الأمراض
- تطوير العاب الكمبيوتر
- تصنيع المعدات الرياضية
- فهم وتوقع الزلازل
تاريخ علم الفيزياء
كان الإغريقيون، مثل أرخميدس، هم من أسس أول قوانين الفيزياء، ومنذ التأسيس ظل الفيزياء في حالة ركود حتى القرن السابع عشر، مع بروز الفيزياء من جديد جراء مساهمة من شخصيات مثل غاليليو غاليلي وإسحاق نيوتن اللذان إستخدموا الرياضيات كأداة أساسية في الفيزياء، ما أدى إلى تقدم مهم في الوصف الدقيق لحركة الأجسام.
يمكن القول أن القرن العشرين كان بمثابة ميلاد علم الفيزياء الحديث، بإكتشاف الأشعة السينية والفرضية الكمية والنشاط الإشعاعي والنظرية الذرية، وقد تكون أهم نظرية ساهمت في الفيزياء الحديث، هي نظرية النسبة التي قدمها ألبرت أينشتاين للعالم في سنة 1905.
الفيزياء والرياضيات
الرياضيات لها دور أساسي في فهمنا للكثير من الأشياء المعقدة في الطبيعة، وهذا الدور يشمل مجالات من العلوم مثل الفيزياء، والذي يعمل على دراسة رياضيات الأشياء من خلال المراقبة والتجربة، وفي العادة، تكون المعادلات الرياضية المستخدمة في الفيزياء أكثر تعقيدا مما هي عليه في المجالات الأخرى.
في عصرنا الحالي، ومع التقدم المهم في التقنيات، أصبح الفيزيائيون يستخدمون بشكل متزايد الأجهزة المتطورة مثل الكومبيوتر في حل المشاكل، خاصة في النماذج العملية المعقدة، وفي الأونة الأخيرة، أصبحت جميع المقررات الدراسية في الفيزياء تشمل الكومبيوتر.
اهمية علم الفيزياء
يمكن إعتبار الفيزياء أهم العلوم الطبيعية، فالكثير من العلوم الأخرى تعد بمثابة شكل من أشكال الفيزياء، على سبيل المثال، الكيمياء يمكن النظر اليه كعلم معقد من الفيزياء، لأنه يركز على تفاعل الطاقة والمادة في النظم الكيميائية.
البيولوجيا من جهة أخرى، في جوهرها تطبق الخصائص الكيميائية في الكائنات الحية، ما يعني، أنه علم يخضع في النهاية للقوانين الفيزيائية، والأمر يشمل العديد من العلوم الأخرى، مثل علم الفلك.
علم الفيزياء والاسئلة
يركز عمل الفيزيائي على البحث عن الأجوبة للأسئلة التي يطرحها الفيزيائيون الأخرون، أو التي يطرحها هو نفسه، ومن شأن هذه الإجابات أن تكون ذات أهمية بالغة في عالمنا، فقد كانت من قبل سببا في ظهور مجموعة من التقنيات، بما في ذلك الهواتف المحمولة ومشغلات إم بي 3 وأجهزة التحكم في الألعاب.
على الرغم من كل ما أحرزه العلم من تقدم في العلوم والتكنولوجيا، فإن الإنسان لا يزال غير قادر على فهم بعض الأشياء، ومع ذلك، فإن الفيزياء علم الإنسان عبر التاريخ كيفية التعامل مع المجهول وطرح الأسئلة، خاصة الأسئلة الأساسية حول العالم الذي نعيش فيه.
تركز الفيزياء على بعض الأسئلة الأساسية التي يمكن تصنيفها كأسئلة فلسفية، لاسيما الأسئلة الغيبية، وهي الأسئلة التي لا تزال حتى يومنا هذا دون حل بعد قرون أو الاف السنين من التحقق، ومن ناحية أخرى، فقد نجح الفيزياء حقا في الإجابة على بعض الأسئلة التي كانت سببا في التقدم الذي أحرزته البشرية.
