تعريف الفيزياء الحديثة نتحدث عنها بشكل تفصيلي من خلال مقالنا هذا كما نذكر لكم تطبيقات الفيزياء الحديثة ومخترع الفيزياء وختام الموضوع أقسام الفيزياء.
محتويات المقال
تعريف الفيزياء الحديثة
-يشير مصطلح الفيزياء الحديثة إلى مبادئ ما بعد فيزياء نيوتن و ما بِها من توابع و قوانين، و هو يشمل (ميكانيكا الكمّ/نسبية آينشتاين)، و بدءًا بالنسبية الخاصة كتطوُّرٍ لرؤية الفيزيائيين الجدد أصحاب التجارب التي ناهضت فرضية الأثير، نبدأ حكاية الفيزياء الحديثة.
-الاثير؛ هي نظرية تنص على حتمية وجود وسط ناقل أو ناشِر للطيف الضوئي وتتضمن الفيزياء الحديثة, النسبية التي طورها آينشتاين عن جاليليو وعمّمها، و أظهرَ من خلالها أنّ الكل في حركة دائمة نِسبة للآخر، ولا يوجد نظام في حالة ثبات مطلق او ذا بعدٍ مطلق، والنسبية تقوم بتفسير الظواهر والأجسام في الكون التي تتصرف بسرعات عالية، ومن مبادئ النسبية أنّ سرعة الضوء ثابتة في الفضاء لجميع الراصدين مهما كان اتجاه إطلاقها حيث ناهضت هذه الفكرة بالتجارب فرضية الأثير بشكل كامل.
-وظهرت ميكانيكا الكم لتوسيع تطبيق الفيزياء على كافة المستويات وتعميم القوانين وتفسير الظواهر وصولاً للأجسام ما دون الذرية وليست فقط الأجسام العادية التي كانت تُفسرها الميكانيكا الكلاسيكية، وقد دمجت بين الخاصية الجسيمية والخاصية الموجية للأطياف الكهرومغناطيسية وفي واجهة ميكانيكا الكم كما هو معروف مبدأ عدم التأكد (مبدأ عدم اليقين ) لهيزنبارغ ، والذي يظهر لنا في صياغاتها أنها لا تقوم بتقديم قياسات قطعية، ولكن نبوءات وتوزيعات محتملة حيث يستحيل تحديد الموضع وكمية الحركة في نفس الوقت بشكل قاطع للجسيم.
تطبيقات الفيزياء الحديثة
1- فيزياء نووية :
تهتم الفيزياء النووية بدراسة نوى العناصر من حيث تراكيبها و خواصها و تفاعلاتها . وللتفاعلات النووية أهمية خاصة في إنتاج الطاقة أو استهلاك الطاقة وللطاقة المنتجة من التفاعلات النووية استخدامات عديدة منها الاستخدامات السلمية كتوليد الكهرباء والطب والزراعة والبحث عن المعادن في باطن الأرض ومنها الاستخدامات العسكرية كإنتاج القنابل الذرية و الهدروجينية وتعتمد القنابل الذرية على التفاعل الانشطاري والمادة المستخدمة هي اليورانيوم عادة” أما القنابل الهيدروجينية تعتمد على التفاعل الاندماجي حيث تولد الطاقة الانفجارية من اندماج نواتي هيدروجين لتكوين غاز الهليوم وتكون اكبر بمراحل من الطاقة الانشطارية المتولدة في القنابل الذرية .
2-فيزياء الجسيمات :
و هو الفرع الذي يتعامل مع الجسيمات دون الذرية أي التي تكون ذات أحجام أصغر من نواة الذرة من هذه الجسيمات البروتونات والالكترونات والنيترونات التي منها تتكون الذرة كما إن منها جسيمات أخرى تنتج من التفاعلات النووية لكنها غير مستقرة إذ سرعان ما تتلاشى على هيئة جسيمات أخرى أو طاقة إشعاعية وقسم العلماء الجسيمات دون الذرية إلى ثلاثة أقسام رئيسية اللبتونات والكواركات والبوزونا ت هذه الأنواع تمثل الجسيمات الأولية أي التي لم يثبت حتى الآن إنها تتكون من جسيمات اصغر منها ولكنها قد تدخل في تكوين جسيمات أخرى فالكواركات مثلا هي الجسيمات التي يتكون منها كل من البروتون والنيترون أم الإلكترون هو من اللبتونات وحجم الجسيمات الأولية اصغر بمقدار مئة مليون مرة من حجم الذرات .
3- فيزياء فلكية :
يدرس هذا العلم طبيعة واصل و تطور الشمس و النجوم والمجرات والكون بأسره.
4- فيزياء الجوامد :
فرع من الفيزياء يدرس الحالة الصلبة من المادة و خواصها التي تظهر من خلال ترتيب الذرات في بلوراتها ويطلق هذا المصطلح بصفة خاصة على دراسة أشباه الموصلات مثل السليكون والجرمانيوم ومن أبحاث فيزياء الجوامد على هذه المواد أمكن تصنيع الترانزستور و الليزر و البطاريات الشمسية وفيزياء الجوامد تعتمد اعتمادا كلياً على أبحاث النظرية الكمية وهي النظرية المعنية ب الحالات الذرية ودون الذرية للجسيمات المكونة للمادة و القوة المؤثرة فيها .
مخترع الفيزياء
مخترع الفيزياء هو ألبرت أينشتاين هو عالم فيزياء ألماني ولد بمدينة أولم في الرابع عشر من مارس عام 1879م من أبوين يهوديين وتوفى في الثامن عشر من أبريل عام 1955م، حصل ألبرت أينشتاين على دبلومه الأكاديمي من مدرسة التقنية الفدرالية السويسرية عام 1900م، ثم حصل على الدكتوراة من جامعة زيورخ بسويسرا بعد حصوله على الجنسية عام 1905م، وفاز بجائزة نوبل في علم الفيزياء عام 1921م عن بحثه في التأثير الكهروضوئي، وأشتهر ألبرت أينشتاين بتأسيسه لنظريتين النسبيتين العامة والخاصة في الفيزياء الحديثة، وللمزيد من المعلومات عن ألبرت أينشتاين نقدم لكم عبر موقع احلم موضوع ” معلومات عن اينشتاين مؤسس علم الفيزياء الحديثة” الذي يضم مجموعة من المعلومات خلال الفقرات التالية فهيا بنا نطلع عليها.
أقسام الفيزياء
1- الفيزياء الحيوية (Biophysics)
أحد أقسام الفيزياء الذي يتناول تطبيق مبادئ وأساسيات علم الفيزياء في علم الأحياء، يُدرس هذا الكورس للفرقة الأولى في كلية العلوم تخصص فيزياء حيوية وبيولوجي، من تطبيقات هذا العلم قياس كثافة العظام، تطبيقات الليزر والموجات الفوق صوتية، تصميم الأجهزة الطبية، التصوير الإشعاعي باستخدام الأشعة السينية. ويرتبط هذا العلم ارتباطاً وثيقاً بالفيزياء الإشعاعية.
2- فيزياء الكون (Cosmology)
يتناول دراسة الكون ككل بما يحتويه مع تسليط الضوء على نشأته وتطوره منذ البداية وحتى المستقبل، يرتبط هذا العلم بشكل كبير مع علوم الفضاء والفيزياء الفلكية.
3-فيزياء الحالة الصلبة (Condensed-matter physics)
يتناول دراسة خصائص المواد الصلبة مثل الخصائص الكهربية، العازلة، الحرارية، والمرنة لهذه المواد من خلال أساليب مثل ميكانيكا الكم، وعلم البلورات، والكهرومغناطيسية، وعلم السبائك.
4- الجيوفيزياء (Geophysics)
هو حلقة وصل بين الفيزياء والجيولوجيا، ويتناول هذا العلم تطبيق مبادئ ونظريات علم الفيزياء في الجيولوجيا، من تطبيقاته دراسة الأرصاد الجوية، رصد أنشطة الزلازل وتتبعها، دراسة المجال المغناطيسي للأرض، ودراسة المد والجزر ويُدرس هذا الكورس لطلبة قسم الجيولوجيا كتخصص إضافي أو كتخصص منفرد لطلاب قسم الجيوفيزياء، وهو كورس حيوي للغاية لكل من يعمل في مجال التنقيب عن البترول ويضم بداخله العديد من العلوم الاخرى نذكر منها على سبيل المثال الجيوفيزياء الحقلية والجيوفيزياء التطبيقية.
