علم يهتم بدراسة المادة والطاقة، حيث أن فروع العلم كثيرة جدًا، فهي تتنوع بين العلوم الطبيعية والاجتماعية والشكلية، ويهتم كل منها بدراسة ظاهرة طبيعية أو منطق أو عامل بشري، ومن خلالها سنتحدث عن العلم الذي يهتم بدراسة المادة والطاقة، وكل فروع العلم كذلك. .
ما هي فروع العلم
العلم وجمع العلوم، شرح طريقة منهجية تعتمد على دراسة وتنظيم وتفسير البيانات على أساس فرضيات قابلة للاختبار حول الكون، من أجل الوصول إلى صحة المعلومات بدلاً من التشكيك فيها. تنقسم فروع العلم إلى ثلاثة فروع رئيسية
- العلوم الطبيعية العلوم التي تعنى بدراسة الظواهر الطبيعية والأحداث الكونية على أساس تطور النظريات واستخلاص النتائج، مثل الفيزياء والأحياء والكيمياء.
- العلوم الاجتماعية العلوم التي تهتم بدراسة المجتمع وعلاقة الأفراد فيه، وتعتمد على الخبرة في فرض نظرياتها، مثل علم الاجتماع وعلم النفس والاقتصاد والأنثروبولوجيا.
- العلوم الشكلية هي العلوم المعنية بدراسة المفاهيم المجردة والأنظمة الرسمية، حيث تعتمد على دراسة خصائص هذه الأنظمة، مثل الرياضيات، والمنطق، وعلوم الكمبيوتر النظرية، وغيرها.
علم يهتم بدراسة المادة والطاقة
يعتبر سؤال العلم المعني بدراسة المادة والطاقة من الأسئلة الشائعة التي تأتي في العديد من اختبارات العلوم للطلاب، والإجابة الصحيحة على هذا السؤال هي/
- الفيزياء.
الفيزياء فرع من فروع العلوم الطبيعية يهتم بدراسة بنية المادة والتفاعلات بين جميع عناصرها، وكذلك دراسة الطاقة والحركة والقوة. ، والتي لا يمكن رؤيتها إلا تحت المجهر، ويعتبر الإغريق مؤسسي الفيزياء القديمة.
أهمية الفيزياء
تعتبر الفيزياء ثاني أهم العلوم الطبيعية بعد الرياضيات، حيث تهتم قوانينها بفهم ظواهر الطبيعة وعملياتها في الكون، وبقية العلوم الطبيعية من الكيمياء والبيولوجيا تنبثق من أسس الفيزياء التي تذهب تتجاوز حدودها لتشمل كل ما تم إنشاؤه، وتستخدم الفيزياء في عدة مجالات وهي
- الكهرباء الكهرباء هي مصدر أساسي في الفيزياء، حيث أن تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية يعتمد على وجود التيار الكهربائي الناتج عن وجود فرق الجهد. كما أنه يستخدم في الخلايا الشمسية، وهو مصدر مهم لتوليد الطاقة الكهربائية، وفي مضخات الرياح أيضًا.
- الطاقة النووية تم استخدام انشطار الذرات الثقيلة لإنتاج القنبلة النووية، أقوى سلاح بشري.
- الترانزستور تعتمد فكرة الترانزستور على وجود فرق الجهد، والذي يستخدم لتخزين جميع المعلومات في أجهزة الكمبيوتر.
- رحلات الفضاء تُستخدم قوانين الضغط وقوة الدفع وقوانين الاحتراق في عملية إقلاع الصواريخ والمركبات إلى الفضاء الخارجي.
- الطيران يتم الاستفادة من مبدأ برنولي الخاص بديناميكيات السوائل وقوانين الفيزياء التي تعتمد على حساب عدد الأشخاص المتناسب مع اتجاه إقلاع الطائرات ورحلاتها.
- النقل والحركة يتم استخدام قوانين الحركة وقوانين نيوتن الثلاثة والقوة الخارجية التي تؤثر على حركة المركبات وجميع وسائل النقل الأخرى.
- الطب يتم تشغيل العديد من المعدات الطبية وفقًا لقوانين الفيزياء مثل
- أجهزة التصوير تعتمد على التقنيات الفيزيائية مثل الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية في تشخيص العديد من الأمراض.
- جراحة الليزر تُستخدم تقنية الليزر في العديد من العمليات الجراحية المختلفة، مثل التنظير والجراحة التجميلية وعمليات تصحيح البصر.
- علاج الأورام بالإشعاع تستخدم تقنية الإشعاع الفيزيائي لعلاج جميع أنواع الأورام السرطانية.
فروع الفيزياء
تحتوي الفيزياء على عدد من الفروع والتصنيفات التي تعنى بدراسة ظواهر معينة، ومن أهم فروعها
- الميكانيكا علم يهتم بدراسة خصائص الأجسام المتحركة تحت تأثير القوى.
- الديناميكا الحرارية علم معني بدراسة تحولات الطاقة الحرارية من شكل إلى آخر وخصائصها. يدرس تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية، ويدرس تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية.
- الكهرباء والمغناطيسية علم معني بدراسة الشحنات الساكنة والمتحركة ومدى تأثيرها وعلاقتها بالمغناطيسية.
- الفيزياء الذرية وهي علم معني بدراسة الذرة وخصائصها وجميع العوامل بين الذرة وأيوناتها وأيونات مجاورة لها أيضًا.
- الفيزياء الكلاسيكية علم معني بدراسة المادة والطاقة. تم تلخيص الفيزياء الكلاسيكية في نظرية ماكسويل الحركية وقانون الجاذبية والديناميكا الحرارية وقوانين نيوتن للحركة.
- فيزياء النسبية علم يهتم بدراسة معادلات الفيزيائي أينشتاين، وكذلك دراسة النظرية النسبية الخاصة والنظرية النسبية العامة.
- الفيزياء النووية علم يهتم بدراسة نواة الذرة وخصائص البروتينات والنيوترونات فيها وآلية التفاعل بينها.
- فيزياء الكم علم يهتم بدراسة العديد من الظواهر بناءً على مستوى الذرة وجسيماتها.
- الفيزياء الفلكية علم معني بدراسة الكون وعملياته، بما في ذلك النجوم والكواكب وعلم الفلك وغيرها.
- الفيزياء الكيميائية علم معني بدراسة العلاقات الفيزيائية التي تدخل في قوانين الكيمياء.
- الفيزياء الحيوية علم معني باستخدام التقنيات الفيزيائية في دراسة الظواهر والمشكلات البيولوجية.
أشهر علماء الفيزياء
هناك العديد من الفيزيائيين الذين برعوا في الفيزياء، ووجدوا قوانين ونظريات مختلفة تتعلق بالظواهر الطبيعية والمادة والقوة، ومنهم
- إسحاق نيوتن هو من اكتشف قوانين الحركة وقانون الجاذبية الكونية، وهو من أشهر علماء الفيزياء.
- ألبرت أينشتاين طور النظرية النسبية الخاصة والنظرية النسبية العامة.
- مايكل فاراداي وضع أسس الكهرومغناطيسية ونظرية النفاذية المغناطيسية وقوانين التحليل الكهربائي.
- ماكس بلانك هو مؤسس نظرية ميكانيكا الكم، وله دور رئيسي في وضع قوانين الفيزياء النظرية.
- جيمس ماكسويل كان أول من استخدم تحليل الأبعاد، واكتشف أيضًا معادلات الكهرباء والمغناطيسية.
- Arvin Schrödinger هو الشخص الذي صاغ معادلة شرودنغر المعنية بحالات الإلكترون الكمومي في ذرة الهيدروجين، وشرح أيضًا النشاط الإشعاعي.