علم الفيزياء وارتباطه بالعلوم الأخرى، غالبا ما يؤدي تقدم الفيزياء إلى تقدم التقنيات الجديدة، على سبيل المثال، تقدمنا في فهم الكهرومغناطيسية وفيزياء الحالة الصلبة والفيزياء النووية يؤدي مباشرة إلى تطوير منتجات جديدة تغير المجتمع الحديث بشكل جذري.
كما ألهم تقدم الميكانيكا في تطوير حساب التفاضل والتكامل، تابعوا موقع مقال للتعرف على علم الفيزياء وارتباطه بالعلوم الأخرى.
علم الفيزياء
الفيزياء هي العلم الطبيعي الذي يدرس المادة، حركتها وسلوكها في الفضاء والزمن، والكائنات ذات الصلة بالطاقة والقوة.
والفيزياء هي إحدى التخصصات العلمية الأساسية، وهدفها الرئيسي هو فهم كيفية تصرف الكون.
الفيزياء هي واحدة من أقدم التخصصات الأكاديمية، وقد يكون أقدمها بسبب احتوائها على علم الفلك.
لعدة آلاف من السنين الماضية، كانت الفيزياء والكيمياء وعلم الأحياء وبعض فروع الرياضيات جزءا من الفلسفة الطبيعية.
ومع ذلك، خلال الثورة العلمية في القرن السابع عشر، ظهرت هذه العلوم الطبيعية كمحاولات بحثية فريدة بذاتها.
الفيزياء تتداخل مع العديد من مجالات البحث المتخصصة، مثل الفيزياء الحيوية وكيمياء الكم.
لا يوجد تعريف دقيق لحدود الفيزياء، وعادة ما تفسر الأفكار الجديدة في الفيزياء الآليات الأساسية التي يتم دراستها في العلوم الأخرى.
في المجالات الأكاديمية، توفرت طرق بحث جديدة مثل الرياضيات والفلسفة.
شاهد أيضًا: بحث عن درجة الحرارة والطاقة الحرارية في الفيزياء
علم الفيزياء وارتباطه بعلم الكيمياء
العلم الذي ربما يتأثر بالفيزياء بشكل كبير هو الكيمياء؛ تاريخيا، تعاملت الكيمياء في الأيام الأولى بشكل تقريبي تماما مع ما يعرف الآن بالكيمياء غير العضوية، وهي الكيمياء التي لا ترتبط بالكائنات الحية.
كان هناك حاجة لتحليل شامل لاكتشاف وجود العديد من العناصر وعلاقاتها، وكيفية تكوين المركبات المختلفة البسيطة نسبيا الموجودة في الصخور والأرض وما إلى ذلك.
كانت هذه الكيمياء المبكرة ذات أهمية كبيرة لمجال الفيزياء، وكان التفاعل بين العلمين عظيما للغاية، حيث تم إثبات نظرية الذرات إلى حد كبير من خلال التجارب في مجال الكيمياء.
نظرية الكيمياء
تم تلخيص نظرية الكيمياء، أي التفاعلات نفسها، بشكل كبير في الرسم البياني الدوري لمندلييف، الذي يظهر العديد من العلاقات الغريبة بين العناصر المختلفة.
كانت عبارة عن مجموعة من القواعد المتعلقة بأي مادة يتم دمجها، مع تحديد كيفية وكيمياء تكوين المركبات غير العضوية.
تم شرح جميع هذه القواعد أساسا في نهاية المطاف من خلال ميكانيكا الكم، حيث يتم تطبيق الكيمياء النظرية في الواقع كفرع من الفيزياء.
من ناحية أخرى، يجب التأكيد على أن هذا التفسير في المبدأ، يوجد فرق بين معرفة قواعد لعبة الشطرنج.
والقدرة على اللعب مهمة، لذا قد نكون على دراية بالقواعد، ولكن لا يمكننا أن نلعب بمهارة، وقد تبين أنه من الصعب جدا التنبؤ بدقة ما سيحدث في تفاعل كيميائي معين.
ومع ذلك، يجب أن ينتهي الجزء الأعمق من الكيمياء النظرية في ميكانيكا الكم.
تم تطوير فرع للفيزياء والكيمياء أيضا بواسطة كل من العلمين معا، وهو ذو أهمية كبيرة.
هذه هي الطريقة المستخدمة في الإحصاء عند وجود قوانين ميكانيكية، وتسمى بالميكانيكا الإحصائية بشكل مناسب.
في أي حالة كيميائية، تشارك عدد كبير من الذرات، وقد لاحظنا أن الذرات جميعها تهتز بطريقة عشوائية ومعقدة للغاية، إذا استطعنا تحليل كل تصادم.
نجحنا في تتبع حركة كل جزيء بالتفصيل، ونأمل في معرفة ما سيحدث، لكن هذا يتطلب أعدادا كبيرة.
تتجاوز قدرة أي جهاز كمبيوتر وحتى العقل القدرة على تتبع جميع هذه الجزيئات بشكل كبير.
لذلك كان من الأهمية تطوير طريقة للتعامل مع مثل هذه المواقف المعقدة.
الميكانيكا الإحصائية
إذن، هي علم دراسة الحرارة والديناميكا الحرارية. يتم الآن تصنيف الكيمياء غير العضوية أساسا تحت عنوان الكيمياء الفيزيائية وكيمياء الكم.
تستخدم الكيمياء الفيزيائية لدراسة معدلات حدوث التفاعلات وتفاصيل كيفية تصادم الجزيئات
(ما هي القطع التي تحلق أولا؟ وما إلى ذلك)، وعلم الكيمياء الكم يساعدنا على فهم ما يحدث، من حيث القوانين الفيزيائية، والفرع الآخر للكيمياء هو الكيمياء العضوية.
يمكن تطبيق العديد من الخصائص الفيزيائية وميكانيكا الكم على المركبات العضوية وغير العضوية.
علم الفيزياء وارتباطه بعلم الأحياء
وهكذا نصل إلى علم الأحياء، وهو دراسة الكائنات الحية، في بداية علم الأحياء.
كان من واجب علماء الأحياء مواجهة المشكلة الوصفية البحتة لمعرفة الكائنات الحية الموجودة.
لذلك كان عليهم فقط أن يهتموا بأمور مثل قص شعر أطراف البراغيث، وبعد معالجة هذه الأمور بعناية كبيرة.
مع دخول علماء الأحياء الآلات إلى الكائنات الحية، بدأوا بنظرة شاملة بالطبع، لأن هذا يتطلب بعض الجهد للوصول إلى أدق التفاصيل.
كان هناك علاقة مثيرة للاهتمام بين الفيزياء وعلم الأحياء، حيث ساعد علم الأحياء الفيزياء في اكتشاف حفظ الطاقة.
وهذا ما أوضحه ماير لأول مرة بالنسبة لكمية الحرارة التي يمتصها ويطلقها الكائن الحي.
عندما ننظر إلى عمليات علم الأحياء للكائنات الحية عن كثب، نشهد العديد من الظواهر الفيزيائية مثل تدفق الدم، والمضخات، والضغط، وما إلى ذلك.
علم الفيزياء وارتباطه بعلم الفلك
يجب أن ننتقل الآن إلى مجال الفلك، والفلك هو أقدم من الفيزياء؛ فعلى الواقع، بدأت الفيزياء بإظهار البساطة الجميلة لحركة النجوم والكواكب.
والفهم الأول للفيزياء كان أهم اكتشاف في علم الفلك بأكمله، حيث تم الكشف عن أن النجوم مكونة من ذرات مماثلة لتلك الموجودة على الأرض. كيف تحقق ذلك؟
تطلق الذرات ضوءا يحمل ترددات محددة، مثل زنبرك أداة موسيقية، والتي تصدر نغمات أو ترددات صوتية محددة.
عند سماعنا لعدة أصوات مختلفة، يمكننا التمييز بينها، ولكن عندما ننظر إلى مزيج من الألوان.
لذلك لا يمكننا تحديد الأجزاء التي صنعت منها، لأن العين ليست قريبة من التمييز مثل الأذن في هذا الحال.
ومع ذلك، يمكننا استخدام المطياف لتحليل ترددات أمواج الضوء، وبهذه الطريقة يمكننا رؤية أنماط الذرات الموجودة في النجوم المختلفة.
إنها واحدة من أكثر الاكتشافات إثارة للإعجاب، إنها مصدر طاقة النجوم التي تجعلها تستمر في الاحتراق.
تابع أيضًا: بحث عن قانون كيرشوف في الفيزياء
علم الفيزياء وارتباطه بعلم الجيولوجيا
ننتقل الآن إلى فروع علوم الأرض المعروفة أيضا بالجيولوجيا، أولا، نتحدث عن التنبؤات الجوية وحالة الطقس، وبالطبع، تعتمد أدوات التنبؤات الجوية على مبادئ فيزيائية.
تطور الفيزياء التجريبية ساهم في إمكانية استخدام هذه الأدوات؛ ومع ذلك، لم يتم الوصول إلى نظرية تنبؤ جوي بشكل صحيح من قبل الفيزياء.
تقول `حسنا`، `لا يوجد شيء سوى الجو، ونحن نعرف معادلات حركة الجو`، نعم فعلنا؛ إذا كنا نعرف حالة الجو اليوم.
لماذا لا يمكننا معرفة حالة الطقس غدا؟ أولا، لأننا لا نعرف الوضع الحالي بدقة، حيث يتغير ويتقلب الجو في كل مكان، وتبين أنه حساس جدا وغير مستقر.
ماذا عن باطن الأرض؟ هناك معرفة كبيرة حول سرعة انتشار موجات الزلزال في جميع أنحاء الأرض وتوزيع كثافة الأرض.
وعلى الرغم من ذلك، لم يتمكن الفيزيائيون من الحصول على نظرية جيدة حول كثافة مادة ما في الضغوط المتوقعة في مركز الأرض.
بالكلمات الأخرى، لا يمكننا فهم خصائص المادة بشكل جيد في هذه الظروف إلا من خلال التجربة.
ويتم ذلك عن طريق علم الجيولوجيا، حيث كلاهما مهم لتحقيق الآخر.
علم الفيزياء وارتباطه بعلم النفس
بعد ذلك، نعتبر علم النفس، وبالمناسبة، التحليل النفسي ليس علمًا: إنه عملية طبية جيدة بشكل عام، وقد تكون أكثر تعقيدا مثل علاج السحر.
لديه نظرية حول أسباب المرض، وهي وجود العديد من `الأرواح` المختلفة وغيرها، وفقا للطبيب الساحر، فإن أحد أسباب الأمراض مثل الملاريا هو وجود روح تأتي في الهواء.
لا يمكن علاجه بواسطة هز ثعبان فوقه، ولكن الكينين يمكنه مساعدة في حالة الملاريا، لذا، إذا كنت مريضا، فأنصحك بزيارة الطبيب الشامان، لأنه أكثر الأشخاص في القبيلة معرفة بالمرض.
من ناحية أخرى، ليس لديه معرفة علمية، ولم يتم فحص التحليل النفسي بعناية من خلال التجربة.
ولا يوجد وسيلة للعثور على قائمة بعدد الحالات التي يعمل فيها وعدد الحالات التي لا يعمل فيها، وما إلى ذلك.
قد يهمك: معلومات عن الفوتون في الفيزياء
هذه كانت نبذة عن علم الفيزياء وارتباطه بالعلوم الأخرى. لكي تكون الفيزياء مفيدة للعلوم الأخرى بشكل نظري، يجب على العلم المعني الفيزيائي توفير وصف للشيء بلغة الفيزياء بدلا من اختراع الأدوات.
