بحث عن الاعجاز العلمي في الفيزياء

الفيزياء هي إحدى أقدم التخصصات الأكاديمية، وبإدراج الفلك، ربما تكون الأقدم على مدى آلاف السنين الأخيرة، وكانت الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا وبعض فروع الرياضيات جزءا من الفلسفة الطبيعية. ولكن خلال الثورة العلمية في القرن السابع عشر، ظهرت هذه العلوم الطبيعية كمساحات بحثية فريدة في حد ذاتها، وتتقاطع الفيزياء مع العديد من المجالات البحثية متعددة التخصصات، مثل الفيزياء الحيوية والكيمياء. وحدود الفيزياء ليست محددة بشكل صارم، والأفكار الجديدة في الفيزياء غالبا ما تشرح الآليات الأساسية التي درستها العلوم الأخرى، وتقترح طرقا جديدة للبحث في التخصصات الأكاديمية مثل الرياضيات والفلسفة .

اكتشافات الفيزياء

عادة ما يؤدي التقدم في مجال الفيزياء إلى تقدم التكنولوجيا الجديدة. على سبيل المثال، أدى التقدم في فهم الكهرومغناطيسية والفيزياء النووية مباشرة إلى تطوير منتجات جديدة أحدثت تحولات جذرية في مجتمع العصر الحديث، مثل التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة المنزلية والأسلحة النووية. وأدى التقدم في الديناميكا الحرارية إلى تطوير صناعات ألهمت تطور الميكانيكا وحساب التفاضل والتكامل. تعد الفيزياء التطبيقية مصطلحا عاما يشير إلى البحوث في الفيزياء التي تهدف إلى استخدامها في التطبيقات المختلفة .

معجزات استخدام الفيزياء

عادة ما يحتوي منهج الفيزياء التطبيقي على عدد قليل من الفصول في تخصص تطبيقي، مثل الجيولوجيا أو الهندسة الكهربائية، وهو يختلف عادة عن الهندسة في أن الفيزيائي التطبيقي قد لا يصمم شيئا معينا، بل يستخدم الفيزياء أو يجر أبحاث الفيزياء بهدف تطوير تقنيات جديدة أو حل مشكلة ما، وهذا النهج مشابه للرياضيات التطبيقية، ويستخدم الفيزيائيون التطبيقيون الفيزياء في البحث العلمي، وعلى سبيل المثال قد يسعى الأشخاص الذين يعملون على فيزياء التسريع إلى بناء كواشف أفضل للجسيمات للبحث في الفيزياء النظرية.

تستخدم الفيزياء على نطاق واسع في الهندسة، على سبيل المثال يتم استخدام الاستاتيكا، وهي فرع من الميكانيكا، في بناء الجسور والهياكل الثابتة الأخرى، وفهم واستخدام الصوتيات يساعد في التحكم في الصوت وتحسين قاعات الحفلات الموسيقية، وكذلك استخدام البصريات يؤدي إلى تطوير أجهزة بصرية أفضل، وفهم الفيزياء يجعل المحاكاة في ألعاب الفيديو والأفلام أكثر واقعية، كما يلعب دورا حاسما في التحقيقات الجنائية. ونظرا للاتفاق الشائع بأن قوانين الفيزياء عالمية ولا تتغير مع مرور الوقت، يمكن استخدام الفيزياء لدراسة الأشياء التي غالبا ما تكون محاطة بالغموض، كما يمكن للفيزيائي أن يحدد نموذجا للكتلة ودرجة حرارة ومعدل دوران الأرض على مر الزمن، مما يسمح بالتنبؤ في المستقبل أو في الماضي. وتساعد المحاكاة في الهندسة على تسريع تطوير التكنولوجيا الجديدة بشكل كبير. ولكن هناك أيضا العديد من التخصصات المشتركة مع الفيزياء، حيث تتأثر العديد من المجالات الأخرى المهمة بالفيزياء، مثل الفيزياء البيئية والفيزياء الاجتماعية .

علم الفلك

يعد علم الفلك واحدا من أقدم العلوم الطبيعية، حيث كانت للحضارات المبكرة مثل السومريين والمصريين القدماء وحضارة وادي السند معرفة تنبؤية وفهم أساسي لحركات الشمس والقمر والنجوم، وكانت تعبد النجوم والكواكب وتعتبرها تمثل الآلهة. وعلى الرغم من أن تفسيرات المواقف المرصودة للنجوم كانت في كثير من الأحيان غير علمية وتفتقر إلى الأدلة، فإن هذه الملاحظات المبكرة وضعت الأساس لعلم الفلك فيما بعد، واكتشف أن النجوم تجتاز دوائر كبيرة عبر السماء، ووفقا لـAsger Aaboe يمكن العثور على أصول علم الفلك الغربي في بلاد ما بين النهرين، وتنحدر جميع الجهود الغربية في العلوم الدقيقة من علم الفلك البابلي، وترك علماء الفلك المصريون آثارا تظهر معرفة الأبراج وحركات الأجسام السماوية، وفي وقت لاحق قدم علماء الفلك اليونانيون أسماء تستخدم حتى اليوم لمعظم الأبراج المرئية في نصف الكرة الشمالي .

أنواع الفيزياء

1- الفيزياء الكلاسيكية

إسحاق نيوتن، الذي اكتشف قوانين الحركة والجاذبية الشاملة في الفيزياء الكلاسيكية، وأدى استخدام الأوروبيين الحديثين لأساليب تجريبية وكمية إلى انفصال الفيزياء كعلم منفصل، وتضمنت التطورات الرئيسية في هذه الفترة استبدال نموذج مركزي للنظام الشمسي بنموذج كوبرنيك، والقوانين التي حكمت حركة الأجسام الكوكبية التي حددها يوهان كيبلر بين عامي 1609 و 1619، والعمل الرائد على التلسكوبات وعلم الفلك بالمراقبة من قبل غاليليو غاليلي في القرنين السادس عشر والسابع عشر، واكتشاف إسحاق نيوتن وتوحيد قوانين الحركة والجاذبية الشاملة التي تحمل اسمه، وطور نيوتن أيضا حساب التفاضل والتكامل .

2- الفيزياء الحديثة

ألبرت آينشتاين أحدث ثورة في فيزياء القرن العشرين بتأثيره على التأثير الكهروضوئي ونظرية النسبية. بدأت الفيزياء الحديثة في أوائل القرن العشرين بعمل ماكس بلانك في نظرية الكم ونظرية ألبرت آينشتاين النسبية. جاءت النظريتان بسبب عدم الدقة في الميكانيكا الكلاسيكية في بعض المواقف. تنبأت الميكانيكا الكلاسيكية بتغير سرعة الضوء، والتي لا يمكن حلها بسرعة ثابتة كما تنبأ بها معادلات ماكسويل للكهرومغناطيسية. تم حل هذا التناقض من خلال نظرية ألبرت آينشتاين للنسبية الخاصة، التي استبدلت الميكانيكا الكلاسيكية للأجسام سريعة الحركة وأتاحت سرعة ثابتة للضوء. قدم إشعاع الجسم الأسود مشكلة أخرى للفيزياء الكلاسيكية، والتي تم حلها بعدما اقترح بلانك أن إثارة المذبذبات المادية ممكنة فقط في خطوات منفصلة متناسبة مع ترددها. هذا جنبا إلى جنب مع التأثير الكهروضوئي ونظرية كاملة للتنبؤ بمستويات الطاقة المنفصلة للمدارات الإلكترونية، مما أدى إلى نظرية ميكانيكا الكم والتي استبدلت الميكانيكا الكلاسيكية على نطاق صغير جدا .