نوضح لك فروع الفيزياء وخصائصها والتخصصات التي تنشأ من تفاعلها مع العلوم الأخرى.
ما هي فروع الفيزياء؟
ال جسدي - بدني هو فرع علمي ينتمي إلى ما يسمى ب علوم طبيعية أو العلوم "النقية" ، التي يعود تاريخ أسلافها إلى العصور القديمة الكلاسيكية. بجانب كيمياء و ال مادة الاحياء، لقد أحدث ثورة عميقة في الطريق البشر نفهم العالم من حولنا ونتعامل معه.
بينما تدرس الكيمياء تكوين موضوع وعلم الأحياء كائنات حية، الفيزياء مكرسة للدراسة والوصف العلمي للقوى الأساسية التي تحكم كون. حسب دراسة كل من هذه القوى ، والنقاط التي تقترب فيها الدراسة من مجال الآخر علوم والتخصصات والفيزياء مقسمة إلى العديد من الفروع أو المجالات ، ولكل منها اسمها وأهدافها.
ومع ذلك ، نظرًا لأن الفيزياء هي واحدة من أقدم العلوم ، وبما أن التخصصات الأخرى الموجودة اليوم لم تكن موجودة دائمًا ، فمن الشائع التمييز بين اللحظات الثلاث العظيمة أو وجهات النظر الثلاثة العظيمة التي تشملها دراسة الفيزياء. لذلك يجب أولاً التفريق بين:
- الفيزياء الكلاسيكية. الذين تأتي أسلافهم من العصور القديمة الكلاسيكية ، وخاصة من اليونان القديمة ، تركز على دراسة ظواهر الكون التي تقدم سرعة أقل من حلقة الضوء، والتي تكون مقاييسها المكانية أعلى من تلك الموجودة في ذرة و ال الجزيئات. تستند مبادئها على الميكانيكا الكلاسيكية أو ميكانيكا نيوتن ، حيث كان إسحاق نيوتن (1642-1727) أحد أعظم مفكريها.
- الفيزياء الحديثة. تعود بداياتها إلى نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين ، وقد أحدثت ثورة في المفاهيم المختلفة للفيزياء الكلاسيكية بفضل دراسات ماكس بلانك (1858-1947) ونظريات ألبرت أينشتاين (1879-1955): نظرية النسبية خاص ونظرية النسبية العامة.
- الفيزياء المعاصرة. الجانب الأكثر ابتكارًا على الإطلاق ، والذي تقع بداياته في نهاية القرن العشرين وبداية القرن الحادي والعشرين ، مكرس للأنظمة غير الخطية والعمليات خارج التوازن الديناميكي الحراري ، وبشكل عام الاتجاهات الأكثر طليعية وتعقيدًا فيما يتعلق وصف لعمل الكون غير المرئي.
فروع الفيزياء
خلال لحظاتها الثلاث ، جمعت الفيزياء مجالات دراسية ، كل منها يفتتح أو يشتمل على أحد ما يسمى بفروع الفيزياء:
- علم الميكانيكا كلاسيكي. ركز على فكرة حركة بسرعات أقل من الضوء والسلوك العياني لـ جثث، من خلال النظر في طقس كمفهوم ثابت والكون ككيان محدد. وهي تتألف ، بشكل عام ، من ميكانيكا المتجهات ، وهي ثمرة دراسات إسحاق نيوتن ورفاقه قوانين الحركة، والميكانيكا التحليلية ، ذات الطبيعة المجردة والرياضية ، والتي يعتبر البادئ بها جوتفريد لايبنيز (1646-1716).
- الديناميكا الحرارية. مخصص لدراسة توازن الطاقة للأنظمة العيانية ، وكذلك عملياتها انتقال الحرارة وبناءا على طاقة، أشكال الطاقة وكيف يمكن استخدامها لتنفيذ أ مهنة.
- الكهرومغناطيسية. إنه فرع الفيزياء الذي يدرس كلا من كهرباء مثل المغناطيسية، وهي تفعل ذلك بطريقة موحدة ، أي من خلال نفسها وفريدة من نوعها نظرية. هذا يعني أنه مهتم بظواهر المجالات الكهربائية ص مغناطيسي، وكذلك مراسلاتهم وتفاعلاتهم ، ومن بينها ما هو متوخى خفيفة. يعود تاريخ بدايتها إلى دراسات ميشيل فاراداي (1791-1867) وجيمس كليرك ماكسويل (1831-1879).
- الصوتيات. هذا هو الاسم الذي يطلق على فيزياء يبدو، مكرسة لدراسة طبيعة وانتشار أمواج الصوت وسلوكهم في الوسائط المختلفة وإمكانيات التلاعب بهم. تعتبر تطبيقاتها حيوية لعالم الآلات الموسيقية ، لكنها تذهب إلى أبعد من ذلك في حياتنا اليومية.
- بصريات. إنها فيزياء الضوء ، مكرسة لفهم الطبيعة المعقدة لـ المجال الكهرومغناطيسي مرئي (وغير المرئي) وأشكال تفاعله مع المادة: وسائط مختلفة ، مواد عاكسة ومنشورات. نشأ هذا الانضباط في العصور القديمة ولكنه أحدث ثورة خلال العصر الحديث، سمح بإنشاء أجهزة لم يشتبه بها من قبل إنسانية، مثل ال المجاهروالكاميرات والبصريات التصحيحية (الطبية).
- ميكانيكا الموائع. انها تركز على دراسة حركة سوائل وتفاعلهم مع البيئة. هذا يعني أنه يدرس بشكل أساسي السوائل و ال غازات، ولكن أيضًا أشكال معقدة أخرى من المادة قادرة على التدفق ، أي أن تصبح وسائط مستمرة.
- ميكانيكا الكم. إنه مخصص لدراسة الطبيعة بمقاييس مكانية صغيرة جدًا مثل الذرات و الجسيمات دون الذرية. إنه يحلل ديناميكياتهم وتفاعلاتهم وهو نتيجة للتطورات في الفيزياء في بداية القرن العشرين ، والتي ابتعدت عن افتراضات الميكانيكا الكلاسيكية لتفتتح مجالًا جديدًا للدراسة: مجال العالم دون الذري والتلاعب به المحتمل.
- نظرية الفوضى. يركز على دراسة الأنظمة الفيزيائية المعقدة والديناميكية ، ويستخدم معادلات نيوتن التفاضلية ومساهمات علماء الفيزياء مثل بيير سيمون دي لابلاس (1749-1827) وهنري دي بوانكاريه (1854-1912) وإدوارد لونرينز (1917-2008) ، من بين أمور أخرى.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك فروع في الفيزياء ولدت بفضل تفاعلها مع العلوم والتخصصات الأخرى:
- الجيوفيزياء. ثمرة الاتصال بين الفيزياء و جيولوجيا، مكرس لدراسة الطبقات الداخلية لـ كوكبنا: له بنيةودينامياتها وتاريخها التطوري ، مع مراعاة ما هو معروف عن القوانين الأساسية للمادة: الجاذبية، الكهرومغناطيسية ، الإشعاع ، إلخ.
- الفيزياء الفلكية. إنها فيزياء النجوم، أي الفيزياء المطبقة على دراسة الأشياء المرئية أو القابلة للاكتشاف في الفضاء الخارجي، كيف النجوم, السدم أو الثقوب السوداء. ولد هذا الانضباط من يد الفلك ومعها تساهم بكميات هائلة من معلومة حول كيفية عمل الفضاء الخارجي وماذا الاستنتاجات يمكن استخلاصه من الخاص بك الملاحظة.
- الكيمياء الفيزيائية. إنها نقطة الالتقاء بين علم القوى (الفيزياء) وعلم المادة (الكيمياء). يتكون من دراسة المادة باستخدام المفاهيم الفيزيائية.
- الفيزياء الحيوية. مخصص لدراسة الكائنات الحية من منظور مادي ، وخاصة على مستوى الديناميكيات الجزيئية ، أي تبادل الجسيمات دون الذرية والطاقة والتفاعل بينها وبين الكائنات الحية وداخلها.