الرئيسية / كيمياء / 3 من أهم القوانين الفيزيائية فى التاريخ

3 من أهم القوانين الفيزيائية فى التاريخ

الفيزياء أو الفيزيقا بالإغريقية، هو علم الطبيعة وهو العلم الذى يهدف إلى فهم كيف يعمل الكون من حولنا، بداية من الذرات وإنتهاءاً إلى المجرات العملاقة، فهو يهتم بدراسة المفاهيم الأساسية كالطاقة والقوة والسرعة والزمن وكتلة المواد وحركتها.

ومن خلال القوانين الفيزيائية يحاول العلماء فهم الظواهر الطبيعية وتفسير كيفية عمل الكون. وتعتبر الفيزياء أحد أقدم العلوم فى التاريخ حيث كانت بدايتها فى العصور الوسطى وتم تصنيفها كعلم حديث فى القرن السابع عشر.

وللفيزياء مكانة متميزة في الفكر الإنساني، وكما تأثرت بأفرع المعرفة الإنسانية الأخرى؛ فقد كان لها أيضا الأثر الحاسم في بعض الحقول المعرفية والعلمية الأخرى مثل الفلسفة والرياضيات وعلم الأحياء.

عادة ما ينقسم علماء الفيزياء اليوم إلى تخصصين متكاملين هما الفيزياء النظرية و الفيزياء التجريبية، وتهتم الفيزياء النظرية بوضع النظريات إعتماداً على النماذج الرياضية ، فيما يقوم المتخصصون فى الفيزياء التجريبية بإجراء الاختبارات على تلك النظريات وإختراع التطبيقات المختلفة لها.

 

تعريف القوانين الفيزيائية:

هى عبارة عن تعميم علمي يستند إلى رصد وملاحظة تجريبية للسلوك الفيزيائي. تكون هذه القوانين عادة عبارة عن استنتاجات تستند إلى تجارب علمية تمت على مر فترات زمنية طويلة فأصبحت مقبولة بشكل عام ضمن المجتمع العلمي.

فى هذه المقالة سوف نتناول أهم المعادلات الفيزيائية التى كان لها عظيم الأثر فى علم الفيزياء وفى تاريخ البشرية ككل.

1- معادلة تكافؤ الكتلة والطاقة لإينتشين:

ألبرت أينشتين هو عالم فيزيائى ولد فى ألمانيا لأبوين يهوديين، يعرف على أنه أبو النسبية، كونه واضع نظريتي النسبية الخاصة والنسبية العامة وهما أساس الفيزياء النظرية الحديثة، وقد حصل على جائزة نوبل فى الفيزياء عام 1921م عن ورقة بحثية تدرس التأثير الكهروضوئي.

 

فى عام 1905م قام إينشتين بنشر أهم أوراقه البحثية -إن لم تكن أهم ورقة بحثية فى التاريخ- تحت عنوان (Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhaltabhängig) وتعني باللغة العربية (هل تعتمد كينونة الجسم على ما يحتويه من طاقة؟)، ولم يكن يعلم أن ورقته البحثية هذه سوف تسبب وفاة ما يزيد عن 200 ألف من اليابانيين أثناء الحرب العالمية الثانية.

وقد وضح أينشتين فى هذه الورقة ان الكتلة والطاقة هما وجهان لعملة واحدة، فيمكن للكتلة أن تتحول إلى طاقة والعكس. وكانت هذه المعادلة بمثابة نقطة فارقة فى تاريخ البشر حيث إستخدموها لتصنيع أشد الاسلحة فتكاً فى التاريخ وعلى الجانب الأخر إستخدموها كوسيلة سلمية لتوليد الطاقة.

 

2- قانون نيوتن الثانى:

السير إسحاق نيوتن هو عالم إنجليزي وهو أحد أهم الفيزيائيين فى التاريخ وأحد رموز الثورة العلمية. اسس معظم مبادئ الميكانيكا الكلاسيكية، كما قدم نيوتن العديد من الإسهامات الهامة في مجال البصريات، وقام بمشاركة غوتفريد لايبنتزفي وضع أسس التفاضل والتكامل.

قانون نيوتن الثانى هو أحد أقدم القوانين الفيزيائية التى وضعها السير إسحاق نيوتن فى كتابه Principia عام 1987م، وهو أهم قوانين الميكانيكا الكلاسيكية حيث يقوم بحساب حركة الأجسام التى تخضع لقوى مختلفة.

وساعد فى تطوير العديد من العلوم كعلوم هندسة طيران الفضاء وتقوم عليه صناعة  السيارات والقطارات والطائرات والاقمار الصناعية والمكوكات الفضائية وغيرها.

وينص القانون الثانى لنيوتن على (إذا أثرت قوة محصلة في جسم أكسبته تسارعاً، يتناسب مقدراه تناسباً طردياً مع مقدار القوة المحصلة ، ويكون اتجاهه في اتجاه القوة المحصلة نفسها.)

3- معادلة شرودينجر:

إرفين شرودنجر ولد في 12 أغسطس من عام 1887م فى النمسا، ومعروف بإسهاماته العديدة في ميكانيكا الكم وخصوصا معادلة شرودنجر والتي حاز عبرها على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1933م.

عندما بدأ الفيزيائيون دراسة العالم من واجهة المقياس الصغير جداً، حيث بدأو دراسة الالكترونات التي تدور حول النواة في الذرة، فقد وجدو أن على هذا المستوى الذرى فإن هناك تصرفات غريبة قامو برصدها لم تتمكن قوانين نيوتن الخاصة فى الفيزياء الكلاسيكية من التنبؤ بها والعمل عليها.

لذلك كان لابد من وضع معادلات جديدة لتفسير تلك الظواهر على هذه المقاييس فاحتاجو إلى نظرية ميكانيكا الكم. والمعادلة النظيرة لمعادلة نيوتن داخل نظرية ميكانيكا الكم، هي معادلة شرودينجر والتى ظهرت على يد الفيزيائى النمساوى إرفين شرودينجر، وهى عبارة عن معادلة تفاضلية جزئية تصف كيفية تغير الحالة الكمية لنظام فيزيائي مع الزمن.

عن مصطفى الحشاش

Avatar
مساعد باحث بقسم الجيولوجيا جامعة عين شمس ومهتم بتقنيات التعليم والبحث العلمي.

شاهد أيضاً

هل يمتلك الإلكترون قدرات خارقة ؟ 

دائماً ما كانت تراودنا فى سنين الطفولة بعض الخيالات حول امتلاك قدرات خارقة كالمرور عبر …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *