الفيزياء
الفيزياء (من اليونانية القديمة : φυσική (ἐπιστήμη) ، بالحروف اللاتينية : physikḗ (الابسمتية) ، مضاءة "معرفة الطبيعة، من φύσις صفيحة النمو 'طبيعة') [1] [2] [3] هو العلم الطبيعي أن الدراسات المسألة ، [أ] في الحركة والسلوك من خلال المكان والزمان ، والجهات ذات الصلة من الطاقة و القوة . [5] الفيزياء هي أحد التخصصات العلمية الأساسية ، وهدفها الرئيسي هو فهم كيفية عملالكون يتصرف. [ب] [6] [7] [8]
الفيزياء هي واحدة من أقدم التخصصات الأكاديمية ، ومن خلال احتوائها على علم الفلك ، ربما تكون الأقدم. [9] أكثر بكثير من ألفي سنة، والفيزياء، والماضي الكيمياء ، علم الأحياء ، وبعض فروع الرياضيات كانت جزءا من الفلسفة الطبيعية ، ولكن خلال الثورة العلمية في القرن 17 ظهرت هذه العلوم الطبيعية ومشاريع بحثية فريدة في حد ذاتها . [ج] يتقاطع الفيزياء مع العديد من التخصصات مجالات البحث، مثل الفيزياء الحيوية و كيمياء الكم لا، وحدود الفيزياء تعريف بشكل صارم . غالبًا ما تشرح الأفكار الجديدة في الفيزياء الآليات الأساسية التي تدرسها العلوم الأخرى [6] وتقترح طرقًا جديدة للبحث في التخصصات الأكاديمية مثل الرياضيات والفلسفة .
غالبًا ما يتيح التقدم في الفيزياء التقدم في التقنيات الجديدة . على سبيل المثال، والتقدم في فهم الكهرومغناطيسية ، فيزياء الحالة الصلبة ، و الفيزياء النووية أدى مباشرة إلى تطوير المنتجات الجديدة التي حولت بشكل كبير المجتمع في العصر الحديث، مثل التلفزيون ، أجهزة الكمبيوتر ، الأجهزة المنزلية ، و الأسلحة النووية . [6] التقدم في الديناميكا الحرارية أدى إلى تطور التصنيع . وألهم التقدم في الميكانيكا تطوير حساب التفاضل والتكامل .
تاريخ
علم الفلك القديم
علم الفلك هو أحد أقدم العلوم الطبيعية . الحضارات القديمة التي يعود تاريخها قبل 3000 سنة قبل الميلاد، مثل السومريين ، المصريون القدماء ، و حضارة وادي السند ، وكان على معرفة التنبؤية وفهم أساسي لحركات الشمس، والقمر، والنجوم. غالبًا ما كان يُعتقد أن النجوم والكواكب تمثل الآلهة. في حين أن التفسيرات لمواقع النجوم المرصودة غالبًا ما كانت غير علمية وتفتقر إلى الأدلة ، فإن هذه الملاحظات المبكرة أرست الأساس لعلم الفلك اللاحق ، حيث وُجد أن النجوم تعبر دوائر كبيرة عبر السماء ، [9] والتي لم تفسر مع ذلك مواقع الكواكب .
وفقًا لأسجر أبوي ، يمكن العثور على أصول علم الفلك الغربي في بلاد ما بين النهرين ، وجميع الجهود الغربية في العلوم الدقيقة تنحدر من علم الفلك البابلي المتأخر . [11] علماء الفلك المصري يقم الآثار تظهر معرفة الأبراج وحركة الأجرام السماوية، [12] بينما الشاعر اليوناني هوميروس كتب من مختلف الأجرام السماوية في كتابه الإلياذة و الأوديسة . قدم علماء الفلك اليونانيون لاحقًا أسماء ، لا تزال مستخدمة حتى اليوم ، لمعظم الأبراج المرئية من نصف الكرة الشمالي . [13]
الفلسفة الطبيعية
الفلسفة الطبيعية جذوره في اليونان خلال الفترة العتيق (650 قبل الميلاد - 480 قبل الميلاد)، عندما فلاسفة ما قبل سقراط مثل تاليس رفضت غير طبيعي تفسيرات لظواهر طبيعية وأعلنت أن كل حدث كان له سبب طبيعي. [14] اقترحوا أفكارًا تم التحقق منها عن طريق العقل والملاحظة ، وأثبتت العديد من فرضياتهم نجاحها في التجربة. [15] على سبيل المثال ، وُجد أن النظرية الذرية صحيحة بعد حوالي 2000 عام من اقتراحها من قبل ليوكيبوس وتلميذه ديموقريطس . [16]
الفيزياء في العصور الوسطى في أوروبا والعالم الإسلامي
و الإمبراطورية الرومانية الغربية وقعت في القرن الخامس، وهذا أدى إلى انخفاض في المساعي الفكرية في الجزء الغربي من أوروبا. على النقيض من ذلك ، قاومت الإمبراطورية الرومانية الشرقية (المعروفة أيضًا باسم الإمبراطورية البيزنطية ) هجمات البرابرة ، واستمرت في تطوير مختلف مجالات التعلم ، بما في ذلك الفيزياء. [17]
في القرن السادس ، أنشأ إيزيدور ميليتس مجموعة مهمة من أعمال أرخميدس التي تم نسخها في أرخميدس بالمبست .
في أوروبا القرن السادس عشر ، شكك العالم البيزنطي جون فيلوبونوس في تعليم أرسطو للفيزياء ولاحظ عيوبها. قدم نظرية الزخم . لم يتم التدقيق في فيزياء أرسطو حتى ظهر Philoponus. على عكس أرسطو ، الذي أسس فيزياءه على الحجة اللفظية ، اعتمد فيلوبونوس على الملاحظة. كتب Philoponus عن فيزياء أرسطو:
لكن هذا خاطئ تمامًا ، وقد يتم دعم وجهة نظرنا من خلال الملاحظة الفعلية بشكل أكثر فاعلية من أي نوع من الحجة اللفظية. لأنك إذا تركت أوزانًا من نفس الارتفاع ، أحدهما أثقل أضعاف الآخر ، فسترى أن نسبة الأوقات المطلوبة للحركة لا تعتمد على نسبة الأوزان ، ولكن الفرق في الوقت المناسب هو صغير جدا. وهكذا ، إذا لم يكن الاختلاف في الأوزان كبيرًا ، أي أن أحدهما ، دعنا نقول ، ضعف الآخر ، فلن يكون هناك فرق ، أو فرق غير محسوس ، في الوقت المناسب ، على الرغم من أن الاختلاف في الوزن هو بمقدار لا يعني أنه مهمل ، حيث يزن أحدهما ضعف وزن الجسم الآخر [18]
كان نقد Philoponus للمبادئ الأرسطية للفيزياء بمثابة إلهام لغاليليو جاليلي بعد عشرة قرون ، [19] خلال الثورة العلمية . استشهد جاليليو بفيلوبونوس بشكل كبير في أعماله عندما جادل بأن الفيزياء الأرسطية كانت معيبة. [20] [21] في القرن الثالث عشر الميلادي ، طور جان بوريدان ، مدرس في كلية الآداب بجامعة باريس ، مفهوم الزخم. لقد كانت خطوة نحو الأفكار الحديثة عن القصور الذاتي والزخم. [22]
ورثت الدراسات الإسلامية الفيزياء الأرسطية من الإغريق ، وخلال العصر الذهبي الإسلامي طورتها أكثر ، خاصة مع التركيز على الملاحظة والاستدلال المسبق ، وتطوير أشكال مبكرة من المنهج العلمي .
وكانت معظم الابتكارات البارزة في مجال البصريات والرؤية التي جاءت من أعمال العديد من العلماء مثل ابن سهل ، الكندي ، ابن الهيثم ، الفارسي و ابن سينا . كان أبرز عمل هو كتاب البصريات (المعروف أيضًا باسم كتاب المناصير) ، الذي كتبه ابن الهيثم ، والذي دحض فيه بشكل قاطع الفكرة اليونانية القديمة عن الرؤية ، لكنه توصل أيضًا إلى نظرية جديدة. في الكتاب ، قدم دراسة لظاهرة الكاميرا المظلمة (نسخته التي يبلغ عمرها ألف عام من الكاميرا ذات الثقب ) وتعمق أكثر في الطريقة التي تعمل بها العين نفسها. باستخدام التشريح ومعرفة العلماء السابقين ، تمكن من البدء في شرح كيفية دخول الضوء إلى العين. وأكد أن شعاع الضوء مركَّز ، لكن التفسير الفعلي لكيفية إسقاط الضوء على الجزء الخلفي من العين كان يجب أن ينتظر حتى عام 1604. أوضح أطروحته عن الضوء ظلمة الكاميرا ، قبل مئات السنين من التطور الحديث للتصوير الفوتوغرافي. [23]
في سبعة مجلدات كتاب البصريات ( كتاب الله Manathir- ) أثرت بشكل كبير التفكير في مختلف التخصصات من نظرية البصرية الإدراك لطبيعة المنظور في الفن في العصور الوسطى، في كل من الشرق والغرب، لأكثر من 600 سنة. الكثير في وقت لاحق العلماء الأوروبيين وزملائه الباحثين المتعددي الثقافة، من روبرت جروسيتيست و ليوناردو دا فينشي ل رينيه ديكارت ، يوهانس كبلر و نيوتن ، كان في دينه. في الواقع ، يأتي تأثير بصريات ابن الهيثم جنبًا إلى جنب مع عمل نيوتن الذي يحمل نفس العنوان ، والذي نُشر بعد 700 عام.
كان لترجمة كتاب البصريات تأثير كبير على أوروبا. ومنه ، تمكن العلماء الأوروبيون اللاحقون من بناء أجهزة مماثلة لتلك التي بناها ابن الهيثم ، وفهم طريقة عمل الضوء. من هذا ، تم تطوير أشياء مهمة مثل النظارات والنظارات المكبرة والتلسكوبات والكاميرات.
الفيزياء الكلاسيكية
أصبحت الفيزياء علمًا منفصلاً عندما استخدم الأوروبيون الحديثون الأوائل الأساليب التجريبية والكمية لاكتشاف ما يعتبر الآن قوانين الفيزياء . [25] [ الصفحة المطلوبة ]
التطورات الرئيسية في هذه الفترة تشمل استبدال نموذج مركزية الأرض من النظام الشمسي مع شمسي نموذج كوبرنيكوس ، و القوانين التي تحكم حركة الأجسام الكوكبية تحددها كبلر بين عامي 1609 و 1619، رائدة العمل على التلسكوبات و علم الفلك والرصد من قبل غاليليو في 16 وقرون 17، ونيوتن اكتشاف وتوحيد قوانين الحركة و الجاذبية العامة التي من شأنها أن تأتي إلى تحمل اسمه. [26] طور نيوتن أيضًا حساب التفاضل والتكامل ، [د] الدراسة الرياضية للتغيير ، والتي قدمت طرقًا رياضية جديدة لحل المشكلات الفيزيائية. [27]
اكتشاف قوانين جديدة في الديناميكا الحرارية ، الكيمياء ، و الكهرومغناطيسية نتج عن الجهود البحثية أكبر خلال الثورة الصناعية حيث زادت احتياجاتها من الطاقة. [28] والقوانين التي تضم الفيزياء الكلاسيكية لا تزال تستخدم على نطاق واسع جدا للكائنات على جداول كل يوم تسير بسرعة غير النسبية، نظرا لأنها توفر تقريب وثيق جدا في مثل هذه الحالات، والنظريات مثل ميكانيكا الكم و نظرية النسبية تبسيط الى موسيقى كلاسيكية على في مثل هذه المقاييس. ومع ذلك ، أدى عدم الدقة في الميكانيكا الكلاسيكية للأجسام الصغيرة جدًا والسرعات العالية جدًا إلى تطور الفيزياء الحديثة في القرن العشرين.
الفيزياء الحديثة
بدأت الفيزياء الحديثة في أوائل القرن العشرين بعمل ماكس بلانك في نظرية الكم ونظرية النسبية لألبرت أينشتاين . نشأت هاتان النظريتان بسبب عدم الدقة في الميكانيكا الكلاسيكية في مواقف معينة. تنبأت الميكانيكا الكلاسيكية بسرعة متفاوتة للضوء ، والتي لا يمكن حلها بالسرعة الثابتة التي تنبأت بها معادلات ماكسويل للكهرومغناطيسية. تم تصحيح هذا التناقض من خلال نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين ، والتي حلت محل الميكانيكا الكلاسيكية للأجسام سريعة الحركة وسمحت بسرعة ثابتة للضوء. [29] قدم إشعاع الجسم الأسود مشكلة أخرى للفيزياء الكلاسيكية ، والتي تم تصحيحها عندما اقترح بلانك أن إثارة مذبذبات المواد ممكن فقط في خطوات منفصلة تتناسب مع ترددها. هذا، جنبا إلى جنب مع التأثير الكهروضوئي ونظرية كاملة توقع منفصلة مستويات الطاقة من المدارات الإلكترونية ، أدت إلى نظرية ميكانيكا الكم الاستيلاء على من الفيزياء الكلاسيكية في جداول صغيرة جدا. [30]
أن ميكانيكا الكم حان ليكون رائدها فيرنر هايزنبرغ ، إرفين شرودنغر و بول ديراك . [30] من هذا العمل المبكر ، والعمل في المجالات ذات الصلة ، تم اشتقاق النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات . [31] بعد اكتشاف جسيم بخصائص تتوافق مع بوزون هيغز في سيرن في عام 2012 ، [32] يبدو أن جميع الجسيمات الأساسية التي تنبأ بها النموذج القياسي ، وليس غيرها ، موجودة ؛ ومع ذلك ، فإن الفيزياء خارج النموذج القياسي ، مع نظريات مثل التناظر الفائق ، هي مجال بحث نشط. [33] مجالات الرياضيات بشكل عام مهمة في هذا المجال، مثل دراسة الاحتمالات و الجماعات .
فلسفة
من نواح كثيرة ، تنبع الفيزياء من الفلسفة اليونانية القديمة . من المحاولة الأولى لتاليس لوصف المادة ، إلى استنتاج ديموقريطوس أن المادة يجب أن تختزل إلى حالة ثابتة ، وعلم الفلك البطلمي للسماء البلوري ، وكتاب أرسطو فيزياء (كتاب مبكر عن الفيزياء ، حاول تحليل وتعريف الحركة من وجهة نظر فلسفية) ، قدم العديد من الفلاسفة اليونانيين نظرياتهم الخاصة عن الطبيعة. عرفت الفيزياء بالفلسفة الطبيعية حتى أواخر القرن الثامن عشر. [هـ]
بحلول القرن التاسع عشر ، أصبحت الفيزياء تخصصًا متميزًا عن الفلسفة والعلوم الأخرى. تعتمد الفيزياء ، كما هو الحال مع باقي العلوم ، على فلسفة العلم و "طريقته العلمية" لتعزيز معرفتنا بالعالم المادي. [35] تستخدم الطريقة العلمية التفكير المسبق بالإضافة إلى التفكير اللاحق واستخدام الاستدلال البايزي لقياس صحة نظرية معينة. [36]
لقد أجاب تطور الفيزياء على العديد من أسئلة الفلاسفة الأوائل ، لكنه أثار أيضًا أسئلة جديدة. دراسة القضايا الفلسفية المحيطة الفيزياء وفلسفة الفيزياء، وتشمل قضايا مثل طبيعة الفضاء و الوقت ، الحتمية ، وتوقعات الميتافيزيقية مثل التجريبية ، طبيعية و واقعية . [37]
كتب العديد من الفيزيائيين عن الآثار الفلسفية لعملهم ، على سبيل المثال لابلاس ، الذي دافع عن الحتمية السببية ، [38] وشرودنجر ، الذي كتب عن ميكانيكا الكم. [39] [40] وفيزياء رياضية روجر بنروز كانت تسمى أفلاطوني التي كتبها ستيفن هوكينغ ، [41] وجهة نظر بنروز يناقش في كتابه الطريق إلى واقع . [42] أشار هوكينج إلى نفسه على أنه "مختزل لا يخجل" وأبدى خلافًا مع آراء بنروز. [43]
النظريات الأساسية
على الرغم من أن الفيزياء تتعامل مع مجموعة متنوعة من الأنظمة ، إلا أن جميع علماء الفيزياء يستخدمون نظريات معينة. تم اختبار كل من هذه النظريات تجريبياً عدة مرات ووجد أنها مقاربة مناسبة للطبيعة. على سبيل المثال ، تصف نظرية الميكانيكا الكلاسيكية بدقة حركة الأجسام ، بشرط أن تكون أكبر بكثير من الذرات وتتحرك بسرعة أقل بكثير من سرعة الضوء. هذه النظريات لا تزال مجالات البحث النشط اليوم. تم اكتشاف نظرية الفوضى ، وهي جانب رائع للميكانيكا الكلاسيكية ، في القرن العشرين ، بعد ثلاثة قرون من الصياغة الأصلية للميكانيكا الكلاسيكية من قبل نيوتن (1642-1727).
تعتبر هذه النظريات المركزية أدوات مهمة للبحث في مواضيع أكثر تخصصًا ، ومن المتوقع أن يكون أي فيزيائي ، بغض النظر عن تخصصه ، متعلمًا فيها. وتشمل هذه الميكانيكا الكلاسيكية، ميكانيكا الكم، الديناميكا الحرارية و الميكانيكا الإحصائية ، الكهرومغناطيسية ، والنسبية الخاصة.
الفيزياء الكلاسيكية
ويشمل الفيزياء الكلاسيكية الفروع والموضوعات التقليدية التي تم الاعتراف بها ومتطورة قبل بداية القرن ال20 الكلاسيكية الميكانيكا، الصوتيات ، البصريات ، الديناميكا الحرارية، والكهرومغناطيسية. تُعنى الميكانيكا الكلاسيكية بالأجسام التي تتأثر بالقوى والأجسام المتحركة ويمكن تقسيمها إلى إستاتيكا (دراسة القوى على جسم أو أجسام لا تخضع للتسارع) ، وعلم الحركة (دراسة الحركة بغض النظر عن أسبابها) ، و الديناميات (دراسة الحركة والقوى التي تؤثر عليها) ؛ ويمكن أيضا أن يقسم الميكانيكا في الميكانيكا الصلبة و ميكانيكا الموائع (تعرف مجتمعة باسم الميكانيكا الاستمرارية )، وتشمل هذه الأخيرة هذه الفروع كما الموائع ، الهيدروناميكا ، الديناميكا الهوائية ، و الخصائص الميكانيكية . علم الصوتيات هو دراسة كيفية إنتاج الصوت والتحكم فيه ونقله واستقباله. [44] تشمل الفروع الحديثة الهامة لعلم الصوتيات الموجات فوق الصوتية ، ودراسة الموجات الصوتية ذات التردد العالي جدًا خارج نطاق السمع البشري. علم الصوتيات الحيوية ، الفيزياء المكالمات الحيوان والسمع، [45] و الصوتيات الإلكتروني ، والتلاعب في الموجات الصوتية المسموعة استخدام الإلكترونيات. [46]
البصريات، ودراسة الضوء ، فإنها تشعر بالقلق ليس فقط مع الضوء المرئي ولكن أيضا مع الأشعة تحت الحمراء و الأشعة فوق البنفسجية ، والتي تظهر كل من ظواهر الضوء المرئي إلا الرؤية، على سبيل المثال، والتفكير، والانكسار والتداخل والحيود، والتشتت، واستقطاب الضوء . الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة ، الطاقة الداخلية التي تمتلكها الجسيمات التي تتكون منها المادة ؛ تتعامل الديناميكا الحرارية مع العلاقات بين الحرارة وأشكال الطاقة الأخرى. الكهرباء و المغناطيسية تم دراستها كفرع واحد في الفيزياء منذ اكتشاف صلة وثيقة بينهما في القرن 19 في وقت مبكر. و التيار الكهربائي يتسبب في نشوء مجال مغناطيسي ، ومجال مغناطيسي متغير يحث تيار كهربائي. تتعامل الإلكتروستاتيك مع الشحنات الكهربائية في حالة السكون ، والديناميكا الكهربائية مع الشحنات المتحركة ، والمغناطيسية مع الأقطاب المغناطيسية في حالة السكون.
الفيزياء الحديثة
تهتم الفيزياء الكلاسيكية عمومًا بالمادة والطاقة على مقياس الملاحظة العادي ، بينما يهتم الكثير من الفيزياء الحديثة بسلوك المادة والطاقة في ظل الظروف القاسية أو على نطاق كبير جدًا أو صغير جدًا. على سبيل المثال، الذرية و النووية والفيزياء مسألة دراسة على نطاق أصغر في أي العناصر الكيميائية يمكن تحديدها. في فيزياء الجسيمات الأولية على نطاق أصغر منذ فإنها تشعر بالقلق مع معظم الوحدات الأساسية للمادة. يُعرف هذا الفرع من الفيزياء أيضًا باسم فيزياء الطاقة العالية بسبب الطاقات العالية للغاية اللازمة لإنتاج أنواع عديدة من الجسيمات في مسرعات الجسيمات . على هذا المقياس ، لم تعد المفاهيم العادية والمتوافقة مع المكان والزمان والمادة والطاقة صالحة. [47]
تقدم النظريتان الرئيسيتان للفيزياء الحديثة صورة مختلفة لمفاهيم المكان والزمان والمادة عن تلك التي قدمتها الفيزياء الكلاسيكية. تقارب الميكانيكا الكلاسيكية الطبيعة على أنها مستمرة ، بينما تهتم نظرية الكم بالطبيعة المنفصلة للعديد من الظواهر على المستوى الذري ودون الذري والجوانب التكميلية للجسيمات والموجات في وصف هذه الظواهر. تهتم نظرية النسبية بوصف الظواهر التي تحدث في إطار مرجعي متحرك فيما يتعلق بالمراقب ؛ تُعنى النظرية النسبية الخاصة بالحركة في غياب مجالات الجاذبية والنظرية العامة للنسبية مع الحركة وارتباطها بالجاذبية . تجد كل من نظرية الكم ونظرية النسبية تطبيقات في جميع مجالات الفيزياء الحديثة. [48]
الفرق بين الفيزياء الكلاسيكية والحديثة
بينما تهدف الفيزياء إلى اكتشاف قوانين عالمية ، فإن نظرياتها تكمن في مجالات واضحة للتطبيق.
بشكل فضفاض ، تصف قوانين الفيزياء الكلاسيكية بدقة الأنظمة التي تكون مقاييس الطول المهمة فيها أكبر من المقياس الذري والتي تكون حركاتها أبطأ بكثير من سرعة الضوء. خارج هذا المجال ، لا تتطابق الملاحظات مع التنبؤات التي قدمتها الميكانيكا الكلاسيكية. ساهم أينشتاين في إطار النسبية الخاصة، التي حلت محل مفاهيم الزمن المطلق والمكان مع الزمكان وسمح وصفا دقيقا للأنظمة التي لديها سرعات تقترب من سرعة الضوء المكونات. قدم بلانك وشرودنجر وآخرون ميكانيكا الكم ، وهي فكرة احتمالية للجسيمات والتفاعلات التي سمحت بوصف دقيق للمقاييس الذرية ودون الذرية. في وقت لاحق ، وحدت نظرية المجال الكمومي ميكانيكا الكم والنسبية الخاصة. سمحت النسبية العامة بزمكان ديناميكي منحني ، يمكن من خلاله وصف أنظمة ضخمة للغاية وهيكل الكون واسع النطاق. النسبية العامة لم يتم توحيدها بعد مع الأوصاف الأساسية الأخرى. يجري تطوير العديد من النظريات المرشحة للجاذبية الكمومية .
العلاقة بالمجالات الأخرى
المتطلبات الأساسية
توفر الرياضيات لغة مضغوطة ودقيقة تستخدم لوصف الترتيب في الطبيعة. هذا ما لاحظه ودافع عنه فيثاغورس ، [49] أفلاطون ، [50] جاليليو ، [51] ونيوتن.
تستخدم الفيزياء الرياضيات [52] لتنظيم وصياغة النتائج التجريبية. من هذه النتائج ، يتم الحصول على حلول دقيقة أو مقدرة ، والنتائج الكمية التي يمكن من خلالها إجراء تنبؤات جديدة وتأكيدها أو نفيها تجريبياً. نتائج التجارب الفيزيائية عبارة عن بيانات عددية مع وحدات قياسها وتقديرات للأخطاء في القياسات. جعلت التقنيات القائمة على الرياضيات ، مثل الحساب ، الفيزياء الحاسوبية مجالًا نشطًا للبحث.
علم الوجود هو شرط أساسي للفيزياء ، ولكن ليس للرياضيات. هذا يعني أن الفيزياء تهتم في النهاية بأوصاف العالم الحقيقي ، بينما تهتم الرياضيات بالأنماط المجردة ، حتى خارج العالم الحقيقي. وبالتالي ، فإن البيانات الفيزيائية تركيبية ، في حين أن البيانات الرياضية تحليلية. تحتوي الرياضيات على فرضيات ، بينما تحتوي الفيزياء على نظريات. يجب أن تكون بيانات الرياضيات صحيحة منطقيًا فقط ، بينما يجب أن تتطابق تنبؤات البيانات الفيزيائية مع البيانات المرصودة والتجريبية.
التمييز واضح ، لكنه ليس واضحًا دائمًا. على سبيل المثال ، الفيزياء الرياضية هي تطبيق الرياضيات في الفيزياء. طرقها رياضية ، لكن موضوعها مادي. [53] تبدأ المشاكل في هذا المجال بـ " نموذج رياضي للوضع المادي " (نظام) و "وصف رياضي لقانون فيزيائي" سيتم تطبيقه على هذا النظام. كل عبارة رياضية تستخدم في الحل لها معنى فيزيائي يصعب إيجاده. الحل الرياضي النهائي له معنى يسهل العثور عليه ، لأنه ما يبحث عنه المحلل. [ التوضيح مطلوب ]
الفيزياء البحتة هي فرع من فروع العلوم الأساسية (وتسمى أيضًا العلوم الأساسية . وتسمى الفيزياء أيضًا "العلوم الأساسية" لأن جميع فروع العلوم الطبيعية مثل الكيمياء وعلم الفلك والجيولوجيا والبيولوجيا مقيدة بقوانين الفيزياء. [54] وبالمثل ، غالبًا ما تسمى الكيمياء بالعلم المركزي بسبب دورها في ربط العلوم الفيزيائية. على سبيل المثال ، تدرس الكيمياء خصائص المادة وتركيبها وتفاعلاتها (تركيز الكيمياء على المقياس الجزيئي والذري يميزها عن الفيزياء ). تتشكل الهياكل بسبب الجسيمات تمارس قوى كهربائية على بعضها البعض ، وتشمل الخصائص الخصائص الفيزيائية لمواد معينة ، والتفاعلات تخضع لقوانين الفيزياء ، مثل الحفاظ على الطاقة والكتلة والشحنة ، ويتم تطبيق الفيزياء في صناعات مثل الهندسة والطب.
التطبيق والتأثير
الفيزياء التطبيقية هي مصطلح عام لأبحاث الفيزياء ، وهي مخصصة لاستخدام معين. عادة ما يحتوي منهج الفيزياء التطبيقية على عدد قليل من الفصول في تخصص تطبيقي ، مثل الجيولوجيا أو الهندسة الكهربائية. عادة ما تختلف عن الهندسة في أن الفيزيائي التطبيقي قد لا يصمم شيئًا معينًا ، ولكنه يستخدم الفيزياء أو يجري أبحاثًا فيزيائية بهدف تطوير تقنيات جديدة أو حل مشكلة ما.
النهج مشابه لمنهج الرياضيات التطبيقية . يستخدم علماء الفيزياء التطبيقية الفيزياء في البحث العلمي. على سبيل المثال ، قد يسعى الأشخاص الذين يعملون في فيزياء المسرعات إلى بناء كاشفات جسيمات أفضل للبحث في الفيزياء النظرية.
تستخدم الفيزياء بكثرة في الهندسة. على سبيل المثال ، يتم استخدام الإحصائيات ، وهي حقل فرعي من الميكانيكا ، في بناء الجسور والهياكل الثابتة الأخرى. يؤدي فهم واستخدام الصوتيات إلى التحكم في الصوت وصالات الحفلات الموسيقية بشكل أفضل ؛ وبالمثل ، فإن استخدام البصريات يخلق أجهزة بصرية أفضل. فهم الفيزياء ليجعل أكثر واقعية محاكاة الطيران ، ألعاب الفيديو ، والأفلام، وغالبا ما يكون حاسما في الطب الشرعي التحقيقات.
مع الإجماع القياسي على أن قوانين الفيزياء عالمية ولا تتغير بمرور الوقت ، يمكن استخدام الفيزياء لدراسة الأشياء التي عادة ما تكون غارقة في عدم اليقين . على سبيل المثال ، في دراسة أصل الأرض ، يمكن للمرء أن يضع نموذجًا معقولًا لكتلة الأرض ودرجة الحرارة ومعدل دوران الأرض ، كدالة للوقت تسمح للشخص بالاستقراء للأمام أو للخلف في الوقت المناسب وبالتالي التنبؤ بالأحداث المستقبلية أو السابقة. كما أنه يسمح بإجراء عمليات محاكاة في الهندسة تسرع بشكل كبير في تطوير تقنية جديدة.
ولكن هناك أيضا كبير الجمع بين التخصصات ، لذلك تتأثر العديد من المجالات الهامة الأخرى التي الفيزياء (على سبيل المثال، مجالات فيزياء اقتصادية و sociophysics ).
بحث
طريقة علمية
يستخدم الفيزيائيون الطريقة العلمية لاختبار صحة النظرية الفيزيائية . باستخدام نهج منهجي لمقارنة الآثار المترتبة على نظرية ما مع الاستنتاجات المستخلصة من التجارب والملاحظات ذات الصلة ، يكون الفيزيائيون أكثر قدرة على اختبار صحة النظرية بطريقة منطقية وغير متحيزة وقابلة للتكرار. تحقيقا لهذه الغاية ، يتم إجراء التجارب وإجراء الملاحظات من أجل تحديد صحة أو بطلان النظرية. [55]
القانون العلمي هو بيان لفظي أو رياضي موجز للعلاقة التي تعبر عن مبدأ أساسي لبعض النظريات ، مثل قانون نيوتن للجاذبية الكونية. [56]
النظرية والتجربة
يسعى المنظرون إلى تطوير نماذج رياضية تتفق مع التجارب الحالية وتتنبأ بنجاح بالنتائج التجريبية المستقبلية ، بينما يبتكر التجريبيون ويجرون تجارب لاختبار التنبؤات النظرية واستكشاف ظواهر جديدة. على الرغم من تطوير النظرية والتجربة بشكل منفصل ، إلا أنهما يؤثران بشدة ويعتمدان على بعضهما البعض. غالبًا ما يحدث التقدم في الفيزياء عندما تتحدى النتائج التجريبية التفسير من خلال النظريات الموجودة ، مما يحفز التركيز المكثف على النمذجة القابلة للتطبيق ، وعندما تولد النظريات الجديدة تنبؤات قابلة للاختبار تجريبيًا ، والتي تلهم تطوير تجارب جديدة (وغالبًا ما تكون المعدات ذات الصلة). [57]
يُطلق على الفيزيائيين الذين يعملون في التفاعل بين النظرية والتجربة علماء الظواهر ، الذين يدرسون الظواهر المعقدة التي لوحظت في التجربة ويعملون على ربطها بنظرية أساسية . [58]
تاريخيا استلهمت الفيزياء النظرية من الفلسفة. تم توحيد الكهرومغناطيسية بهذه الطريقة. [و] ما وراء الكون المعروف ، يتعامل مجال الفيزياء النظرية أيضًا مع القضايا الافتراضية ، [ز] مثل الأكوان المتوازية ، والكون المتعدد ، والأبعاد الأعلى . يستدعي المنظرون هذه الأفكار على أمل حل مشاكل معينة مع النظريات الموجودة ؛ ثم يستكشفون عواقب هذه الأفكار ويعملون على عمل تنبؤات قابلة للاختبار.
تتوسع الفيزياء التجريبية وتتوسع من خلال الهندسة والتكنولوجيا . الفيزيائيون التجريبيون الذين يشاركون في البحث الأساسي وتصميم وإجراء التجارب باستخدام معدات مثل مسرعات الجسيمات والليزر ، في حين أن المشاركين في الأبحاث التطبيقية غالبًا ما يعملون في الصناعة ، ويطورون تقنيات مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والترانزستورات . لاحظ Feynman أن التجريبيين قد يبحثون عن مناطق لم يتم استكشافها جيدًا من قبل المنظرين. [59]
النطاق والأهداف
تغطي الفيزياء مجموعة واسعة من الظواهر ، من الجسيمات الأولية (مثل الكواركات والنيوترينوات والإلكترونات) إلى أكبر مجموعات المجرات العملاقة . تشتمل هذه الظواهر على أبسط الأشياء التي تتكون منها كل الأشياء الأخرى. لذلك ، يطلق على الفيزياء أحيانًا اسم "العلم الأساسي". [54] تهدف الفيزياء إلى وصف الظواهر المختلفة التي تحدث في الطبيعة من منظور ظواهر أبسط. وبالتالي ، تهدف الفيزياء إلى ربط الأشياء التي يمكن ملاحظتها للبشر بالأسباب الجذرية ، ثم ربط هذه الأسباب معًا.
على سبيل المثال، الصينية القديمة لوحظ أن بعض الصخور ( حجر المغناطيس و أكسيد الحديد الأسود ) وتنجذب إلى بعضها البعض من قبل قوة غير مرئية. سمي هذا التأثير فيما بعد بالمغناطيسية ، والتي تمت دراستها بدقة لأول مرة في القرن السابع عشر. ولكن حتى قبل أن يكتشف الصينيون المغناطيسية ، عرف الإغريق القدماء أشياء أخرى مثل الكهرمان ، والتي عند فركها بالفراء ستسبب انجذابًا غير مرئي مماثل بين الاثنين. [60] تمت دراسة هذا أيضًا بصرامة لأول مرة في القرن السابع عشر وأصبح يُطلق عليه اسم الكهرباء. وهكذا ، توصلت الفيزياء إلى فهم ملاحظتين للطبيعة من حيث بعض الأسباب الجذرية (الكهرباء والمغناطيسية). ومع ذلك ، كشف المزيد من العمل في القرن التاسع عشر أن هاتين القوتين كانتا مجرد جانبين مختلفين لقوة واحدة - الكهرومغناطيسية. تستمر عملية "توحيد" القوى هذه اليوم ، وتعتبر الكهرومغناطيسية والقوة النووية الضعيفة الآن جانبين من جوانب التفاعل الكهروضعيف . تأمل الفيزياء في إيجاد سبب نهائي (نظرية كل شيء) لسبب كون الطبيعة كما هي (انظر قسم البحث الحالي أدناه للحصول على مزيد من المعلومات). [61]
مجالات البحث
يمكن تقسيم البحث المعاصر في الفيزياء على نطاق واسع إلى الفيزياء النووية والفيزياء الجسيمية. فيزياء المادة المكثفة . الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية ؛ الفيزياء الفلكية . والفيزياء التطبيقية. كما تدعم بعض الإدارات الفيزياء أبحاث تعليم الفيزياء و التوعية الفيزياء . [62]
منذ القرن العشرين ، أصبحت مجالات الفيزياء الفردية متخصصة بشكل متزايد ، واليوم يعمل معظم الفيزيائيين في مجال واحد طوال حياتهم المهنية. أصبح "العالميون" مثل أينشتاين (1879-1955) وليف لانداو (1908-1968) ، الذين عملوا في مجالات متعددة من الفيزياء ، نادرًا جدًا الآن. [ح]
المجالات الرئيسية للفيزياء ، جنبا إلى جنب مع الحقول الفرعية والنظريات والمفاهيم التي توظفها ، موضحة في الجدول التالي.
| مجال | الحقول الفرعية | النظريات الرئيسية | المفاهيم |
|---|---|---|---|
| النووية و فيزياء الجسيمات | الفيزياء النووية ، الفيزياء الفلكية النووية ، فيزياء الجسيمات ، الفيزياء الفلكية ، فيزياء الجسيمات الظواهر | نموذج قياسي ، نظرية الكم المجال ، الديناميكا الكهربائية الكمومية ، اللونية الكم ، نظرية الكهرباء الضعيفة ، نظرية الحقل الفعال ، نظرية الحقل شعرية ، شعرية نظرية قياس ، نظرية المقياس ، التناظر الفائق ، الكبرى الموحدة نظرية ، نظرية الأوتار الفائقة ، M-نظرية | القوة الأساسية ( الجاذبية ، الكهرومغناطيسية ، الضعيفة ، القوية ) ، الجسيمات الأولية ، الدوران ، المادة المضادة ، كسر التناظر العفوي ، تذبذب النيوترينو ، آلية التأرجح ، الغشاء ، الخيط ، الجاذبية الكمية ، نظرية كل شيء ، طاقة الفراغ |
| الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية | الفيزياء الذرية ، الفيزياء الجزيئية ، الذرية والجزيئية الفيزياء الفلكية ، الفيزياء الكيميائية ، البصريات ، الضوئيات | البصريات الكمومية ، كيمياء الكم ، علم معلومات الكم | فوتون ، ذرة ، جزيء ، حيود ، إشعاع كهرومغناطيسي ، ليزر ، استقطاب (موجات) ، خط طيفي ، تأثير كازيمير |
| فيزياء المادة المكثفة | فيزياء الجوامد ، فيزياء الضغط العالي ، فيزياء درجات الحرارة المنخفضة ، فيزياء الأسطح ، فيزياء النانو والفيزياء المتوسطة ، فيزياء البوليمر | BCS النظرية ، نظرية بلوخ ، نظرية الكثافة الوظيفية ، غاز فيرمي ، فيرمي نظرية السائل ، نظرية العديد من الجسم ، الميكانيكا الإحصائية | مراحل ( غاز ، سائل ، صلب ) ، مكثف بوز-أينشتاين ، التوصيل الكهربائي ، الفونون ، المغناطيسية ، التنظيم الذاتي ، أشباه الموصلات ، الموصل الفائق ، السيولة الفائقة ، الدوران ، |
| الفيزياء الفلكية | علم الفلك ، القياسات الفلكية ، علم الكونيات ، الجاذبية الفيزياء ، الفيزياء الفلكية عالية الطاقة ، الفيزياء الفلكية الكواكب ، البلازما الفيزياء ، الفيزياء الشمسية ، الفيزياء الفضائية ، الفيزياء الفلكية ستيلر | الانفجار العظيم ، التضخم الكوني ، النسبية العامة ، قانون نيوتن للجاذبية الكونية ، نموذج لامدا- CDM ، الديناميكا المائية المغناطيسية | الثقب الأسود ، الخلفية الإشعاعية الكونية ، سلسلة الكونية ، كوزموس ، الطاقة المظلمة ، المادة المظلمة ، غالاكسي ، الجاذبية ، إشعاع الجاذبية ، التفرد الجاذبية ، كوكب ، النظام الشمسي ، ستار ، سوبر نوفا ، الكون |
| الفيزياء التطبيقية | مسرع الفيزياء ، الصوتيات ، فيزياء زراعية ، فيزياء الغلاف الجوي ، الفيزياء الحيوية ، الفيزياء الكيميائية ، الفيزياء الاتصالات ، فيزياء اقتصادية ، هندسة الفيزياء ، ديناميات الموائع ، الجيوفيزياء ، الفيزياء الليزر ، مواد الفيزياء ، الفيزياء الطبية ، تقنية النانو ، البصريات ، الإلكترونيات الضوئية ، الضوئية ، الطاقة الشمسية ، الكيمياء الفيزيائية ، علم المحيطات الفيزيائية ، فيزياء حساب ، فيزياء البلازما ، أجهزة الحالة الصلبة ، الكيمياء الكم ، إلكترونيات الكم ، وعلم المعلومات الكم ، ديناميكية السيارة | ||
الفيزياء النووية والجسيمات
فيزياء الجسيمات هي دراسة المكونات الأولية للمادة والطاقة والتفاعلات بينهما. [63] بالإضافة إلى ذلك، علماء فيزياء الجسيمات تصميم وتطوير مسرعات عالية الطاقة، [64] كشف، [65] و برامج الكمبيوتر [66] اللازمة لهذا البحث. يُطلق على هذا المجال أيضًا اسم "فيزياء الطاقة العالية" لأن العديد من الجسيمات الأولية لا تحدث بشكل طبيعي ولكنها تتشكل فقط أثناء تصادمات عالية الطاقة لجسيمات أخرى. [67]
حاليًا ، تم وصف تفاعلات الجسيمات الأولية والحقول بواسطة النموذج القياسي . [68] ويمثل نموذجا لل12 الجسيمات المعروفة للمادة ( الكواركات و اللبتونات ) التي تتفاعل من خلال قوية ، وضعف، والكهرومغناطيسية القوى الأساسية . [68] يتم وصف الديناميكيات من حيث تبادل جزيئات البوزونات المقاسة ( الغلوونات ، بوزونات W و Z ، والفوتونات ، على التوالي). [69] يتنبأ النموذج القياسي أيضًا بجسيم يعرف باسم بوزون هيغز. [68] في يوليو 2012 ، أعلن CERN ، المختبر الأوروبي لفيزياء الجسيمات ، عن اكتشاف جسيم يتوافق مع بوزون هيغز ، [70] وهو جزء لا يتجزأ من آلية هيغز .
الفيزياء النووية هي مجال الفيزياء الذي يدرس مكونات وتفاعلات النوى الذرية . التطبيقات الأكثر شيوعا المعروفة للفيزياء النووية هي طاقة النووية جيل و الأسلحة النووية والتكنولوجيا، ولكن الأبحاث وفرت التطبيق في العديد من المجالات، بما في ذلك تلك الموجودة في الطب النووي والتصوير بالرنين المغناطيسي، و زرع الأيونات في هندسة المواد ، و الكربون المشع في الجيولوجيا و علم الآثار .
الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية
الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية (AMO) هي دراسة تفاعلات المادة والمادة والضوء والمادة على مقياس الذرات الفردية والجزيئات. يتم تجميع المجالات الثلاثة معًا بسبب علاقاتها المتبادلة ، وتشابه الأساليب المستخدمة ، والتشابه بين مقاييس الطاقة ذات الصلة. تشمل المجالات الثلاثة كلاً من العلاجات الكلاسيكية وشبه الكلاسيكية والمعالجات الكمومية ؛ يمكنهم معالجة موضوعهم من منظور مجهري (على عكس المنظر العياني).
تدرس الفيزياء الذرية الأصداف الإلكترونية للذرات. يركز البحث الحالي على الأنشطة في التحكم الكمي والتبريد وحبس الذرات والأيونات ، [71] [72] [73] ديناميكيات الاصطدام عند درجات الحرارة المنخفضة وتأثيرات الارتباط الإلكتروني على البنية والديناميات. ويتأثر الفيزياء الذرية من قبل نواة (انظر فائق الدقة تقسيم )، ولكن الظواهر داخل النووية مثل الانشطار و الانصهار تعتبر جزءا من الفيزياء النووية.
تركز الفيزياء الجزيئية على الهياكل متعددة الذرات وتفاعلاتها الداخلية والخارجية مع المادة والضوء. تختلف الفيزياء الضوئية عن البصريات من حيث أنها تميل إلى التركيز ليس على التحكم في مجالات الضوء الكلاسيكية بواسطة الأجسام العيانية ولكن على الخصائص الأساسية للمجالات الضوئية وتفاعلاتها مع المادة في المجال المجهري.
فيزياء المادة المكثفة
فيزياء المادة المكثفة هي مجال الفيزياء الذي يتعامل مع الخصائص الفيزيائية العيانية للمادة. [74] [75] على وجه الخصوص ، يهتم بالمراحل "المكثفة" التي تظهر عندما يكون عدد الجسيمات في نظام ما كبيرًا للغاية والتفاعلات بينها قوية. [76]
أكثر الأمثلة المألوفة من مراحل مكثف و المواد الصلبة و السوائل ، والتي تنشأ عن الربط من طريق القوة الكهرومغناطيسية بين الذرات. [77] وتشمل مراحل المختصرة أكثر غريبة و فائق [78] و كثافة بوز-آينشتاين [79] وجدت في بعض الأنظمة الذرية في درجة حرارة منخفضة جدا، و فائقة التوصيل المرحلة التي أظهرتها إلكترونات التوصيل في بعض المواد، [80] و المغناطيسية و مضاد الانجذاب المغنطيسي مراحل يدور على الأسوار الذرية . [81]
فيزياء المادة المكثفة هي أكبر مجال في الفيزياء المعاصرة. تاريخيا ، نشأت فيزياء المادة المكثفة من فيزياء الحالة الصلبة ، والتي تعتبر الآن أحد الحقول الفرعية الرئيسية لها. [82] مصطلح فيزياء المادة المكثفة صاغه على ما يبدو فيليب أندرسون عندما أعاد تسمية مجموعته البحثية - نظرية الحالة الصلبة سابقًا - في عام 1967. [83] في عام 1978 ، تمت إعادة تسمية قسم فيزياء الحالة الصلبة للجمعية الفيزيائية الأمريكية ليصبح قسم فيزياء المادة المكثفة. [82] مكثف فيزياء المادة لديه تداخل كبير مع والكيمياء، و علوم المواد ، وتكنولوجيا النانو والهندسة. [76]
الفيزياء الفلكية
الفيزياء الفلكية وعلم الفلك وتطبيق النظريات وطرق الفيزياء لدراسة بنية نجمي ، تطور ممتاز ، وأصل النظام الشمسي، والمشاكل ذات الصلة من علم الكونيات . نظرًا لأن الفيزياء الفلكية موضوع واسع ، يطبق علماء الفيزياء الفلكية عادةً العديد من تخصصات الفيزياء ، بما في ذلك الميكانيكا والكهرومغناطيسية والميكانيكا الإحصائية والديناميكا الحرارية وميكانيكا الكم والنسبية والفيزياء النووية والجسيمات والفيزياء الذرية والجزيئية. [84]
بدأ اكتشاف كارل جانسكي في عام 1931 أن إشارات الراديو تنبعث من الأجرام السماوية بدأ علم الفلك الراديوي . في الآونة الأخيرة ، تم توسيع حدود علم الفلك من خلال استكشاف الفضاء. الاضطرابات والتدخل من عمليات الرصد الفضائية جو جعل الأرض اللازمة ل الأشعة تحت الحمراء ، الأشعة فوق البنفسجية ، أشعة غاما ، و علم الفلك الأشعة السينية .
علم الكونيات الفيزيائي هو دراسة تكوين الكون وتطوره على أكبر مقاييسه. تلعب نظرية النسبية لألبرت أينشتاين دورًا مركزيًا في جميع النظريات الكونية الحديثة. في أوائل القرن العشرين ، دفع اكتشاف هابل أن الكون يتمدد ، كما يتضح من مخطط هابل ، إلى تفسيرات متنافسة تعرف باسم كون الحالة المستقرة والانفجار العظيم .
تم تأكيد الانفجار العظيم من خلال نجاح التركيب النووي للانفجار العظيم واكتشاف الخلفية الكونية الميكروية في عام 1964. يرتكز نموذج الانفجار العظيم على ركيزتين نظريتين: النسبية العامة لألبرت أينشتاين والمبدأ الكوني . أقامت علماء الكون مؤخرا نموذج ΛCDM من تطور الكون، والتي تشمل التضخم الكوني ، الطاقة المظلمة ، و المادة المظلمة .
من المتوقع ظهور العديد من الاحتمالات والاكتشافات من البيانات الجديدة من تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما على مدى العقد القادم ومراجعة أو توضيح النماذج الحالية للكون بشكل كبير. [85] [86] على وجه الخصوص ، من الممكن أن يكون هناك اكتشاف هائل حول المادة المظلمة خلال السنوات العديدة القادمة. [87] سيبحث فيرمي عن دليل على أن المادة المظلمة تتكون من جزيئات ضخمة متفاعلة بشكل ضعيف ، مكملة لتجارب مماثلة مع مصادم الهادرونات الكبير وكاشفات أخرى تحت الأرض.
IBEX والعائد بالفعل الجديدة الفيزياء الفلكية الاكتشافات: "لا أحد يعلم ما خلق ENA (الذرات المحايدة النشطة) الشريط" على طول صدمة انتهاء من الرياح الشمسية "، ولكن الجميع يتفق على أن فهذا يعني أن الصورة كتاب من الغلاف الجوي للشمس -في التي إن الجيب المغلف للنظام الشمسي المليء بجزيئات الرياح الشمسية المشحونة يمر عبر "الريح المجرية" للوسط النجمي على شكل مذنب - وهذا خطأ ". [88]
البحث الحالي
يتقدم البحث في الفيزياء باستمرار على عدد كبير من الجبهات.
في فيزياء المادة المكثفة ، هناك مشكلة نظرية مهمة لم يتم حلها وهي مشكلة الموصلية الفائقة في درجات الحرارة العالية . [89] العديد من التجارب المادة المكثفة وتهدف إلى افتعال قابلة للتطبيق والإلكترونيات الدورانية و أجهزة الكمبيوتر الكم . [76] [90]
في فيزياء الجسيمات ، بدأت تظهر أولى الأدلة التجريبية للفيزياء التي تتجاوز النموذج القياسي. ومن أهم هذه المؤشرات على أن النيوترينوات تمتلك كتلة غير صفرية . يبدو أن هذه النتائج التجريبية قد حلت مشكلة النيوترينو الشمسية طويلة الأمد ، ولا تزال فيزياء النيوترينوات الضخمة مجالًا للبحث النظري والتجريبي النشط. لقد وجد مصادم الهادرونات الكبير بوزون هيجز ، لكن الأبحاث المستقبلية تهدف إلى إثبات أو دحض التناظر الفائق ، الذي يوسع النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. البحث عن طبيعة الألغاز الرئيسية للمادة المظلمة والطاقة المظلمة مستمر حاليًا أيضًا. [91]
المحاولات النظرية لتوحيد ميكانيكا الكم والنسبية العامة في نظرية واحدة للجاذبية الكمية ، وهو برنامج مستمر لأكثر من نصف قرن ، لم يتم حلها بعد بشكل حاسم. أبرز المرشحين الحاليين هم M-نظرية ، نظرية الأوتار الفائقة و الكم حلقة الجاذبية .
العديد من الفلكية لها الظواهر الكونية وبعد أن أوضح بصورة مرضية، بما في ذلك أصل الأشعة الكونية عالية جدا الطاقة ، و عدم التماثل باريون ، و التوسع المتسارع للكون و معدلات دوران المجرات الشاذة .
على الرغم من إحراز تقدم كبير في فيزياء الطاقة العالية والكمية والفلكية ، إلا أن العديد من الظواهر اليومية التي تنطوي على التعقيد ، [92] الفوضى ، [93] أو الاضطراب [94] لا تزال غير مفهومة جيدًا. المشكلات المعقدة التي تبدو وكأنها يمكن حلها من خلال تطبيق ذكي للديناميكيات والميكانيكا تظل دون حل ؛ تشمل الأمثلة تكوين أكوام الرمل ، والعقد في المياه المتقطرة ، وشكل قطرات الماء ، وآليات كوارث التوتر السطحي ، والفرز الذاتي في مجموعات غير متجانسة مهتزة. [i] [95]
حظيت هذه الظواهر المعقدة باهتمام متزايد منذ سبعينيات القرن الماضي لعدة أسباب ، بما في ذلك توافر الأساليب الرياضية الحديثة وأجهزة الكمبيوتر ، والتي مكنت الأنظمة المعقدة من أن تكون نمذجة بطرق جديدة. أصبحت الفيزياء المعقدة جزءًا من الأبحاث متعددة التخصصات بشكل متزايد ، كما يتضح من دراسة الاضطرابات في الديناميكا الهوائية ومراقبة تشكيل الأنماط في النظم البيولوجية. في عام 1932 الاستعراض السنوي للميكانيكا الموائع ، هوراس لامب قال: [96]
أنا رجل عجوز الآن ، وعندما أموت وأذهب إلى الجنة ، هناك مسألتان أتمنى التنوير فيهما. أحدهما هو الديناميكا الكهربية الكمية ، والآخر هو الحركة المضطربة للسوائل. وبشأن الأول فأنا متفائل نوعا ما.
أنظر أيضا
- قائمة المنشورات الهامة في الفيزياء
- قائمة الفيزيائيين
- قوائم المعادلات الفيزيائية
- العلاقة بين الرياضيات والفيزياء
- علوم الأرض
- فيزياء الأعصاب
- فيزياء نفسية
- السياحة العلمية
ملاحظات
- ^ في بداية محاضرات فاينمان في الفيزياء ، ريتشارد فاينمان يقدم فرضية الذرية باعتبارها واحدة المفهوم العلمى أغزر. [4]
- ^ يُعرَّف مصطلح "الكون" على أنه كل ما هو موجود فيزيائيًا: كامل المكان والزمان ، وجميع أشكال المادة والطاقة والزخم ، والقوانين الفيزيائية والثوابت التي تحكمها. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدام مصطلح "الكون" في معاني سياقية مختلفة قليلاً ، للإشارة إلى مفاهيم مثل الكون أو العالم الفلسفي .
- ^ كان إصدار Novum Organum الذي أصدره فرانسيس بيكون عام 1620 مهمًا في تطوير المنهج العلمي . [10]
- ^ تم تطوير حساب التفاضل والتكامل بشكل مستقل في نفس الوقت تقريبًا بواسطة Gottfried Wilhelm Leibniz ؛ في حين كان لايبنيز أول من نشر عمله وطور الكثير من الرموز المستخدمة في حساب التفاضل والتكامل اليوم ، كان نيوتن أول من طور حساب التفاضل والتكامل وطبقه على المشكلات الفيزيائية. انظر أيضًا الجدل حول حساب التفاضل والتكامل بين ليبنيز ونيوتن
- ^ يلاحظ نول أن بعض الجامعات لا تزال تستخدم هذا العنوان. [34]
- ^ انظر ، على سبيل المثال ، تأثير Kant و Ritter على Ørsted .
- ^ يمكن أن تتغيرالمفاهيم التي تدل على أنها افتراضية مع مرور الوقت. على سبيل المثال ،تم تشويه ذرة فيزياء القرن التاسع عشر من قبل البعض ، بما في ذلكنقد إرنست ماخ لصياغة لودفيج بولتزمان للميكانيكا الإحصائية . بحلول نهاية الحرب العالمية الثانية ، لم يعد يُنظر إلى الذرة على أنها افتراضية.
- ^ ومع ذلك ، يتم تشجيع الكونية في ثقافة الفيزياء. على سبيل المثال ، تم إنشاء شبكة الويب العالمية ، التي تم ابتكارها في CERN بواسطة Tim Berners-Lee ، في خدمة البنية التحتية للكمبيوتر لـ CERN ، وكانت مخصصة للاستخدام من قبل علماء الفيزياء في جميع أنحاء العالم. يمكن قول الشيء نفسه عن arXiv.org
- ^ شاهد عمل إيليا بريغوجين Ilya Prigogine ، حول "الأنظمة بعيدة عن التوازن" ، وغيرها.
مراجع
- ^ "فيزياء" . قاموس علم أصل الكلمة على الإنترنت . مؤرشفة من الأصلي في 24 ديسمبر 2016 . تم الاسترجاع 1 نوفمبر 2016 .
- ^ "فيزيائي" . قاموس علم أصل الكلمة على الإنترنت . مؤرشفة من الأصلي في 24 ديسمبر 2016 . تم الاسترجاع 1 نوفمبر 2016 .
- ^ φύσις ، φυσική ، ἐπιστήμη . ليدل ، هنري جورج ؛ سكوت ، روبرت ؛ معجم يوناني-إنجليزي في مشروع Perseus
- ^ فاينمان ، ليتون آند ساندز 1963 ، ص. I-2 "في حالة حدوث كارثة ما ، تم تدمير جميع [] المعرفة العلمية [باستثناء] جملة واحدة [...] ما هي العبارة التي تحتوي على معظم المعلومات في أقل عدد من الكلمات؟ أعتقد أنها [...] أن كل الأشياء تتكون من ذرات - جسيمات صغيرة تتحرك في حركة دائمة ، وتجذب بعضها البعض عندما تكون على مسافة قصيرة ، ولكنها تتنافر عند الضغط على بعضها البعض ... "
- ^ ماكسويل 1878 ، ص. 9 "العلوم الفيزيائية هي قسم المعرفة الذي يتعلق بترتيب الطبيعة ، أو بعبارة أخرى ، بالتتابع المنتظم للأحداث."
- ^ أ ب ج يونغ وفريدمان 2014 ، ص. 1 "الفيزياء هي واحدة من أكثر العلوم أساسية. يستخدم العلماء من جميع التخصصات أفكار الفيزياء ، بما في ذلك الكيميائيين الذين يدرسون بنية الجزيئات ، وعلماء الأحافير الذين يحاولون إعادة بناء طريقة سير الديناصورات ، وعلماء المناخ الذين يدرسون كيفية تأثير الأنشطة البشرية على الغلاف الجوي والمحيطات.الفيزياء هي أيضًا أساس كل الهندسة والتكنولوجيا. لا يمكن لأي مهندس تصميم شاشة تلفزيون مسطحة ، أو مركبة فضائية بين الكواكب ، أو حتى مصيدة فئران أفضل دون فهم القوانين الأساسية للفيزياء. تعال إلى رؤية الفيزياء على أنها إنجاز ضخم للعقل البشري في سعيه لفهم عالمنا وأنفسنا ".
- ^ يونغ وفريدمان 2014 ، ص. 2 "الفيزياء علم تجريبي. يراقب الفيزيائيون ظواهر الطبيعة ويحاولون إيجاد الأنماط التي تربط هذه الظواهر."
- ^ هولزنر 2006 ، ص. 7 "الفيزياء هي دراسة عالمك والعالم والكون من حولك."
- ^ أ ب كروب 2003
- ^ كاجوري 1917 ، ص 48-49
- ^ ابوي 1991
- ^ كلاجيت 1995
- ^ ثورستون 1994
- ^ سنجر 2008 ، ص. 35
- ^ لويد 1970 ، ص 108-109
- ^ جيل ، NS "Atomism - فلسفة ما قبل سقراط للذرة" . حول التعليم . مؤرشفة من الأصلي في 10 يوليو 2014 . تم الاسترجاع 1 أبريل 2014 .
- ^ ليندبرج 1992 ، ص. 363.
- ^ "جون فيلوبونوس ، تعليق على فيزياء أرسطو" . مؤرشفة من الأصلي في 11 يناير 2016 . تم الاسترجاع 15 أبريل 2018 .
- ^ جاليليو (1638). علمان جديدان .
من أجل أن نفهم بشكل أفضل كيف تكون مظاهرة أرسطو حاسمة ، يمكننا ، في رأيي ، أن ننكر كلا الافتراضين. بالنسبة للأولى ، أشك بشدة في أن أرسطو قد اختبر من خلال التجربة ما إذا كان صحيحًا أن حجرين ، أحدهما يزن عشرة أضعاف الآخر ، إذا سمح لهما بالسقوط ، في نفس اللحظة ، من ارتفاع ، على سبيل المثال ، مائة ذراع تختلف في السرعة لدرجة أنه عندما يصل الأثقل إلى الأرض ، لا يسقط الآخر أكثر من 10 أذرع.
مغفل. - يبدو أن لغته تدل على أنه جرب التجربة ، لأنه يقول: نرى أثقل ؛ الآن تظهر كلمة "رؤية" أنه أجرى التجربة.
صقر. - لكن أنا ، سيمبليسيو ، الذي أجرى الاختبار ، يمكنني أن أؤكد لك [107] أن كرة مدفع تزن مائة أو مائتي رطل ، أو أكثر ، لن تصل إلى الأرض بقدر مسافة قبل كرة بندقية تزن فقط نصف رطل بشرط أن يسقط كلاهما من ارتفاع 200 ذراع. - ^ ليندبرج 1992 ، ص. 162.
- ^ "جون فيلوبونوس" . موسوعة ستانفورد للفلسفة . مختبر أبحاث الميتافيزيقيا ، جامعة ستانفورد. 2018.
- ^ "جون بوردان" . موسوعة ستانفورد للفلسفة . مختبر أبحاث الميتافيزيقيا ، جامعة ستانفورد. 2018.
- ^ هوارد وروجرز 1995 ، ص 6-7
- ^ سميث 2001 ، الكتاب الأول [6.85] ، [6.86] ، ص. 379 ؛ الكتاب الثاني ، [3.80] ، ص. 453.
- ^ بن شايم 2004
- ^ Guicciardini 1999
- ^ ألين 1997
- ^ "الثورة الصناعية" . Schoolscience.org ، معهد الفيزياء . مؤرشفة من الأصلي في 7 أبريل 2014 . تم الاسترجاع 1 أبريل 2014 .
- ^ أوكونور وروبرتسون 1996 أ
- ^ أ ب أوكونور وروبرتسون 1996 ب
- ^ "النموذج القياسي" . دونات . فيرميلاب . 29 يونيو 2001 . تم الاسترجاع 1 أبريل 2014 .
- ^ تشو 2012
- ^ Womersley ، J. (فبراير 2005). "ما وراء النموذج القياسي" (PDF) . التماثل . المجلد. 2 لا. 1. ص 22 - 25. أرشفة (PDF) من الأصل في 24 سبتمبر 2015.
- ^ نول ، والتر (23 يونيو 2006). "في الماضي والمستقبل للفلسفة الطبيعية" (PDF) . مجلة المرونة . 84 (1): 1-11. دوى : 10.1007 / s10659-006-9068-y . S2CID 121957320 . أرشفة (PDF) من الأصل في 18 أبريل 2016.
- ^ روزنبرغ 2006 الفصل 1
- ^ Godfrey-Smith 2003 ، الفصل 14: "Bayesianism ونظريات الأدلة الحديثة"
- ^ Godfrey-Smith 2003 ، الفصل 15: "التجريبية ، الطبيعية ، والواقعية العلمية؟"
- ^ لابلاس 1951
- ^ شرودنجر 1983
- ^ شرودنجر 1995
- ^ هوكينج وبينروز 1996 ، ص. 4 "أعتقد أن روجر أفلاطوني في الصميم لكنه يجب أن يجيب بنفسه."
- ^ بنروز 2004
- ^ بنروز وآخرون. 1997
- ^ "الصوتيات" . Encyclopædia Britannica . مؤرشفة من الأصلي في 18 يونيو 2013 . تم الاسترجاع 14 يونيو 2013 .
- ^ "Bioacoustics - المجلة الدولية لصوت الحيوان وتسجيله" . تايلور وفرانسيس. مؤرشفة من الأصلي في 5 سبتمبر 2012 . تم الاسترجاع 31 يوليو 2012 .
- ^ "الصوتيات وأنت (مهنة في الصوتيات؟)" . الجمعية الصوتية الأمريكية . مؤرشفة من الأصلي في 4 سبتمبر 2015 . تم الاسترجاع 21 مايو 2013 .
- ^ تيبلر وليولين 2003 ، ص 269 ، 477 ، 561
- ^ Tipler & Llewellyn 2003 ، الصفحات 1-4 ، 115 ، 185-187
- ^ Dijksterhuis 1986
- ^ ماستين 2010 "على الرغم من أن أفلاطون يُذكر عادة اليوم كفيلسوف ، إلا أنه كان أيضًا أحد أهم رعاة الرياضيات اليونانيين القدماء. مستوحى من فيثاغورس ، أسس أكاديميته في أثينا عام 387 قبل الميلاد ، حيث شدد على الرياضيات كطريقة لفهم المزيد عن الواقع. على وجه الخصوص ، كان مقتنعًا بأن الهندسة هي المفتاح لكشف أسرار الكون. وكُتب على اللافتة الموجودة أعلى مدخل الأكاديمية: "لا يسمح لأحد جاهل بالهندسة بالدخول إلى هنا".
- ^ تورالدو دي فرانسيا 1976 ، ص. 10 'الفلسفة مكتوبة في ذلك الكتاب العظيم الذي يقع أمام أعيننا. أعني الكون ، لكن لا يمكننا فهمه إذا لم نتعلم اللغة أولاً وفهمنا الرموز التي كُتبت بها. هذا الكتاب مكتوب باللغة الرياضية ، والرموز عبارة عن مثلثات ودوائر وأشكال هندسية أخرى ، بدون مساعدتهم يستحيل على الإنسان فهم كلمة واحدة منه ، وبدون ذلك يتجول المرء عبثًا في متاهة مظلمة. - جاليليو (1623) ، The Assayer "
- ^ "تطبيقات الرياضيات على العلوم" . 25 يناير 2000. مؤرشفة من الأصلي في 10 مايو 2015 . تم الاسترجاع 30 يناير 2012 .
- ^ "مجلة الفيزياء الرياضية" . مؤرشفة من الأصلي في 18 أغسطس 2014 . تم الاسترجاع 31 مارس 2014 .
الغرض من [مجلة الفيزياء الرياضية] هو نشر أوراق في الفيزياء الرياضية - أي تطبيق الرياضيات على مشاكل في الفيزياء وتطوير الأساليب الرياضية المناسبة لمثل هذه التطبيقات ولصياغة النظريات الفيزيائية.
- ^ أ ب فاينمان ، ليتون آند ساندز 1963 ، الفصل 3: "علاقة الفيزياء بالعلوم الأخرى" ؛ انظر أيضا الاختزال و خاصة العلوم
- ^ إليس ، ج. الحرير ، ج. (16 ديسمبر 2014). "الطريقة العلمية: الدفاع عن سلامة الفيزياء" . الطبيعة . 516 (7531): 321–323. بيب كود : 2014Natur.516..321E . دوى : 10.1038 / 516321a . بميد 25519115 .
- ^ هونديريش 1995 ، ص 474-476
- ^ "هل ابتعدت الفيزياء النظرية كثيرًا عن التجارب؟ هل يدخل الحقل في أزمة ، وإذا كان الأمر كذلك ، فماذا يجب أن نفعل حيال ذلك؟" . معهد محيط للفيزياء النظرية . يونيو 2015 مؤرشفة من الأصلي في 21 أبريل 2016.
- ^ "علم الظواهر" . معهد ماكس بلانك للفيزياء . مؤرشفة من الأصلي في 7 مارس 2016 . تم الاسترجاع 22 أكتوبر 2016 .
- ^ فينمان 1965 ، ص. 157 "في الواقع ، يتمتع المجربون بشخصية فردية معينة. إنهم ... كثيرًا ما يجرون تجاربهم في منطقة يعرف الناس فيها أن المنظر لم يخمن أي تخمينات."
- ^ ستيوارت ، ج. (2001). النظرية الكهرومغناطيسية الوسيطة . العالم العلمي. ص. 50. ردمك 978-981-02-4471-2.
- ^ واينبرغ ، س. (1993). أحلام النظرية النهائية: البحث عن القوانين الأساسية للطبيعة . نصف قطر هاتشينسون. رقم ISBN 978-0-09-177395-3.
- ^ Redish ، إي. " الصفحات الرئيسية لتعليم العلوم والفيزياء" . مجموعة أبحاث تعليم الفيزياء بجامعة ماريلاند. مؤرشفة من الأصلي في 28 يوليو 2016.
- ^ "تقسيم الجسيمات والحقول" . الجمعية الفيزيائية الأمريكية. مؤرشفة من الأصلي في 29 أغسطس 2016 . تم الاسترجاع 18 أكتوبر 2012 .
- ^ هالبيرن 2010
- ^ جروبن 1999
- ^ والش 2012
- ^ "مجموعة فيزياء الجسيمات عالية الطاقة" . معهد الفيزياء . تم الاسترجاع 18 أكتوبر 2012 .
- ^ أ ب ج أويرتر 2006
- ^ جريبين وجريبين وجريبين 1998
- ^ "تجارب CERN تلاحظ جسيمًا متوافقًا مع بوزون هيغز الذي طال انتظاره" . سيرن . 4 يوليو 2012. مؤرشفة من الأصلي في 14 نوفمبر 2012 . تم الاسترجاع 18 أكتوبر 2012 .
- ^ "الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية" . قسم الفيزياء بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . مؤرشفة من الأصلي في 27 فبراير 2014 . تم الاسترجاع 21 فبراير 2014 .
- ^ "جامعة كوريا ، مجموعة الفيزياء AMO" . مؤرشفة من الأصلي في 1 مارس 2014 . تم الاسترجاع 21 فبراير 2014 .
- ^ "جامعة آرهوس ، مجموعة آمو" . مؤرشفة من الأصلي في 7 مارس 2014 . تم الاسترجاع 21 فبراير 2014 .
- ^ تايلور وهاينونين 2002
- ^ جيرفين ، ستيفن م. يانغ ، كون (28 فبراير 2019). فيزياء المادة المكثفة الحديثة . صحافة جامعة كامبرج. رقم ISBN 978-1-108-57347-4.
- ^ أ ب ج كوهين 2008
- ^ مور 2011 ، ص 255-258
- ^ ليجيت 1999
- ^ ليفي 2001
- ^ Stajic و Coontz & Osborne 2011
- ^ ماتيس 2006
- ^ أ ب "تاريخ فيزياء المادة المكثفة" . الجمعية الفيزيائية الأمريكية . مؤرشفة من الأصلي في 12 سبتمبر 2011 . تم الاسترجاع 31 مارس 2014 .
- ^ "فيليب أندرسون" . جامعة برينستون ، قسم الفيزياء. مؤرشفة من الأصلي في 8 أكتوبر 2011 . تم الاسترجاع 15 أكتوبر 2012 .
- ^ "بكالوريوس في الفيزياء الفلكية" . جامعة هاواي في مانوا. مؤرشفة من الأصلي في 4 أبريل 2016 . تم الاسترجاع 14 أكتوبر 2016 .
- ^ "ناسا - سؤال وجواب حول مهمة GLAST" . ناسا: تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة جاما . ناسا . 28 أغسطس 2008 مؤرشفة من الأصلي في 25 أبريل 2009 . تم الاسترجاع 29 أبريل 2009 .
- ^ انظر أيضًا NASA - Fermi Science أرشفة 3 أبريل 2010 في آلة Wayback. و NASA - العلماء يتوقعون الاكتشافات الرئيسية لـ GLAST أرشفة 2 مارس 2009 في آلة Wayback ...
- ^ "المادة المظلمة" . ناسا . 28 أغسطس 2008 مؤرشفة من الأصلي في 13 يناير 2012 . تم الاسترجاع 30 يناير 2012 .
- ^ كير 2009
- ^ ليجيت ، AJ (2006). "ماذا نعرف عن ارتفاع T ج ؟" (PDF) . فيزياء الطبيعة . 2 (3): 134-136. بيب كود : 2006NatPh ... 2..134L . دوى : 10.1038 / nphys254 . S2CID 122055331 . مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 10 يونيو 2010.
- ^ وولف ، سا ؛ Chtchelkanova ، AY ؛ تيجر ، مارك ألماني (2006). "Spintronics - بأثر رجعي ومنظور" (PDF) . مجلة آي بي إم للبحوث والتطوير . 50 : 101 - 110. دوى : 10.1147 / rd.501.0101 . S2CID 41178069 . مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 سبتمبر 2020.
- ^ جيبني ، إي (2015). "LHC 2.0: نظرة جديدة للكون" . الطبيعة . 519 (7542): 142-143. بيب كود : 2015Natur.519..142G . دوى : 10.1038 / 519142a . بميد 25762263 .
- ^ المجلس القومي للبحوث ولجنة التكنولوجيا للقوات البحرية المستقبلية 1997 ، ص. 161
- ^ كيليرت 1993 ، ص. 32
- ^ ايمز ، أنا. فلور ، جي بي (2011). "التطورات الجديدة في فهم العمليات البينية في التدفقات المضطربة" . المعاملات الفلسفية للمجتمع الملكي أ . 369 (1937): 702-705. بيب كود : 2011RSPTA.369..702E . دوى : 10.1098 / rsta.2010.0332 . بميد 21242127 .
قال ريتشارد فاينمان أن "الاضطراب هو أهم مشكلة لم تحل في الفيزياء الكلاسيكية"
- ^ المجلس القومي للبحوث (2007). "ما يحدث بعيدًا عن التوازن ولماذا" . فيزياء المادة المكثفة والمواد: علم العالم من حولنا . ص 91 - 110. دوى : 10.17226 / 11967 . رقم ISBN 978-0-309-10969-7. مؤرشفة من الأصلي في 4 نوفمبر 2016.
- جايجر ، هاينريش م. ليو ، أندريا ج. (2010). "فيزياء بعيدة عن التوازن: نظرة عامة". arXiv : 1009.4874 [ cond-mat.soft ]. - ^ غولدشتاين 1969
مصادر
- آبو ، أ. (1991). "الرياضيات والفلك والتنجيم بلاد ما بين النهرين". تاريخ كامبريدج القديم . المجلد الثالث (الطبعة الثانية). صحافة جامعة كامبرج. رقم ISBN 978-0-521-22717-9.
|volume=لديه نص إضافي ( مساعدة ) - أبازوف ، ف . وآخرون. (DØ Collaboration) (12 يونيو 2007). "المراقبة المباشرة للغريب باريون". arXiv : 0706.1690v2 .
- ألين ، د. (10 أبريل 1997). "حساب التفاضل والتكامل" . جامعة تكساس ايه اند ام . تم الاسترجاع 1 أبريل 2014 .
- بن شايم ، م. (2004). الفلسفة التجريبية وولادة العلوم التجريبية: بويل ولوك ونيوتن . ألدرشوت: Ashgate Publishing. رقم ISBN 978-0-7546-4091-2. OCLC 53887772 .
- كاجوري ، فلوريان (1917). تاريخ الفيزياء في فروعها الأولية: بما في ذلك تطور المختبرات الفيزيائية . ماكميلان.
- تشو ، أ. (13 يوليو 2012). "هيغز بوسون تظهر لأول مرة بعد عقود طويلة من البحث". علم . 337 (6091): 141-143. بيب كود : 2012Sci ... 337..141C . دوى : 10.1126 / العلوم .337.6091.141.37.6091.141 . بميد 22798574 .
- كلاجيت ، م. (1995). العلوم المصرية القديمة . المجلد 2. فيلادلفيا: الجمعية الفلسفية الأمريكية.
|volume=لديه نص إضافي ( مساعدة ) - كوهين ، ML (2008). "خمسون عاما من فيزياء المادة المكثفة" . رسائل المراجعة البدنية . 101 (5): 25001-25006. بيب كود : 2008PhRvL.101y0001C . دوى : 10.1103 / PhysRevLett.101.250001 . بميد 19113681 .
- Dijksterhuis ، EJ (1986). ميكنة الصورة العالمية: فيثاغورس إلى نيوتن . برينستون ، نيو جيرسي: مطبعة جامعة برينستون. رقم ISBN 978-0-691-08403-9. مؤرشفة من الأصلي في 5 أغسطس 2011.
- فاينمان ، ر . لايتون ، ظهير أيمن ؛ ساندز ، م. (1963). محاضرات Feynman في الفيزياء . 1 . رقم ISBN 978-0-201-02116-5.
- فاينمان ، ر . ب. (1965). طابع القانون الفيزيائي . رقم ISBN 978-0-262-56003-0.
- غودفري سميث ، ب. (2003). النظرية والواقع: مقدمة في فلسفة العلم . رقم ISBN 978-0-226-30063-4.
- غولدشتاين ، س. (1969). "ميكانيكا الموائع في النصف الأول من هذا القرن" . المراجعة السنوية لميكانيكا الموائع . 1 (1): 1–28. بيب كود : 1969AnRFM ... 1 .... 1G . دوى : 10.1146 / annurev.fl.01.010169.000245 .
- جريبين ، جونيور ؛ جريبين ، م. جريبين ، ج. (1998). Q هو الكم: موسوعة فيزياء الجسيمات . الصحافة الحرة. بيب كود : 1999qqep.book ..... G . رقم ISBN 978-0-684-85578-3.
- جروبن ، كلاوس (10 يوليو 1999). "الأجهزة في فيزياء الجسيمات الأولية: مدرسة VIII ICFA". وقائع مؤتمر AIP . 536 : 3–34. arXiv : الفيزياء / 9906063 . بيب كود : 2000AIPC..536 .... الجيل الثالث 3G . دوى : 10.1063 / 1.1361756 . S2CID 119476972 .
- Guicciardini، N. (1999). قراءة المبادئ: الجدل حول طرق نيوتن للفلسفة الطبيعية من 1687 إلى 1736 . نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج.
- هالبيرن ، ب. (2010). مصادم: البحث عن أصغر الجسيمات في العالم . جون وايلي وأولاده. رقم ISBN 978-0-470-64391-4.
- هوكينج ، س . بنروز ، ر. (1996). طبيعة المكان والزمان . رقم ISBN 978-0-691-05084-3.
- هولزنر ، س. (2006). الفيزياء للدمى . جون وايلي وأولاده. بيب كود : 2005pfd..book ..... H . رقم ISBN 978-0-470-61841-7.
الفيزياء هي دراسة عالمك والعالم والكون من حولك.
- هونديريش ، ت. (محرر) (1995). رفيق أكسفورد للفلسفة (1 ed.). أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 474-476 . رقم ISBN 978-0-19-866132-0.صيانة CS1: نص إضافي: قائمة المؤلفين ( رابط )
- هوارد ، إيان. روجرز ، بريان (1995). رؤية مجهر و Stereopsis . مطبعة جامعة أكسفورد. رقم ISBN 978-0-19-508476-4.
- كيلرت ، SH (1993). في أعقاب الفوضى: ترتيب غير متوقع في الأنظمة الديناميكية . مطبعة جامعة شيكاغو. رقم ISBN 978-0-226-42976-2.
- كير ، را (16 أكتوبر 2009). "ربط النظام الشمسي بشريط من الجسيمات المشحونة". علم . 326 (5951): 350–351. دوى : 10.1126 / العلوم .326_350a . بميد 19833930 .
- كروب ، المفوضية الأوروبية (2003). أصداء السماء القديمة: علم فلك الحضارات المفقودة . منشورات دوفر. رقم ISBN 978-0-486-42882-6. تم الاسترجاع 31 مارس 2014 .
- لابلاس ، PS (1951). مقال فلسفي عن الاحتمالات . ترجمت من الطبعة الفرنسية السادسة من قبل Truscott، FW and Emory، FL New York: Dover Publications.
- ليجيت ، AJ (1999). "السيولة الفائقة". تقييمات الفيزياء الحديثة . 71 (2): S318 – S323. بيب كود : 1999RvMPS..71..318L . دوى : 10.1103 / RevModPhys.71.S318 .
- ليفي ، BG (ديسمبر 2001). "كورنيل وكيترل وويمان يشاركون بجائزة نوبل لمكثفات بوز-آينشتاين" . الفيزياء اليوم . 54 (12): 14. بيب كود : 2001PhT .... 54l..14L . دوى : 10.1063 / 1.1445529 .
- ليندبرج ، ديفيد (1992). بدايات العلوم الغربية . مطبعة جامعة شيكاغو.
- لويد ، جير (1970). العلوم اليونانية المبكرة: من طاليس إلى أرسطو . لندن. نيويورك: Chatto and Windus ؛ دبليو دبليو نورتون وشركاه. رقم ISBN 978-0-393-00583-7.
- ماستين ، لوك (2010). "الرياضيات اليونانية - أفلاطون" . قصة الرياضيات . تم الاسترجاع 29 أغسطس 2017 .
- ماتيس ، دي سي (2006). أصبحت نظرية المغناطيسية بسيطة . العالم العلمي. رقم ISBN 978-981-238-579-6.
- ماكسويل ، جي سي (1878). المادة والحركة . فان نوستراند. رقم ISBN 978-0-486-66895-6.
المادة والحركة.
- مور ، جي تي (2011). الكيمياء للدمى (2 ed.). جون وايلي وأولاده. رقم ISBN 978-1-118-00730-3.
- المجلس القومي للبحوث ؛ لجنة التكنولوجيا للقوات البحرية المستقبلية (1997). تكنولوجيا سلاح البحرية والبحرية الأمريكية ، 2000-2035 لتصبح قوة القرن الحادي والعشرين: المجلد 9: النمذجة والمحاكاة . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. رقم ISBN 978-0-309-05928-2.
- أوكونور ، جي. روبرتسون ، إي أف (فبراير 1996 أ). "النسبية الخاصة" . أرشيف MacTutor تاريخ الرياضيات . جامعة سانت اندروز . تم الاسترجاع 1 أبريل 2014 .
- أوكونور ، جي. روبرتسون ، إي أف (مايو 1996 ب). "تاريخ ميكانيكا الكم" . أرشيف MacTutor تاريخ الرياضيات . جامعة سانت اندروز . تم الاسترجاع 1 أبريل 2014 .
- أورتر ، ر. (2006). نظرية كل شيء تقريبًا: النموذج القياسي ، الانتصار المجهول للفيزياء الحديثة . الصحافة بي. رقم ISBN 978-0-13-236678-6.
- بنروز ، ر . شيموني ، أ. كارترايت ، ن. هوكينج ، س. (1997). الكبير والصغير والعقل البشري . صحافة جامعة كامبرج. رقم ISBN 978-0-521-78572-3.
- بنروز ، ر. (2004). الطريق الى الواقع . رقم ISBN 978-0-679-45443-4.
- روزنبرغ ، أليكس (2006). فلسفة العلم . روتليدج. رقم ISBN 978-0-415-34317-6.
- شرودنجر ، إي. (1983). وجهة نظري للعالم . الصحافة ثور القوس. رقم ISBN 978-0-918024-30-5.
- شرودنجر ، إي (1995). تفسير ميكانيكا الكم . الصحافة ثور القوس. رقم ISBN 978-1-881987-09-3.
- سنجر ، سي (2008). تاريخ قصير للعلوم حتى القرن التاسع عشر . ستريتر برس.
- سميث ، مارك (2001). نظرية الإدراك البصري للحسن: نسخة نقدية ، مع ترجمة وتعليق باللغة الإنجليزية ، للكتب الثلاثة الأولى من كتاب De Aspectibus للحاسن ، النسخة اللاتينية في العصور الوسطى من كتاب المناصير لابن الهيثم ، مجلدين . معاملات الجمعية الفلسفية الأمريكية. 91 . فيلادلفيا : الجمعية الفلسفية الأمريكية . رقم ISBN 978-0-87169-914-5. OCLC 47168716 .
- سميث ، مارك (2001 أ). "نظرية الإدراك البصري للحسن: إصدار نقدي ، مع ترجمة وتعليق باللغة الإنجليزية ، للكتب الثلاثة الأولى من" De Aspectibus "، النسخة اللاتينية في العصور الوسطى من" كتاب المناصير "لابن الهيثم: المجلد الأول". معاملات الجمعية الفلسفية الأمريكية . 91 (4): ط- clxxxi ، 1–337. دوى : 10.2307 / 3657358 . جستور 3657358 .
- سميث ، مارك (2001 ب). "نظرية الإدراك البصري للحسن: إصدار نقدي ، مع ترجمة وتعليق باللغة الإنجليزية ، للكتب الثلاثة الأولى من" De Aspectibus "، النسخة اللاتينية في العصور الوسطى من" كتاب المناصير "لابن الهيثم: المجلد الثاني". معاملات الجمعية الفلسفية الأمريكية . 91 (5): 339-819. دوى : 10.2307 / 3657357 . جستور 3657357 .
- ستاجيتش ، يلينا ؛ كونتز ، ر. أوزبورن ، آي (8 أبريل 2011). "100 سعيدة ، الموصلية الفائقة!" . علم . 332 (6026): 189. بيب كود : 2011Sci ... 332..189S . دوى : 10.1126 / العلوم .332.6026.189.40 . بميد 21474747 .
- تايلور ، رر ؛ هينونين ، أو. (2002). نهج كمي لفيزياء المادة المكثفة . صحافة جامعة كامبرج. رقم ISBN 978-0-521-77827-5.
- ثورستون ، هـ. (1994). علم الفلك المبكر . سبرينغر.
- تيبلر ، بول ؛ لويلين ، رالف (2003). الفيزياء الحديثة . WH فريمان. رقم ISBN 978-0-7167-4345-3.
- تورالدو دي فرانسيا ، ج. (1976). التحقيق في العالم المادي . رقم ISBN 978-0-521-29925-1.
- والش ، KM (1 يونيو 2012). "رسم المستقبل للحوسبة في الفيزياء النووية والطاقة العالية" . مختبر Brookhaven الوطني . مؤرشفة من الأصلي في 29 يوليو 2016 . تم الاسترجاع 18 أكتوبر 2012 .
- الشباب ، HD ؛ فريدمان ، را (2014). Sears and Zemansky's University Physics with Modern Physics Technology Update (الطبعة الثالثة عشر). تعليم بيرسون. رقم ISBN 978-1-292-02063-1.
روابط خارجية
- PhysicsCentral - بوابة ويب تديرها الجمعية الفيزيائية الأمريكية
- Physics.org - بوابة ويب يديرها معهد الفيزياء
- الأسئلة الشائعة حول فيزياء Usenet - الأسئلة الشائعة التي تم تجميعها بواسطة sci.physics ومجموعات أخبار الفيزياء الأخرى
- موقع جائزة نوبل في الفيزياء - جائزة للمساهمات البارزة في هذا الموضوع
- عالم الفيزياء - قاموس موسوعي على الإنترنت للفيزياء
- فيزياء الطبيعة - مجلة أكاديمية
- الفيزياء - مجلة على الإنترنت من قبل الجمعية الفيزيائية الأمريكية
- الفيزياء / المنشورات في Curlie - دليل الوسائط المتعلقة بالفيزياء
- The Vega Science Trust - مقاطع فيديو علمية ، بما في ذلك الفيزياء
- موقع HyperPhysics - خريطة ذهنية للفيزياء وعلم الفلك من جامعة ولاية جورجيا
- الفيزياء في MIT OCW - مواد الدورة التدريبية عبر الإنترنت من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا