مفهوم الفيزياء الحديثة

مفهوم الفيزياء الحديثة

تُعرّف الفيزياء الحديثة (بالإنجليزية: Modern Physics) بأنّها فرع الفيزياء الذي يتعامل مع مفاهيم ما بعد النيوتونية في مجالات الفيزياء، وهي تقوم على أساس إنجازين رئيسيين في القرن 20، وهي النسبية وميكانيكا الكم ، كما تتضمن الفيزياء الحديثة بشكل رئيسي الوصف المتقدم للطبيعة من خلال بعض النظريات التي كانت مختلفة عن الفيزياء الكلاسيكية، كما أنّ الفيزياء الحديثة تقدم أسس وحدود فيزياء اليوم، حيث تركز على مجالات مثل ميكانيكا الكم، والتطبيقات في مجال الفيزياء مثل: المواد الذرية والنووية والجسيمات، وكذلك في مجال فيزياء المواد المكثفة، كما تشمل أساساً النسبية الخاصة، ومعادلة ديراك ورسومات فاينمان، مجالات الكم مع النسبية العامة.

يُشار إلى أنّ الفيزياء هو علم طبيعي يعتمد على التجارب والقياسات والتحليل الرياضي، والغرض منه هو إيجاد القوانين الفيزيائية الكمية لكل شيء من عالم النانو إلى الكواكب، وهو فرع من العلوم التي تتعامل مع تفاعل المادة والطاقة، كما أنّ هناك فرعين رئيسيين للفيزياء، وهي الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الحديثة، كما وتعتمد الفيزياء الحديثة على الاختراعين الرئيسيين للقرن الـ20؛ وهما النسبية وميكانيكا الكم، كما أنّ الفيزياء الحديثة مبنية على ما كان معروفًا قبل ذلك، أي قوانين نيوتن، ومعادلات ماكسويل، والديناميكا الحرارية، حيث سميت بالفيزياء الكلاسيكية.

اكتشافات مهمة في الفيزياء الحديثة

هناك العديد من التجارب التي ميزت وساهمت بتطور تاريخ الفيزياء الحديثة، حيث إن الاكتشافات المهمة التي توصل إليها العلماء في القرن الأخير أدت لتشكل بدايات الفيزياء الحديثة، وفي ما يلي بعض من أهم اكتشافات الفيزياء الحديثة:

• اكتشاف العالم ويلهلم رونتجن وجود الأشعة السينية في عام 1895م، وعُرفت بأنها نوع غير مرئي من الأشعة عالية الاختراق.
• اقتراح الفيزيائي الألماني ماكس بلانك في عام 1900م، أن الطاقة المشحونة بواسطة المجال الكهرومغناطيسي لها قيم مكمّمة، ومضاعفات صحيحة من الحد الأدنى والكمية الثابتة.
• إظهار ألبرت أينشتاين في عام 1905م إن الإشارات التي تتحرك بسرعات عالية جداً، قريبة من سرعة انتشار الضوء، تختبر مرور الوقت وقياس المسافات بطرق مختلفة.
• اقتراح نيلز بور في عام 1913م، أن مستويات الطاقة للإلكترونات المتناثرة حول النواة الذرية يتم تكميمها، أي أن طاقتها تعطى عن طريق عدد صحيح مضاعف من القيمة الدنيا لطاقة الإلكترونات.
• أنشئ الفيزيائي لويس دي بروغلي في عام 1924م، نظرية ثنائية جزيئات الموجة، بما يعني أن أي شخص يمكن أن يتصرف مثل الموجة
• أدى عمل الفيزيائيين فيرنر هايزنبرغ وإروين شرودنجر في عام 1926م، لظهور ميكانيكا الكم، حيث كانت الفيزياء الحديثة قادرة على استكشاف طبيعة العالم المجهري والسرعات النسبية الكبيرة.

مؤسس الفيزياء الحديثة

يعدّ غاليليو غاليلي هو مؤسس الفيزياء الحديثة، حيث تشمل اكتشافاته العديدة قانون القصور الذاتي، الذي استخدمه إسحاق نيوتن كأول قانون للحركة، والبارابولا كمسار للقذيفة، والعلاقات بين المسافة والسرعة، وبين المسافة والزمن، واستمرار التسارع، كما كافح من أجل فهم الاستمرارية.