أهمية الفيزياء في العالم الحديث

تأتي الفيزياء في المرتبة الثانية بعد الرياضيات في نقاء مبادئها. تصف الفيزياء كيف يعمل العالم الطبيعي من خلال الصيغ الرياضية التطبيقية. إنه يتعامل مع القوى الأساسية للكون وكيفية تفاعلها مع المادة بالنظر إلى كل شيء من المجرات والكواكب إلى الذرات والكواركات وكل شيء بينهما. جميع العلوم الطبيعية الأخرى تنبع من الفيزياء. الكيمياء هي في الأساس فيزياء تطبيقية وعلم الأحياء هو في الأساس كيمياء تطبيقية. نظرية الفيزياء مسؤولة عن الاختراقات في الإلكترونيات التي عجلت التقدم في أجهزة الكمبيوتر الحديثة والوسائط الإلكترونية.

تعد الكهرباء من أكبر الاكتشافات التي حققتها البشرية على الإطلاق. من خلال الفهم الصحيح للفيزياء ، تمكنا من تسخيرها في شيء مفيد للكهرباء ، وهو مجرد مجموعة كبيرة من الإلكترونيات. من خلال إنشاء فرق الجهد من خلال شيء بسيط مثل البطارية ، يمكننا جعل الإلكترونات تتحرك ، وهو الأساس الكامل للكهرباء. تعمل الإلكترونات المتحركة على تشغيل الدوائر التي تسمح لأجهزة الراديو والتلفزيون والأضواء وكل جهاز إلكتروني آخر بالعمل.

الترانزستور هو الجزء الأساسي في الكمبيوتر الذي سمح بإنشاء رقائق الكمبيوتر وغذى عصر الكمبيوتر. تم تطوير الترانزستور من خلال اختراق في فيزياء الحالة الصلبة - اختراع أشباه الموصلات. أشباه الموصلات هي ببساطة قطع من العناصر التي تعمل بشكل مختلف تحت درجات حرارة وفولتية مختلفة. هذا يعني أنه عند استخدامات مختلفة للجهد ، يمكن صنع أشباه الموصلات للاحتفاظ بالمعلومات ، الذي يتم تخزينه لأنه ، حتى تقوم بتطبيق جهد لتغييره ، ينتج عن أشباه الموصلات ارتفاع أو انخفاض الجهد االكهربى. يتم تفسير الفولتية العالية على أنها 1 ثانية ويتم تفسير الفولتية المنخفضة على أنها 0 ثانية. من خلال هذا النظام البسيط ، تستطيع جميع أجهزة الكمبيوتر تخزين المعلومات بمليارات من الترانزستورات الصغيرة.

يرجع تقدم الطائرة في المقام الأول إلى التقدم في الفيزياء. الطائرات قادرة على الطيران وفقًا لصيغ ديناميكيات السوائل في برنولي. يتناسب عدد الأشخاص الذين يمكن أن تحملهم الطائرة مع مقدار الدفع الذي يمكن أن تولده الطائرة. هذا صحيح لأن الدفع يدفع الجناح للأمام وينحني الهواء فوق الجناح ويسبب الرفع. يتسبب الهواء الذي ينحني فوق الجناح في منطقة ذات ضغط منخفض ، ويدفع الهواء الأبطأ المتحرك الموجود أسفل الجناح إلى الجزء السفلي منه. كلما زادت سرعة الرياح ، زاد ارتفاع قوة الرفع وزاد وزن الطائرة التي يمكن أن تحملها.

يعتمد علم الصواريخ بشكل كبير على الفيزياء ، حيث يشتق منه الصيغ الخاصة بالدفع والاحتراق مباشرة. قوة الاحتراق هي كمية قابلة للقياس ، ويمكن توجيه القوة من خلال فوهة لخلق قوة دفع يمكن معرفتها. باستخدام هذه المعادلات المعروفة ، يمكننا حساب قوة الدفع اللازمة لتحقيق الإقلاع. يتم التغلب على فراغ الفضاء من خلال فهم الضغط. يجب التغلب على الضغط المنخفض خارج الوعاء من خلال ختم القوة المناسبة. يمكننا استخدام حسابات الضغط لمعرفة قوة الختم. في الختام ، تعتبر رحلة الفضاء واحدة من أعظم الإنجازات ، فقد تم تحديد مستقبل البشرية من خلال فهم الفيزياء.

ترتبط القنبلة النووية ، وهي واحدة من أقوى الأسلحة التي تمتلكها البشرية ، ارتباطًا مباشرًا بالفيزياء. تستخدم القنبلة الذرية عملية تسمى الانشطار لتقسيم الذرات الثقيلة. تسمح لنا هذه العملية بإطلاق العنان للطاقة الموجودة بطبيعتها في المادة. هذا الفهم للمادة لديه أيضًا إمكانية السماح لنا بإنتاج كميات لا حصر لها من الطاقة التي يمكننا تسخيرها لأغراض غير عسكرية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون الاندماج ، أو مزيج الذرات المختلفة ، هو الحل المستقبلي لجميع احتياجاتنا من الطاقة.