الفيزياء والرياضيات

هنالك فرعٌ من فروع الفيزياء يُعرف بالفيزياء الإحصائية، ويهتمُ هذا الفرع إهتماماً جذرياً بالحرارة، حيثُ يدرس هذا الاختصاص خواص انتقال الحرارة وتحوُلاتها إلى طاقات أخرى، حيثُ تتم صياغة القوانين التي تحكُم ذلك باستخدام ما يُسمى الميكانيكا الإحصائية. هذا الفرعُ يُسمى “الديناميكا الحرارية” أو “التحريك الحراري”. ولكن أولاً لنتعرف على الحرارة وأهم المُصطلحات التي تخُص الفيزياء الحرارية بوجه عام: ـ الحرارة شكل من أشكال الطاقة، وقد تنشأ الحرارة عن الحركة سواء كانت حركة جزيئات أو ذرات، أو عن الإشعاع الكهرومغناطيسي، أو عن التفاعُلات النووية أو الكيميائية. وعلى النظير فدرجة الحرارة هي تكميم للحرارة (مُؤشِر لكمية الطاقة الحرارية). وتوجد العديد من مقاييس ……اقرأ المزيد

أحیاناً قد تبدو حواسيبنا عاجزة عن الصمود أمام احتياجاتنا الضخمة من البيانات التي تُنتج بشكل سريع في مجتمعنا التكنولوجي، حتى أسرع الحواسيب لدينا.  وهذا هو السبب الرئيسي وراء عمل العلماء الدؤوب على تطوير أجهزة حاسوبية تعتمد بشكل رئيسي على فيزياء الكم (Quantum physics) أو الحوسبة الكمومية (Quantum computing) بشكل أدق، وهذه التقنية الواعدة ستوفر لنا حواسيب ذات سرعة عالية وقدرة أكبر مقارنةً بحواسيبنا التقليدية. قبل البدء بتفاصيل هذه الحواسيب، ما هو الحاسوب الكمي؟ ولتعريفه، يتوجب علينا ان نعلم كيف تتعامل حواسيبنا التقليدية مع البيانات. تتعامل الحواسيب مع البت (bit) كأصغر وحدة للتعبير عن البيانات، وهذه الوحدة تعطينا قيمة ثنائية إما ……اقرأ المزيد

يدرس فيزيائيين من فينا تغير اللغة السلوفينية واللغة الألمانية في جنوب كيرنتن (Südkärnten) بمساعدة ما يُسمى بنماذج الإنتشار. فينا- حسب منظمة اليونسكو (UNESCO) فإن اليوم ما يقارب النصف من لغات العالم الموجودة والمقدرة بحوالي 6.000  لغة  مهددة بالانقراض. واحدة من الإمكانيات الموجودة للحفاظ على قسم منها على أقل تقدير، يَكمن في فهم ديناميكية تَغيير مُعين يَطرأ على اللغة. قام علماء من فيينا بدراسة التوسع والانحسار للغةٍ ما بمساعدة الفيزياء، وتم أخذ اللغة السلوفينية في جنوب كيرنتن كنموذج لهذه الدراسة. والنتيجة: عدد وتفاعل الناطقين باللغة يكون حاسماً أكثر من تلك اللغة التي يتم التحدث بها في مكان واحد. من خلال ما ……اقرأ المزيد

حسناً، جميعُنا يعلمُ أنَّ الأعداد تُمَثَلُ على خطٍ أفقي يُسمَى خط الأعداد، لهذا الخط طرفان لانهائيان يفصلُ بينهما العدد صفر (0)، كلُ ماهو أكبر من الصفر يُعتبر موجب ( جهة اليمين ) ويأخذ الإشارة ( + )، وكلُ ما هو أقل من الصفر يُعتبر سالب ( جهة اليسار ) ويأخذ الإشارة ( – ). لماذا الحاصل الضربي لأي عددين سالبين يكون موجباً ؟ لماذا الحاصل الضربي لأي عدد موجب مع أى عدد سالب يكون سالباً ؟ لماذا الحاصل الضربي لأي عددين موجبين يكون موجباً ؟ أىُّ عددٍ له إشارة موجبة كانت أو سالبة؛ لِنَعلمَ منها كينونة العدد بالنسبة للصفر، هل ……اقرأ المزيد

الزمن … ما هو الزمن ولماذا دائما يتحرك للامام فقط؟ ماذا كان يوجد قبل الزمن؟ هل يمكن ان يعود الزمن للوراء ؟ هل الزمن هو الذي يتحرك للامام ونحن ثابتون ام انه كنهر ونحن نتحرك فوقه؟ هل الزمن شئ متغير من مكان لاخر ام انه سارٍ بنفس الوتيرة فى كل الظروف؟ هل لا يوجد شئ يسمى الزمن ام هو مجرد ترقيم البشر اختلقوه لتسهيل حياتهم؟ ام هو من الابعاد فى عالمنا مثل الطول العرض او الارتفاع؟ هنا الخط الفاصل بين العلم والفلسفة. لكن من الأفضل أن نجيب بالعلم. الزمن هو فعلا من الابعاد فى عالمنا كل شئ حولنا مكون من ……اقرأ المزيد

مُنذ أن كُنا أطفالاً في حصة العلوم ونحن نسمع عن قصة الجاذبية وعن نيوتن وعن التفاحة، لكن القصة الحقيقية للجاذبية أكبر بكثير من أن تُروى في حصة علوم، أو عن نيوتن والتفاحة. لنستعرض معاً هذه القصة الجميلة بشيءٍ من التفصيل. يُمكن أن نقول بمنتهى البساطة أن الجاذبية هي شكل من أشكال الطاقة بالكون. فهى بطبيعة الحال إحدى أربع قوي كونية رئيسة تؤثر على هذا الكون وتحكمه وتحدد قوانينه، وهي (قوة الجاذبية – القوة الكهرومغناطيسية التي تحفظ الجزيئات معاً – القوة النووية الضعيفة التي تتحكم في الإشعاع الذري – القوة النووية القوية التي تربط أجزاء الذرة معاً). وللتدقيق إن الجاذبية هي ……اقرأ المزيد

ترجع أفكارنا الحالية عن حركة الأجسام إلى الوراء حتى جاليليو ونيوتن. كان الناس قبلها يصدقون أرسطو، الذي قال إن الحالة الطبيعية لجسماً ما هي أن يكون ساكناً، وأنه لا يتحرك إلا إذا دفعته قوة أو دافع. وبالتالي فإن الجسم الثقيل ينبغي أن يسقط أسرع من الجسم الخفيف، بسبب قوة الشد الكبيرة نحو  الأرض. يؤمن التراث الأرسطي أيضا بأن المرء يستطيع أن يستنبط كل القوانين التي تحكم الكون بالفكر: فليس من الضروري التحقق بواسطة المشاهدة. وهكذا لم يهتم أحد حتى زمن جاليليو بأن يرى ما إذا كانت الأجسام ذات الوزن المختلف تسقط فعلاً في الحقيقة على سرعات مختلفة. يقال أن جاليليو ……اقرأ المزيد