 وما أوتيتم من العلم إلا قليلاً 

 وما أوتيتم من العلم إلا قليلاً جامـعة اسيوط كلية العلوم -قسـم الفـيزياء Assiut University Faculty of Science Physics Department محاضرات خواص مادة للهندسة  اسم المحاضر د.حسام وحيـد  

مقدمة مقدمة يطلق على الكون المحيط بنا بكل ما فيه من كواكب ونجوم و ذرات ومخلوقات اسم "الطبيعة" ... وكل ما بالطبيعة يقسم إلى مادة وطاقة ، تتفاعل المادة والطاقة ويتحول كل منهما إلى الآخر وتنشأ ظواهر كونية عديدة. أما الفيــزياء فعلم يدرس الكون وتفاعلات المادة والطاقة وتحولاتها والظواهر الكونية المتعددة ( الآيات الكونية ) للوصول إلى فهم شامل للكون ومعرفة جوهره وحقيقته ومن أهداف علم الفيزياء: * الاستفادة مما أنعم علينا من فهم للظواهر وتسخيرها لإنتاج كل ما هو ضروري لحياة الإنسان ورفاهيته. * الوصول إلى فهم شامل للكون ومعرفة حقيقته وإدراك قدرة  وأثره في الوجود وإبداعه في مخلوقاته وأن هذا الكون لم يكون نفسه بنفسه بل له مكون عظيم وليزداد تمسكنا بأدياننا المنزلة من السماء.

ولكي ندرس كفيزيائيين ظاهرة معينة فإننا: أولا نعطي للظاهرة مسمى ثم نوضح تسلسل أحداثها ثم نعطي رموزا لهذه التسلسلات ونربط بين هذه الرموز فيما يعرف بالقانون – القانون نحصل عليه إما : بالتجربة العملية أو بالطرق الهندسية الحسابية أو بنظرية الوحدات( الأبعاد). ثم نحول القانون إلى نظرية وأخيرا نحاول فهم الظاهرة وتفسيرها- وهذا هو أصعب ما في الفيزياء! نبذة تاريخية: هل تاريخ علم الفيزياء هام؟ ولماذا لا نبدأ بما هو معروف الآن ونبتعد عن الماضي؟ لو أن علم الفيزياء علما متكاملا منتهيا فإن المرحلة الأخيرة وطرق الوصول إليها هو المهم لنا.. لكن علم الفيزياء ليس كذلك فلم نصل للصفحة الأخيرة حتى الآن ، إذن لابد من فهم الماضي ليرشدنا إلى المستقبل أما دراسة الحاضر فقط فيكافئ محاولة رسم خط بياني بنقطة واحدة.!!! " ليس هناك صفحة أخيرة لأي موضوع أو مشكلة فيزيائية "

* نبغ قدماء المصريون في الفيزياء وغيرها من العلوم فصنعوا الزجاج وصهروا النحاس وشخصوا الأمراض وعلاجاتها وشيدوا الأهرامات كعمل هندسي معجز لا مثيل له .. وكانوا أقوياء عندما كانوا علماء وعندما كفروا بأنعم الله ضعفوا وخضعوا للإغريق. * كان الإغريق أقوياء عندما كان من بينهم فيثاغورث وسقراط وأفلاطون وأرسطو والاسكندر الذي حكم العالم بالعلم ... وعندما أبطرتهم النعمة ظهر البطالمة. * ازدهت دولة البطالمة في مصر ببطليموس وإقليدس وأرشميدس وأنشئت جامعة الإسكندرية في القرن الثالث قبل الميلاد. * ظهر الإسلام في أمة العرب وكانت كلمة " اقرأ " أول كلمة نزلت من فوق سبع سموات. ظهر حكام يؤمنون بالعلم ولمعت أسماء علماء أفذاذ جمعوا بين العلم والدين كما أمر الله في كتابه العظيم. * تحدث علماء المسلمون الأوائل في التطور قبل دارون ( إخوان الصفا ببغداد ) فقد فهموا وتدبروا قوله 

وفي الجاذبية والضوء والانكسار ( ابن الهيثم ) قبل نيوتن وفي الدورة الدموية ( ابن النفيس ) قبل هارفي فقد فهموا وتدبروا قوله  والكفت هو الجذب والضم والقبض ( ومن معانيها قوة جذب الأرض للأحياء والأموات) – والله أعلم - * سبق العرب غيرهم في رصد حركات الكواكب وقياس محيط الأرض ومواقع النجوم وأبعادها ومازال اسم الدب الأكبر والأصغر والعقرب تستعمل حتى الآن ، كذلك اخترع العرب أجهزة القياس الفيزيائية والفلكية وأعطوا فكرة عن الضغط الجوي وأن الغلاف الأرضي لا يمتد حتى مالا نهاية فقد فهموا وتدبروا قوله 

لكان لنا السبق في التحدث عن نســبية الزمان وكيفية الصعود المائل والاتساع الهائل للكون وسرعات أكبر من سرعة الضوء. لكان لنا السبق في التحدث عن نســبية الحركة واثبات دوران الأرض.

* كانت مؤلفات العلماء العرب في الطب والكيمياء والرياضيات والفلك والفيزياء والميكانيكا والضوء و...تترجم وتدرس في أوروبا حتى القرن الثامن عشر. * ابتلى العرب بالتتار والمغول والفرنسيين وحلت بهم النكبة وقتل الكثير من العلماء ومازالت عمليات الإبادة مستمرة حتى الآن بطرق حديثة مبتكرة!

* في القرن السادس عشر 1500-1599م ظهر جاليليو وكبلر وكوبرنكس كعلماء فلك درسوا حركة النجوم والكواكب ..وجميع أفكارهم عربية المصدر. * في القرن السابع عشر 1600-1699م ظهر نيوتن وتحدث في الجاذبية والضوء والرياضيات ،ومعظم أفكاره عربية المصدر. * في القرن الثامن عشر 1700-1799م ظهر كولوم واقترح قانون جذب الشحنات وقانون التربيع العكسي وهي قوانين عربية المصدر. * في القرن التاسع عشر 1800-1899م تراجعت المادية الصرفة وظهرت النظرية الموجية – صاحبها الحقيقي فخر الدين الرازي – وظهر مفهوم الطاقة والحرارة وارتباطها بالحركة وظهر مفهوم الأطياف الذرية ، وكلمة " المجال " واكتشفت الموجات الكهرومغناطيسية.

* في القرن العشرين 1900-1999م بدأت دراسة الذرة والنواة، نماذج راذرفورد – بوهر – بلانك، ونظرية الكم وفيها أن الطاقة أعداد صحيحة من الترددات وهناك مدارات بكميات مختلفة من الطاقة. ظهرت النظرية النسبية وعلاقة الكتلة بالطاقة – أينشتين – ووصف دي برولي طبيعة الضوء المزدوجة ثم اكتشاف النشاط الإشعاعي –كوري- ودراسة الانشطار والاندماج النووي . تحدثت نظرية الاحتمالات عن احتمال وجود إلكترون وليس التيقن من وجوده .. ثم اقتراح أن هناك جسيمات أصغر من البروتون والنيوترون يطلق عليها " كواركات " ....... " وهكذا مازلنا كمن يلعب في رمال الشاطئ وبحر العلم أمامه واسعا عميقا "

الوحدة الأولى القياس والوحدات عندما تدرس الفيزياء " الآيات الكونية" فإننا نحتاج إلى قياس بعض الصفات الفيزيائية بطريقة كمية.... تنقسم الكميات الفيزيائية إلى:

مثال: • ظاهرة سقوط الأجسام إلى أسفل التفسير: وجود قوة الجاذبية الأرضية F الصيغة الرياضية: F = m g عجلة السقوط الحر القوة الكتلة  

وحدات قياس الكميات الأساسية: اتفق العلماء على نظام موحد عالمي للوحدات وهو وحدات "MKS "أي " متر– كيلوجرام–ثانية " ويستخدم أيضا نظام مصغر لهذه الوحدات ويطلق عليه نظام " CGS" أي " سنتيمتر–جرام–ثانية " وهناك النظام الانجليزي الذي يستخدم " القدم – الياردة ( لقياس الطول ) والباوند ( للكتلة ) والثانية للزمن

هناك مقاطع للتعبير عن الوحدات الكبيرة جدا والصغيرة جدا ومنها:

قياس الزوايا المستوية:

(1)هل يمكن اعتبار معاملات النسبة كميات فيزيائية؟ معاملات النسبة والتي تعطي قيمة عددية بلا وحدة ليست كمية اساسية فيزيائية بل قيمة عددية مجردة

60m 100 m (3)سيارة على منعطف قطعت مسافة 60 m بنصف قطر انعطاف 100 m احسب الزاوية التي دارتها السيارة بالدرجات والزوايا النصف قطرية؟ (4) اكتب علاقة السنتيمتر المكعب والمتر المكعب؟ (5) اكتب علاقة الكيلومتر/ساعة والمتر /الثانية؟

 وما أوتيتم من العلم إلا قليلاً 