الفيزياء هي العلم الذي يدرس طبيعة المادة والحركة والقوة والتفاعلات بين الأجسام والمجالات. إنها واحدة من أكثر العلوم أهمية وتأثيراً في تاريخ البشرية، وقد ساهمت بشكل كبير في تطوير التكنولوجيا الحديثة التي نعيش فيها اليوم. بدءاً من فهم حركة الأجرام السماوية إلى دراسة بنية الذرات والأبعاد الصغيرة جداً للكون، تغطي الفيزياء نطاقاً واسعاً من المواضيع.
بدايةً، يمكن تقسيم الفيزياء إلى فروع أساسية مثل الميكانيكا والكيمياء والكيمياء الحرارية والبصريات والإلكترونيات وغيرها الكثير. تُعتبر قوانين نيوتن الثلاثة للحركة أساس الميكانيكا الكلاسيكية والتي توضح كيف تتغير سرعات وأوضاع الأشياء بناءً على القوى المؤثرة عليها. بينما تحلل نظرية النسبية لأينشتاين مفهوم الزمان والمكان تحت ظروف عالية السرعة بالقرب من الأجسام ذات القدرة الجاذبية الشديدة كالشمس مثلاً.
على المستوى الدقيق للغاية، علم الفيزياء الذرية والنووي يفسر تركيب الذرات وخصائصها المختلفة مثل الطاقة والكتلة. هنا يأتي دور مبدأ عدم اليقين لهيزنبرغ الذي يؤكد أنه ليس بالإمكان تحديد الموقع والشدة اللحظيّة لموجات الإلكترونية معاً بدرجة كبيرة من الدقة بسبب طابعها الموجي. هذا المجال مهم جداً لفهم العمليات داخل نواة العنصر الكيميائي وكيفية التحكم بها لتحويل أنواع مختلفة منه عبر الانشطار النووي أو الاندماج النووي - العملية التي تحدث داخل الشمس نفسها!
وفي مسيرة البحث العلمي نحو الفضاء الواسع، قدمت فيزياء الكم رؤى جديدة بشأن الظواهر التي كانت غير قابلة للتفسير بالمعادلات التقليدية. هذه النظرية تشرح كيفية تصرف الضوء والجسيمات بطريقة كمومية غريبة عندما تكون ضيقة بما فيه الكفاية وبمستويات دقة صغيرة للغاية.
وبالتالي فإن فهم الفيزياء هو جزء ضروري لتقدير العالم المحيط بنا وفهمه بشكل أفضل، سواء كان ذلك فيما يتعلق بتحركات الأقمار الصناعية حول الأرض أم تفاصيل البنية الداخلية للجزيئات الصغيرة جداً لدينا. إنه حقا مجال غني وغامض يستحق الاستكشاف والتفكير العميق.
