يُعرض المخطط التفصيلي الآتي لتوفير نظرة عامة وارشاد موضوعي عن الفيزياء.
الفيزياء – علم طبيعي يتضمن دراسة المادة وحركتها خلال الزمكان، بجانب المفاهيم ذات الصلة مثل الطاقة والقوة.[1] وعلى نطاق أوسع، هي التحليل العام للطبيعة، التي تجرى من أجل فهم الكيفية التي يتصرف بها الكون.[2][3][4]
يمكن وصف الفيزياء بكل ما يأتي:
تخصص أكاديمي - واحد من الأقسام الأكاديمية والمناهج والدرجات العلمية. والمجتمعات الوطنية والدولية؛ والمجلات المتخصصة.
مجال علمي (فرع من العلم) - سلسة معترف بها على نطاق واسع من الخبرات المتخصصة في مجال العلم، وعادة ما تشتمل على المصطلحات الخاصة بها والتسميات. وعادة ما يُمثل مثل هذا المجال من قبل مجلة علمية أو أكثر، حيث تُنْشر البحوث التي تتم مراجعتها من قبل الأقران.
علم طبيعي – علم يسعى إلى توضيح القواعد التي تحكم العالم الطبيعي باستخدام المنهج التجريبي والعلمي.
العلوم الفيزيائية – التي تدرس الأنظمة غير الحية.
علم بيولوجي - علم يدرس دور العمليات الفيزيائية في الكائنات الحية. انظر خطوط عريضة للفيزياء الحيوية.
فروع الفيزياء
علم الصوتيات – دراسة الموجات الميكانيكية في المواد الصلبة والسائلة والغازية (مثل الاهتزاز والصوت)
فيزياء التربة – دراسة الخصائص الفيزيائية للتربة والعمليات التي تجري بها.
فيزياء فلكية – دراسة الجوانب الفيزيائية للأجرام السماوية
علم الفلك – يدرس الكون الذي يحيط بالأرض، بما في ذلك تَشَكُّله وتَطَوُّره، وتطور الفيزياء، والكيمياء، والأرصاد الجوية، وحركة الأجسام السماوية (مثل المجرات والكواكب وغيرها) والظواهر التي تنشأ خارج الغلاف الجوي للأرض (مثل الأشعة الكونية).
ميكانيكا مدارية – تطبيق حركة المقذوفات والميكانيكا السماوية على المشاكل العملية المتعلقة بحركة الصواريخ وغيرها من المركبات الفضائية الأخرى.
علم القياسات الفلكية – هو فرع من علم الفلك يتضمن دراسة القياسات بين مواقع وتحركات النجوم والأجسام السماوية الأخرى.
علم الفلك خارج المجري – أحد فروع علم الفلك الذي يهتم بدراسة الأجرام الفلكية خارج مجرة درب التبانة
علم الكون الفيزيائي – يختص بدراسة البنية الواسعة النطاق للفضاء الكوني، ويهتم أيضا بالإجابة عن الأسئلة الأساسية حول بنية الكون ونشأته وتشكله وتطوره ومحاولة التنبؤ بطريقة نهاي
علم الكواكب – العلم الذي يدرس الكواكب (متضمنا كوكب الأرض)، الأقمار وأنظمة الكواكب وخاصة المتعلقة بالمجموعة الشمسية وعملية تكونهم.
علم الفلك النجمى – العلم الطبيعى الذي يتناول دراسة الأجسام السماوية (مثل النجوم والكواكب والمذنبات والسديم ومجموعات النجوم والمجرات) والظواهر التي تنشأ خارج الغلاف الجوي الأرض (مثل الأشعة الكونية)
تبريد عميق – هو العلم الذي يدرس توليد درجات الحرارة المنخفضة (أقل من - 150 درجة سيليزية، - 238 درجة فهرنهايت أو 123 كلفن) وحالة المواد في درجات الحرارة.
ميكانيكا حيوية – دراسة هياكل ووظائف النظم الأحيائية مثل البشر والحيوانات والنباتات والأعضاء والخلايا عن طريق استخدام منهج الميكانيكا.
ميكانيكا كلاسيكية – تعد إحدى المجالات الفرعية الرئيسية للميكانيكا، التي تهتم بدراسة مجموعة من القوانين الفيزيائية التي تصف حركة الأجسام في إطار نظام من القوات.
الكينماتيكا – أحد فروع علم الميكانيكا الكلاسيكية الذي يصف مفهوم الحركة الفيزيائي للأجسام بدون النظر في مسببات الحركة مثل الكتل أو القوى.[5][6][7]
ميكانيكا المتصل – فرع الميكانيكا التي تتعامل مع تحليل الكينماتيكا والسلوك الميكانيكي للمواد حيث تقوم بدراسة المادة المتصلة بما فيها الأجسام الصلبة والسوائل مهملة أي تأثير للبنية المتقطعة للمادة.
فرع من ميكانيكا الموائع الذي يدرس توازن واستقرار السوائل وغازات.
دراسة تأثير القوى على حركة السوائل.
ميكانيكا الكم – فرع الفيزياء الذي يصف كميات منفصلة صغيرة من المادة والطاقة، حيث العمل هو على أمر ثابت بلانك.
الديناميكا الحرارية – فرع العلوم الفيزيائية المعنية بالحرارة حيث يدرس خواص انتقال الشكل الحراري للطاقة وتحولاته إلى أوجه أخرى منها.
فيزياء نووية – يهتم بدراسة نواة الذرة من حيث خواص الجسيمات الأولية في النواة التي تحوي بروتونات ونيوترونات، بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة وتفاعلات الأنوية الذرية.
علم البصريات – فرع من فروع الفيزياء الذي يتضمن سلوك وخصائص الضوء، بما في ذلك تفاعلاته مع المادة وصناعة الأدوات التي تستخدم أو يتم الكشف بها.
فيزياء الجسيمات – فرع الفيزياء التي تدرس خصائص وتفاعلات المكونات الأساسية للمادة والطاقة.
علم الطبيعة النفسية – العلم الذي يبحث في العلاقات الوظيفية والكمِّية بين المُنبِّه والحواس.
فيزياء البلازما – دراسة البلازما، وهي حالة من المادة مماثلة للغاز والتي يتأين بها جزء معين من الجسيمات.
الفيزياء البوليمرية - التي تدرس البوليمرات وتقلباتها والخصائص الميكانيكية، فضلا عن حركية التفاعلات التي تتضمن على تفكك وبلمرة البوليمرات والمونومرات على التوالي.
فيزياء الكم - فرع من الفيزياء يتعامل مع الظواهر الفيزيائية حيث العمل يكون على ترتيب ثابت بلانك.
النسبية – نظرية في الفيزياء تصف العلاقة المكان والزمان.
الإستاتيكا – هو فرع من الميكانيكا يهتم بدراسة وتحليل الأحمال (مثل القوى، وعزوم الفتل والدوران) في الأنظمة الفيزيائية في حالة التوازن السكوني، وهي الحالة التي لا تتغير فيها أماكن أجزاء النظام بمرور الوقت، أو أن عناصر النظام ذات سرعة ثابتة.
فيزياء الحالة الصلبة - دراسة المادة الصلبة، أو المواد الصلبة، من خلال أساليب مثل ميكانيكا الكم، وعلم البلورات، والكهرومغناطيسية، والتعدين.
الفيزياء النظرية - السعي إلى وصف الظواهر الفيزيائية بالنماذج الرياضية الصارمة والتجريدات المادية من أجل تحليل، وشرح، والتنبؤ بالعمليات الطبيعية.
ديناميات المركبات - ديناميات المركبات، يفترض أن تكون المركبات الأرضية.
تاريخ الفيزياء
تاريخ الفيزياء – تاريخ العلوم الفيزيائية التي تدرس المادة وحركتها خلال الزمكان والمفاهيم ذات الصلة مثل الطاقة والقوة.
علم الصوت – تاريخ دراسة الموجات الميكانيكية في المواد الصلبة والسائلة والغازية (مثل الاهتزاز والصوت)
تاريخ فيزياء التربة - تاريخ دراسة الخصائص الفيزيائية للتربة ومعالجتها.
تاريخ الفيزياء الفلكية – تاريخ دراسة الجوانب الفيزيائية للأجرام السماوية.
تاريخ علم الفلك – تاريخ دراسة الكون ما وراء الأرض، بما في ذلك تكوينه وتنميته، وتطور الفيزياء، والكيمياء، والأرصاد الجوية، وحركة الأجسام السماوية (مثل المجرات والكواكب، الخ) والظواهر التي تنشأ خارج الغلاف الجوي للأرض (مثل الأشعة الكونية).
تاريخ الفلكية - تاريخ تطبيق المقذوفات والميكانيكا للمشاكل العملية المتعلقة بحركة الصواريخ وغيرها من المركبات الفضائية.
تاريخ علم القياسات الفلكية – تاريخ فرع علم الفلك الذي يتضمن قياسات دقيقة لمواقع وحركات النجوم والأجرام السماوية الأخرى.
تاريخ علم الكون – تاريخ الانضباط الذي يتعامل مع طبيعة الكون ككل.
تاريخ علم الفلك خارج المجرة - تاريخ فرع علم الفلك المعني مع الأشياء خارج مجرتنا درب التبانة.
تاريخ علم الفلك المجرة - تاريخ دراسة مجرة درب التبانة الخاصة بنا وجميع محتوياتها.
تاريخ علم الكون الفيزيائي – تاريخ دراسة أكبر هياكل وديناميكيات الكون على نطاق واسع، وهي تعنى بالأسئلة الأساسية حول تشكيلها وتطورها.
تاريخالعلوم الكوكبية – تاريخ الدراسة العلمية للكواكب (بما في ذلك الأرض)، والأقمار، وأنظمة الكواكب، ولا سيما النظم الشمسية والعمليات التي تكونها.
تاريخ علم الفلك – تاريخ العلوم الطبيعية التي تتناول دراسة الأجسام السماوية (مثل النجوم والكواكب والمذنبات والسدم ومجموعات النجوم والمجرات) والظواهر التي تنشأ خارج الغلاف الجوي للأرض (مثل إشعاع الخلفية الكونية).
تاريخ فيزياء الغلاف الجوي - تاريخ دراسة تطبيق الفيزياء في الغلاف الجوي.
تاريخ الفيزياء الحيوية – تاريخ دراسة العمليات الفيزيائية المتعلقة بعلم الأحياء.
تاريخ الفيزياء الطبية - تاريخ تطبيق مفاهيم ونظريات الفيزياء في الطب.
تاريخ الفيزياء العصبية - تاريخ فرع الفيزياء الذي يتعامل مع الجهاز العصبي.
تاريخ الفيزياء الكيميائية - تاريخ فرع الفيزياء الذي يدرس العمليات الكيميائية من وجهة نظر الفيزياء.
تاريخ الفيزياء الحسابية - تاريخ دراسة وتنفيذ الخوارزميات العددية لحل المشاكل في الفيزياء التي توجد نظرية كمية بالفعل.
تاريخ فيزياء المواد المكثفة – تاريخ دراسة الخصائص الفيزيائية للمراحل المكثفة للمادة.
تاريخ التجميد - تاريخ التجميد هو دراسة إنتاج درجة حرارة منخفضة جدا (أقل من -150 درجة مئوية، -238 درجة فهرنهايت أو 123K) وسلوك المواد في تلك درجات الحرارة.
ديناميكية - تاريخ دراسة أسباب الحركة والتغيرات في الحركة.
تاريخ الفيزياء الاقتصادية – تاريخ مجال البحث متعدد التخصصات، وتطبيق النظريات والأساليب التي وضعت أصلا من قبل الفيزيائيين من أجل حل المشاكل في الاقتصاد.
تاريخ الجيوفيزياء - تاريخ فيزياء الأرض وبيئتها في الفضاء؛ وكذلك دراسة الأرض باستخدام أساليب الفيزياء الكمية.
تاريخ فيزياء المواد - تاريخ استخدام الفيزياء لوصف المواد في العديد من الطرق المختلفة مثل القوة والحرارة والضوء والميكانيكا.
تاريخ الفيزياء الرياضية - تاريخ تطبيق الرياضيات على المشاكل في الفيزياء وتطوير الأساليب الرياضية لهذه التطبيقات وصياغة النظريات الفيزيائية.
تاريخ الميكانيكا – تاريخ فرع الفيزياء المعني بسلوك الأجسام الجسدية عند التعرض للقوى أو الإزاحة، والآثار اللاحقة للأجسام على بيئتها.
تاريخ الميكانيكا الحيوية – تاريخ دراسة هيكل ووظيفة النظم البيولوجية مثل البشر والحيوانات والنباتات والأعضاء والخلايا عن طريق أساليب الميكانيكا.
تاريخ الميكانيكا الكلاسيكية - تاريخ واحد من اثنين من المجالات الفرعية الرئيسية للميكانيكا، والتي تعنى بمجموعة من القوانين الفيزيائية التي تصف حركة الأجسام في إطار نظام من القوى.
تاريخ الميكانيكا المتواصلة - تاريخ فرع الميكانيكا التي تتعامل مع تحليل الكينماتيكا (علم الحركة المجرده) والسلوك الميكانيكي للمواد على شكل كتلة مستمرة بدلا من جسيمات منفصلة.
تاريخ ميكانيكا السوائل - تاريخ دراسة السوائل والقوى عليها.
تاريخ ميكانيكا الكم - تاريخ فرع الفيزياء الذي يتعامل مع الظواهر الفيزيائية حيث يكون العمل على ترتيب ثابت بلانك.
تاريخ الديناميكا الحرارية - تاريخ فرع العلوم الفيزيائية المعنية بالحرارة وعلاقتها بأشكال أخرى من الطاقة والعمل.
تاريخ الفيزياء النووية – تاريخ مجال الفيزياء الذي يدرس اللبنات والتفاعلات من النوى الذرية.
تاريخ علم البصريات – تاريخ فرع الفيزياء الذي ينطوي على سلوك وخصائص الضوء، بما في ذلك تفاعلاته مع المادة وبناء الأدوات التي تستخدمها أو تكشف عنها.
تاريخ فيزياء الجسيمات - تاريخ فرع الفيزياء الذي يدرس وجود وتفاعلات الجسيمات التي هي مكونات ما يشار إليه عادة باسم المادة أو الإشعاع.
تاريخ علم الطبيعة النفسية – تاريخ التحقيقات الكمية في العلاقة بين المحفزات المادية والأحاسيس والتصورات التي تؤثر عليها.
تاريخ فيزياء البلازما - تاريخ حالة المادة المماثلة للغاز الذي يتأين فيه جزء معين من الجسيمات.
تاريخ فيزياء البوليمر - تاريخ مجال الفيزياء الذي يدرس البوليمرات وتقلباتها والخصائص الميكانيكية، فضلا عن حركية ردود الفعل التي تنطوي على تفكك وبلمرة البوليمرات والمونومرات .
تاريخ الفيزياء الكم - تاريخ فرع الفيزياء التعامل مع الظواهر الفيزيائية حيث العمل على ترتيب ثابت بلانك.
نظرية النسبية - تاريخ النظرية النسبية الخاصة والنظرية العامة.
تاريخ الساكنة - تاريخ فرع الميكانيكا المعنية بتحليل الأحمال (القوة، العزم / اللحظة) على الأنظمة الفيزيائية في التوازن الساكن، أي في الحالة التي لا تتغير فيها المواضع النسبية للنظم الفرعية بمرور الوقت، أو حيث المكونات والأجسام تكون في سرعة ثابتة.
تاريخ فيزياء الحالة الصلبة - تاريخ دراسة المادة الصلبة، أو المواد الصلبة، من خلال أساليب مثل الميكانيكا الكمية، وعلم البلورات، والكهرومغناطيسية، والتعدين.
تاريخ ديناميكية المركبات - تاريخ ديناميات المركبات، يفترض هنا أن تكون المركبات الأرضية.
مفاهيم عامة للفيزياء
المبادئ الأساسية للفيزياء
الفيزياء - فرع من العلوم التي تدرس المادة[بحاجة لمصدر] وحركتها خلال الزمان والمكان، إلى جانب المفاهيم ذات الصلة مثل الطاقة والقوة. الفيزياء هي واحدة من «العلوم الأساسية» لأن العلوم الطبيعية الأخرى (مثل علم الأحياء والجيولوجيا وما إلى ذلك.) تتعامل مع النظم الأخرى التي تخضع لقوانين الفيزياء. ووفقا للفيزياء، والقوانين المادية للمادة والطاقة والقوى الأساسية للطبيعة التي تحكم التفاعلات بين الجسيمات والكيانات المادية (مثل الكواكب والجزيئات والذرات أو الجسيمات دون الذرية). وتشمل بعض المساعي الأساسية للفيزياء، والتي تشمل بعض أبرز التطورات في العلوم الحديثة في الألفية الأخيرة، ما يلي:
وصف الطبيعة،
قوانين نيوتن للحركة
الكتلة، القوة والوزن
الزخم وحفظ الطاقة
الجاذبية، ونظريات الجاذبية
الطاقة، الشغل، وعلاقتهما المتبادلة
الحركة، الموقع، والطاقة
الأشكال المختلفة للطاقة، طرق تحول الطاقة وشكل فقد الطاقة في صورة حرارية (Thermodynamics).
جيمس كليرك ماكسويل - وضع مجموعة من المعادلات التي توحد الملاحظات غير ذات الصلة مسبقا، والتجارب، ومعادلات الكهرباء والمغناطيسية والبصريات إلى نظريات مترابطة.
^J. C. Maxwell (1878). Matter and Motion. D. Van Nostrand. ص. 9. ISBN:0-486-66895-9. مؤرشف من الأصل في 2020-03-14. Physical science is that department of knowledge which relates to the order of nature, or, in other words, to the regular succession of events.
^H.D. Young؛ R.A. Freedman (2004). University Physics with Modern Physics (ط. 11th). Addison Wesley. ص. 2. Physics is an experimental science. Physicists observe the phenomena of nature and try to find patterns and principles that relate these phenomena. These patterns are called physical theories or, when they are very well established and of broad use, physical laws or principles.
^Note: The term 'universe' is defined as everything that physically exists: the entirety of space and time, all forms of matter, energy and momentum, and the physical laws and constants that govern them.
