إليك 5 مساقات تقدم الفيزياء من الصفر للمبتدئين

لطالما مارست الفيزياء سحرها الخفي على الطلاب، تومض أخبارها على شاشات الهاتف فنشعر بأننا نلامس حدود المجهول، غير أن هذا الانبهار غالبًا ما يتبدد حين نحاول الانتقال من الإعجاب السطحي إلى درب التعلم الحقيقي؛ إذ نصطدم بجدار من التعقيد يجعل الفيزياء تبدو وكأنها أكثر المعارف استعصاءً على الفهم.
لكن، هل الفيزياء صعبة حقًا؟ الإجابة ببساطة: ليست بالصعوبة التي توحي بها هيبتها. كأي علم جاد، تتطلب الفيزياء وقتًا وصبرًا، لكن كثيرين يقعون في خطأ البداية من القمم الصعبة، فيختنقون قبل أن يتذوقوا لذة الفهم.
لذلك، جمعنا في هذا التقرير 5 مساقات مبسطة، تناسب الطلاب المبتدئين من الصفر، وتمهّد لهم طريق الفيزياء بهدوء.
الفيزياء للمرحلة الثانوية
وفي هذا السياق، فمن الأفضل أن نبدأ بمساق بسيط ومناسب لطلاب المرحلة الثانوية، يقدم شرحًا مبسطًا لمنهج فيزياء التعيين المتقدم، وهو برنامج تعليمي أميركي وكندي يقدم مناهج جامعية لطلاب المدارس الثانوية، مما يجعله نقطة انتقالية مثالية لمن لم يدرس الفيزياء بشكل أكاديمي عميق.
المساق المقترح يأتي ضمن سلسلة "كراش كورس" الشهيرة، ويبدأ بمقدمات رياضية سهلة، ثم ينتقل إلى مواضيع أساسية مثل الحركة، وقوانين نيوتن، والقوة، والعزم، والطاقة، والموجات، والحرارة، والفيزياء الكهرومغناطيسية، والضوء، ثم يقدم لمحات عن النسبية والكوانتم.
الحلقات في هذا المساق قصيرة (نحو 10 دقائق)، ويمكن إنهاؤه بالكامل خلال أقل من شهر، خاصة مع أسلوب التقديم السلس. تجد المساق هنا وهو مجاني تماما ومترجم للغة العربية.
الفيزياء لرؤساء المستقبل
في عام 2006، ألقى الفيزيائي ريتشارد مولر مجموعة من المحاضرات في جامعة كاليفورنيا بيركلي بعنوان "الفيزياء لرؤساء المستقبل"، حيث تناول فكرة بسيطة وعملية: إذا أصبحت يومًا ما رئيسًا أو توليت منصبًا قياديًا، فما هي الموضوعات الفيزيائية الأساسية التي ينبغي أن تكون على دراية بها لتتمكن من اتخاذ قرارات صحيحة؟
من بين هذه الموضوعات: الطاقة النووية وأسلحتها، الإشعاع، الطاقة والقدرة الكهربائية، والأقمار الصناعية.
غير أن الهدف الأوسع من المساق كان تبسيط الفيزياء وتقديمها بطريقة ميسرة للطلاب غير المتخصصين وللجمهور العام، مستخدمًا فكرة "الرؤساء" لجذب اهتمام المتابعين.
ولذلك يتناول المساق موضوعات متنوعة تشمل الذرات والحرارة، الكهرباء والمغناطيسية، الموجات والضوء المرئي وغير المرئي، ثم يخصص نحو 9 محاضرات لشرح أساسيات ميكانيكا الكم والنظرية النسبية وعلم الكونيات.
يقدم الكورس هذه القضايا العلمية الكبرى بلغة سهلة ومباشرة، مما يجعله بوابة مثالية لدخول عالم الفيزياء لغير المتخصصين. تجد المساق هنا.
فيزياء الكليات
أما الأستاذ سبان، وهو أحد أعضاء هيئة التدريس بجامعة جنوب شرق أوكلاهوما، فيقدم عبر قناته على يوتيوب مادة الفيزياء بمستوى "الفيزياء للكليات" (College Physics) فما طبيعة هذا النوع من الفيزياء؟
إنه مستوى أولي مبسط، موجّه أساسًا إلى الطلاب غير المتخصصين في الفيزياء أو الهندسة، كطلاب تخصصات الطب والبيولوجيا والعلوم الإنسانية، ويعتمد على الجبر وحساب المثلثات دون الحاجة إلى حساب التفاضل والتكامل، الذي يُستخدم عادة في مساقات الفيزياء للجامعات (University Physics).
لذلك، يتطلب هذا المساق إلمامًا بمستوى متوسط من الرياضيات، ويركز على تقديم فهم واضح للظواهر الفيزيائية دون الغوص في معادلات رياضية معقدة.
ويتميز المساق بالبساطة، ويحتوي على مقدمة في حلقتين تشرح المهارات الرياضية المطلوبة، كما أنه طويل ومفصل، مما يجعله مقدمة ممتازة في موضوعات الميكانيكا الكلاسيكية والكهرباء والمغناطيسية. تجد الجزء الأول من المساق هنا ، والجزء الثاني هنا.
أما منصة "إيدكس" الشهيرة فتقدم مساق فيزياء يهدف إلى سد الفجوة بين الاستعداد الدراسي للمرحلة الثانوية والجامعة، وقد طُوّر خصيصًا للطلاب الذين أتموا المرحلة الثانوية ويريدون الخوض في عالم الفيزياء، أحد أهم أهداف المساق هو تعريف الطلاب بطبيعة الموضوعات الجامعية.
المساق يغطي مواضيع الفيزياء التي تُعد شرطًا أساسيًا للعديد من برامج الفيزياء الهندسة، وبشكل خاص يركز على تحقيق فهم أساسي لموضوعات الميكانيكا الكلاسيكية، والكهربة والمغناطيسية، والموجات، وتطبيق هذه المعرفة في سياقات فيزيائية وهندسية متنوعة، تجد المساق هنا.
ويتطلب هذا المساق مقدمة في حساب التفاضل والتكامل، لمستوى الثانوية العامة، ويمكن لك بسهولة إيجاد مثل هذه المناهج مقدمة باللغة العربية عبر يوتيوب، يشرحها آلاف المدرسين لطلابهم.
فتى الفيزياء المشاكس
رحلتنا مع الفيزياء توشك على نهايتها، لكن لا تكتمل دون التوقف عند مساقات ليونارد ساسكيند، أستاذ الفيزياء بجامعة ستانفورد، الذي أطلق مشروعًا فريدًا لتعليم عشاق الفيزياء بطريقة مختلفة.
ساسكيند لاحظ أن هناك فجوة بين الكتب الجامعية المعقدة والعلم الشعبي السطحي، فصمم سلسلة دورات تستهدف من لديهم خلفية بسيطة في الجبر وحساب التفاضل، ويبحثون عن فهم أعمق.
هذه المساقات لا تقدم الفيزياء الأساسية، بل تتوسع عن ذلك. تُعرف هذه السلسلة باسم "الحد النظري الأدنى"، وهي تضم 15 مساقًا تغطي أساسيات الميكانيكا الكلاسيكية، والنسبيتين، وميكانيكا الكم، وعلم الكونيات، والميكانيكا الإحصائية، مع مساقات مكملة حول الثقوب السوداء، وفيزياء الجسيمات، ونظرية الأوتار.
تقدم المساقات بأسلوب متسلسل مترابط، وكل مساق يتضمن نحو 10 محاضرات طويلة ومفصلة، مما يجعلها مدخلا متينًا لفهم الفيزياء الحديثة بعمق نظري ورياضي.
المساقات ليست للمبتدئين من الصفر، لكنها كذلك ليست للمحترفين، فهي تقدم ضمن برنامج التعليم المستمر في جامعة ستانفورد، والذي يجتذب بالأساس طلاب المدارس وغير المتخصصين في الفيزياء وهواة الفيزياء من الجمهور العام.
وبالتالي، يمكن أن تجعلها جزءا من خطتك المستقبلية، بعد إتمام المساقات السابقة والتعرف على بعض أسس الفيزياء والرياضيات الهامة. تجد سلسلة المساقات هنا.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الجزيرة

منذ 2 أيام

• الجزيرة

لأول مرة.. علماء يحولون الرصاص إلى ذهب لحظيًا

لطالما حَلَم الناس قديمًا -وربما في أيامنا الحالية أيضًا- بتحويل المعادن إلى ذهب، وهو الحلم الذي سعى "الخيميائيون" القدامى إلى تحقيقه، لكن محاولاتهم لم تكلل بالنجاح مطلقا. وانتقالًا من القرن الثاني عشر إلى القرن الحالي، تحديدا 7 مايو/أيار 2025، تمكن مجموعة من الباحثين في مختبر فيزياء الجسيمات "سيرن" بسويسرا من إنتاج عدد ضئيل من جزيئات الذهب باستخدام الرصاص، باستخدام "مصادم الهدرونات الكبير"، الأكبر في العالم. وتعد هذه التجربة الأولى من نوعها التي ترصد إنتاج الذهب وتحلله معمليًا، بحسب الدراسة التي نشرت في دورية "فيزيكال ريفيو سي". هل نحن بصدد تحويل المعادن إلى ذهب؟ يُصَرِّح الدكتور مصطفى بهران -الأستاذ الزائر في قسم الفيزياء بجامعة كارلتون الكندية- للجزيرة نت: "الهدف الرئيس من هذا العمل دراسة أنماط انبعاث البروتونات في هذه التصادمات من أجل تعزيز فهم الفيزياء الأساسية، ما قد يساعد في تطوير النظريات المتعلقة بالتفاعلات النووية وإنتاج الجسيمات". ويضيف بهران "البحث تقني تمامًا ولا توجد له تطبيقات مباشرة خارج المعرفة الفيزيائية، ولا يرتبط البحث كذلك بهدف إنتاج الذهب". جدير بالذكر أن الرصاص يحتوي على 82 بروتونًا، بينما يضم الذهب 79 بروتونًا، ومن أجل أن يتحول الرصاص إلى ذهب، ينبغي أن يفقد الرصاص 3 بروتونات، الأمر الذي يحتاج إلى طاقة شديدة القوة، وهو الدور الذي مارسه "مصادم الهدرونات الكبير". تصادمات من نوع مُخْتَلِف تعتمد طريقة عمل مصادم الهدرونات الكبير على توجيه أشعة تحوي الهدرونات (جسيمات تحت ذرية غالبًا ما تتكون من البروتونات أو النيوترونات التي تمتلك قدرًا هائلًا من الطاقة) بسرعة مقاربة لسرعة الضوء، وهو سبب تسمية هذه الآلة باسم "مسارع الجزيئات". ويُطلِق الجهاز حزمتي أشعة من هذا النوع حيث يعمل الباحثون على توجيههما -أي حزمتي الأشعة- باستخدام المجالات المغناطيسية إلى أن يكونا في اتجاه معاكس، الأمر الذي يؤدي إلى تصادم الجزيئات. يوضح بهران أن التصادم الحادث في هذه الدراسة "تصادمات طرفية، بمعنى أن النوى (جمع نواة) لا تصطدم مباشرة ببعضها بعضًا، وبدلًا من ذلك تتفاعل من خلال القوى الكهرومغناطيسية دون أن تتلامس، إن صح التعبير". ومرور هذه الأيونات بعضها بالقرب من بعض يُطلق قدرًا من الطاقة في صورة فوتونات، وتسبب هذه الفوتونات عالية الطاقة فقدان نواة ذرات الرصاص -المستخدمة في التجربة- لثلاثة بروتونات، مما يعني التَحَوّل إلى ذرات من الذهب. ذهب غير مستقر ما بين العامين 2015 و2018 رصد الباحثون كمية ذرات الذهب المتكونة جراء هذه التصادمات الطرفية، فقدروها بنحو 86 مليار ذرة من الذهب، أو ما يساوي نحو 29 تريليون من الغرام الواحد (1/29 تريليون غرام). واتسمت هذه الذرات بانعدام استقرارها، فقد رصد الباحثون بقاء ذرات الذهب مدة ميكروثانية واحدة قُبيل اصطدامها بمكونات مصادم الهدرونات، أو تكسرها إلى جزيئات أخرى. تتميز هذه الدراسة بأنها الأولى التي استطاعت رصد إنتاج ذرات الذهب وتحليلها معمليًا، نظرًا لوجود جهاز مخصص للكشف عن هذه الذرات ضئيلة الكم، بحسب بوليانا دمتريفا عالمة الفيزياء النووية الروسية. فهم أكبر لكوننا الكبير ويرى بهران هذه التجربة تمثل خطوة جديدة نحو فهم عالمنا بصورة أفضل من خلال الكشف عن مزيد من خبايا علم الفيزياء. إعلان ويضيف "استنادًا إلى هذا البحث يمكن استكشاف عدة اتجاهات محتملة مستقبلًا، منها تحسين النماذج النظرية لفهم انبعاث البروتون في هذه التصادمات، سواء بالأعمال النظرية الأساسية أو المحاكاة". ويوضح بهران أنه "يُمكن أيضًا إجراء مزيد من التجارب التي تتضمن تصادمات مماثلة باستخدام طاقات مختلفة أو أنواع مختلفة من النوى، لمعرفة كيفية تَغَيُر أنماط انبعاث البروتون، وقد يسهم البحث في تطور فهمنا للفيزياء الفلكية". الاستكشافات العلمية الكبرى تبدأ بأحلام بدأت محاولات تحويل المعادن مثل الرصاص والنحاس قديمًا، مارسها من أُطْلِق عليهم آنذاك الخيميائيون، والخيمياء تمثل نوعًا من العلوم الأولية التي اعتمدت على المزج بين التجريب والفلسفة، وظهرت هذه الممارسات مبكرًا في مصر القديمة واليونان، ثم الدولة الإسلامية، إلى أن وصلت إلى أوروبا وذاع صيتها في القرن الثاني عشر. وحاول الخيميائيون تحويل المعادن إلى ذهب عبر مزج عدد من المواد وتسخينها فيما يُشبه العمليات الكيميائية المتعارف عليها، مما يجعل الخيمياء تمثل خطوة أولى نحو علم الكيمياء. وحلَم الخيميائيون -إلى جوار إنتاج الذهب- بالوصول إلى حجر المعرفة (حجر الفيلسوف) الذي اعتقدوا أنه سيساعدهم في الكشف عن سر الشباب والصحة الأبديَّتيْن، وهو بالطبع ما لم يتمكنوا من تحقيقه.

العرب القطرية

منذ 4 أيام

• العرب القطرية

‫ مهارات الاستعداد للامتحانات

-A A A+ مهارات الاستعداد للامتحانات المهارة: هي فن توظيف الممكن في اللامحدود. وقد عرفها الإطار الوطني للمؤهلات لدولة قطر: هي القدرة على القيام بأمر ما. وقسمها إلى مهارات إدراكية وعملية والتواصل والاتصال مع الآخرين. وفي ذات السياق الزمني ترد إشكالية: مدى تمكّن أبنائنا الطلبة من أدوات ومهارات المراجعة والاستذكار للامتحانات والأداء بالمستوى المطلوب؟ وسواء في مرحلة التعليم العام أو مرحلة التعليم الجامعي ما زلنا بحاجة ماسة لتطوير مثل هذه المهارات في الأجيال الحالية والقادمة لتحقيق أهداف منها: 1- تحقيق الأداء الذاتي والحقيقي في العملية التعليمية. 2- بناء معززات التعليم الذاتي والمستمر؛ وهو أحد أهم المخرجات التعليمية بالإطار الوطني للمؤهلات. 3- تحسين الذاكرة البشرية والمقومات الإدراكية التي من خلالها يتم القيام بعمليات التعلم والتفكير والوعي. أما بالنسبة لمهارات الاستذكار فهي عديدة ويمكن تقسيمها إلى مستويات منها: أولاً: المقدمات: وهي مجموعة من المهارات والأدوات التي تتقدم على عملية المراجعة مثل: 1- إدارة الوقت: خصوصاً أن زمن الاستذكار من ناحية الجودة التعليمية يخضع لمعايير معينة ويتم احتسابها وفقاً للأسس علمية وهي تساوي مجموع ضعف عدد الساعات التي يدرسها الطالب في المادة أو المقرر الواحد أسبوعياً فمثلاً إذا يدرس الطالب مقررا من ثلاث ساعات مكتسبة فإن عليه وقتاً للاستذكار والمراجعات والواجبات لا يقل عن ست ساعات أسبوعياً. وهذا يفترض أن تتم مراعاته في خطط وتوصيف المقررات الدراسية. 2- إدارة الأولويات: تنظيم المهمات من حيث طبيعتها ومدى حاجة الطالب لمراجعة مقررات أو مواد دراسية وإعطاؤها أهمية واهتماماً. 3- تشخيص التحديات: بعض الطلبة يصل إلى مستوى تعليمي متقدم ويعاني من صعوبات في المستوى وهذا يرجع إلى جذور ذات صلة في مستويات تعليمية سابقة. فمثلاً قد يعاني الطالب من صعوبات في مادة الرياضيات أو الفيزياء أو غيرهما في الثالث ثانوي وقد يرجع ذلك إلى عدم فهمه وإدراكه لمعلومات أولية في مادة الرياضيات بالصف الثالث إعدادي. ثانياً: مهارات أصيلة: مجموعة من المهارات والمكانزمات التي تساعد على عمليات الاستذكار وقد تختلف من طالب لآخر أهمها: 1- الخرائط الذهنية. 2- تصميم وإعداد الملخصات. 3- الانفوجرافيك والجرافيك. 4- تحويل المادة العلمية إلى مقاطع فيديو قصيرة باستخدام الذكاء الاصطناعي. 5- تحويل كل ما يتم دراسته إلى محسوسات وفقاً لنظرية التعلم المسرع. 6- استراتيجية 5 دقائق للمراجعة + 20 دقيقة للفهم والاستيعاب + 5 دقائق للاستراحة. 7- تحويل المادة العلمية أثناء الاستذكار إلى قصة مشوقة. 8- صياغة الأسئلة وهي تخضع لمستويات المعرفة بحسب الإطار الوطني للمؤهلات. 9- اتقان مستويات الفهم والتذكر والتطبيق والتحليل والتركيب والتقويم الإبداعي. ثالثاً: مهارات تابعة أو مكملة: مثل: 1- التغذية الجيدة. 2- مكان الاستذكار. 3- العلاقة بين وقت المراجعة والفترات الزمنية لعمليات الإيض. 4- العامل النفسي والتخلص من الضغوط والمؤثرات الخارجية (الجوال) وأخيراً للتفوق عدة مفاتيح ومقومات وكلما امتلك الطالب أكبر عدد من هذه المفاتيح والوسائل والأسباب كان للنجاح أقرب. تغريدة: ذاكر بذكاء لا بعناء. @maffatih

جريدة الوطن

١٠-٠٥-٢٠٢٥

• جريدة الوطن

ماذا لو توقف دوران الأرض؟

تدور الأرض حول محورها في رقصة كونية هادئة، بسرعة مذهلة تبلغ 1670 كيلومتراً في الساعة. إنها حركة دائمة، تحفظها قوانين الفيزياء الراسخة، وتحديدًا مبدأ حفظ الزخم الزاوي، إذ لا قوة خارجية كبرى تتدخل بانتظام لتبطئ هذا الدوران أو تغيّر اتجاهه. وهكذا، تظل الأرض في دورانها المستمر. لكن هذا الدوران ليس مجرد حركة ميكانيكية صامتة، بل هو نبض يُحيي الأرض كلها. فالحياة، بكل تنوعها، تتناغم مع هذا الإيقاع. أنظمة الأحياء، من النباتات التي تنفتح أوراقها عند الفجر، إلى الطيور التي تعود لأعشاشها عند المغيب، كلها ترقص على إيقاع زمني دقيق، تحدده دورة الأرض التي تستغرق 23 ساعة و56 دقيقة لإكمال دورة كاملة حول محورها. وحتى الصخور في أعماق القشرة الأرضية لا تخرج عن هذا النظام، فالعمليات الجيولوجية الكبرى، من حركة الصفائح إلى تدفقات الحمم، تتفاعل في إطار هذا الإيقاع الدائم للدوران. ولكن تخيَّل، للحظة فقط، أن هذه الرقصة الأزلية توقفت فجأة. ستندفع اليابسة وتنجرف القارات والمحيطات باتجاه الشرق، مما سيؤدي إلى اصطدام بعضها ببعض، وبالتالي تتكتل معظمها في جانب جغرافي واحد. وحينها سيأخذ وجه الأرض شكلا أقرب إلى البيضة أو الكمثرى بسبب هذا التوزيع غير المتوازن للكتلة.