ما هو تخصص الفيزياء وعلم الفلك
الفيزياء الفلكية تعتبر هي أحد فروع علوم الفضاء والتي يتم من خلالها إستخدام القوانين الخاصة بال��يزياء والكيمياء والتي تعمل على تفسير ولادة وحياة وموت النجوم والكواكب والمجرات والسدم والكون وتتكون من فرعين وهما علم الكونيات وعلم الفلك حيث يعتبر من أنواع الفيزياء الفلكية .
يتضمن حل تخصصات الفيزياء وعلم الفلك الجوانب التالية: حل بعض الأسئلة الأساسية حول الكون ، وكيف بدأ الكون ، وكيف تشكل ، وكيف يعمل والعمل على محاولة العثور على بعض الإجابات لهذه الأسئلة التي تظهر وكأنها مثيرة للاهتمام ، فهذا هو هدفك الرئيسي الدورة التدريبية كدرجة علمية في الفيزياء وعلم الفلك حيث تسهل على الطلاب من فهم العلاقة بين قوانين فيزياء الكون وكيفية تطبيقها على مقاييس زمنية ومكانية مختلفة فعلى سبيل المثال ، علم الكونيات هو دراسة أصل وتطور ومصير الكون ، بينما الفيزياء الفلكية تركز على النجوم التي تملأه ، في حين أن علم الفلك هو دراسة الكواكب المجاورة لنا.
وبخلاف تام لهذه التخصصات الكبيرة ، تركز فيزياء الجسيمات وتكنولوجيا النانو وفيزياء المادة المكثفة على مجالات الذرات والذرات الفرعية ، وذلك من خلال دراسة فيزياء المواد بشكل أساسي على الرغم من أنها متنوعة بشكل مدهش ، إلا أنها لا تزال تمتلك محتوى نظريًا و تجريبيًا.
كما قد تتوقع من هذا التنوع ، ترتبط فروع معينة من الفيزياء مثل فيزياء الطاقة النووية والفيزياء الطبية ارتباطًا وثيقًا بالتطبيقات في الصناعة والمجتمع ، حيث يوجد العديد من درجات الفيزياء وعلم الفلك المتاحة.
والمعني الدقيق لها أن دراسة علم الفلك الوضعية واللمعان والحركة ، وخصائص أخرى حيث تخلق الفيزياء الفلكية نظرية فيزيائية للبنية الصغيرة والمتوسطة للكون ، بينما يجري علم الكون بحثًا تجريبيًا على الهيكل الأكبر والكون بأكمله فهذه المهن قريبة ، لذلك عندما يُسألون عن مكان أو نوع السديم ، قد يجيب علماء الفلك أولاً عندما يُسألون عن ماهية السديم وكيف تم تشكيله ، ويفجر علماء الفيزياء الفلكية الأنبوب ويسألون عن البيانات المناسبة للسديم تكوين الكون ، كل هذه القضايا مرتبطة بالفيزياء الفلكية
نيوتن و الفيزياء الفلكية
يسعى علماء الفيزياء الفلكية إلى فهم الكون وفقًا لموقع ناسا على الإنترنت ، فإن الهدف من الفيزياء الفلكية في وكالة ناسا هو “اكتشاف كيفية عمل الكون ، واستكشاف كيفية نشأته وتطوره ، وإيجاد الحياة على الكواكب حول النجوم الأخرى.”
على الرغم من أن علم الفلك هو أحد أقدم العلوم ، فقد اقترح إسحاق نيوتن الفيزياء الفلكية النظرية ، حيث استخدم علماء الفلك نماذج رياضية معقدة ليس لها أساس مادي لوصف حركة الأجرام السماوية كما أظهر نيوتن أن النظرية تشرح كلاً من مدارات الأقمار الصناعية والكواكب في الفضاء ومدارات قذائف المدفعية على الأرض و قدم هذا دليلاً على الاستنتاج الصادم بأن السماء والأرض تتبعان نفس قوانين الفيزياء.
ولكن ربما يكون الاختلاف الأكثر وضوحًا بين نموذج نيوتن والنماذج السابقة هو أنه تنبئي وصفي و بناءً على انحراف مدار أورانوس ، توقع علماء الفلك موقع كوكب جديد ، ثم رصدوا وأطلقوا عليه اسم نبتون وهذه التنبؤية والوصفية هي السمات المميزة للعلم الناضج ، و تندرج الفيزياء الفلكية في هذه الفئة.
معالم في الفيزياء الفلكية
نظرًا لأن الطريقة الوحيدة التي نتفاعل بها مع الأشياء البعيدة هي من خلال مراقبة الإشعاع المنبعث منها ، فإن العديد من الفيزياء الفلكية مرتبطة بالنظريات التي تشرح آلية إنتاج الإشعاع ، وتقدم أفكارًا حول كيفية استخراج معظم المعلومات منها حيث ظهرت الأفكار الأولى حول خصائص النجوم في منتصف القرن التاسع عشر ، عندما كانت الطفرة ناتجة عن التحليل الطيفي ، مما يعني مراقبة الترددات المحددة للضوء الذي تمتصه وتنبعث منه مواد معينة عند تسخينها و من خلال توجيه واختبار النظريات الجديدة ، لا يزال التحليل الطيفي ضروريًا لعلوم الفضاء الثلاثة.
قدم التحليل الطيفي المبكر أول دليل على أن النجوم التي تحتوي على مواد موجودة أيضًا على الأرض يوضح الطيف أن بعض السدم عبارة عن غازات خالصة ، بينما يحتوي البعض الآخر على نجوم في وقت لاحق ، وقد عزز هذا فكرة أن بعض السدم ليست سدمًا على الإطلاق – إنها مجرات أخرى.
في أوائل العشرينيات من القرن الماضي ، استخدمت سيسيليا باين مقياس الطيف لاكتشاف أن النجوم هي أساسًا هيدروجين (على الأقل حتى تصبح قديمة) حيث انها تتيح طيف النجوم أيضًا لعلماء الفيزياء الفلكية تحديد السرعة التي تتحرك بها النجوم باتجاه الأرض أو بعيدًا عنها ومثلما يختلف صوت السيارة في اتجاهنا أو بعيدًا عنا ، سيتغير طيف النجوم أيضًا بنفس الطريقة بسبب انزياح دوبلر وفي الثلاثينيات من القرن الماضي ، من خلال الجمع بين تحول دوبلر ونظرية آينشتاين العامة للنسبية ، و قدم إدوين هابل دليلًا قويًا على أن الكون يتوسع حيث تنبأت نظرية أينشتاين أيضًا بهذا ، وشكلوا معًا أساس نظرية الانفجار العظيم.
في منتصف القرن التاسع عشر أيضًا ، توقع الفيزيائيان اللورد كلفن (ويليام طومسون) وجوستاف فون هيلمهولتز أن انهيار الجاذبية يمكن أن يوفر الطاقة للشمس ، لكنهم أدركوا في النهاية أن الطاقة المنتجة بهذه الطريقة يمكن أن تستمر فقط 100000 عام و بعد خمسين عامًا ، أصبحت E = mc 2 معادلة آينشتاي�� الشهيرة ، حيث زودت علماء الفيزياء الفلكية بالدليل الأول عما قد يكون المصدر الحقيقي للطاقة (على الرغم من اتضح أن الانهيار الثقالي يلعب دورًا مهمًا) مع تطور الفيزياء النووية ، وميكانيكا الكم ، وفيزياء الجسيمات في النصف الأول من القرن العشرين ، من الممكن طرح نظريات حول كيفية قيام الاندماج النووي بتزويد النجوم بالطاقة حيث تصف هذه النظريات كيف تتشكل النجوم ، وتعيش وتموت ، وتشرح بنجاح توزيع أنواع النجوم المرصودة ، والأطياف ، واللمعان ، والعمر ، وغيرها من الخصائص.
الفيزياء الفلكية هي فيزياء النجوم والأجسام البعيدة الأخرى في الكون ، لكنها أيضًا قريبة من موطنها ووفقًا لنظرية الانفجار العظيم ، كانت النجوم الأولى تقريبًا هيدروجين و عملية الاندماج النووي التي تنشطها تحطم ذرات الهيدروجين معًا لتكوين عنصر الهيليوم الأثقل في عام 1957 ، حيث أظهر فريق من علماء الفلك ، وزوج وزوجة جيفري ومارجريت بوربيدج ، والفيزيائيين ويليام ألفريد فاولر وفريد هويل ، كيفية إنتاج عناصر أثقل وأثقل مع تطور النجوم ونقلها إلى الأجيال القادمة من النجوم والعدد آخذ في الازدياد حيث يتم إنتاج العناصر المكونة للأرض فقط في المراحل النهائية من حياة النجوم الحديثة ، مثل الحديد (32.1٪) والأكسجين (30.1٪) والسيليكون (15.1٪) و عنصر آخر من هذه العناصر هو الكربون ، والذي يشكل مع الأكسجين معظم الكائنات الحية ، بما في ذلك نحن. لذلك ، تخبرنا الفيزياء الفلكية أنه على الرغم من أننا لسنا جميعًا نجوم ، إلا أننا جميعًا غبار نجمي.
كيف تصبح عالما في الفيزياء الفلكية
يتطلب أن تصبح عالمًا في الفيزياء الفلكية سنوات من المراقبة والتدريب والعمل ومع ذلك ، يمكنك الانضمام إلى نادي علم الفلك ، والمشاركة في أحداث علم الفلك المحلية ، وأخذ دورات مجانية عبر الإنترنت في علم الفلك والفيزياء الفلكية ، ومتابعة آخر الأخبار في هذا المجال على مواقع مثل الفضاء ، حتى بدءًا من المدرسة الابتدائية والثانوية.
وفي الجامعات ، يجب أن يهدف الطلاب (في النهاية) إلى إكمال درجة الدكتوراه في الفيزياء الفلكية ثم شغل منصب ما بعد الدكتوراه في الفيزياء الفلكية حيث يمكن لعلماء الفيزياء الفلكية العمل لدى الحكومة والمختبرات الجامعية وأحيانًا المنظمات الخاصة.
Source: معلومات عن تخصص الفيزياء الفلكية – مدونة المناهج السعودية
