قسم الفيزياء هو أحد أقدم التخصصات الأكاديمية في الجامعات المختلفة والذي يتبع إلى كلية العلوم، حيث يهتم هذا التخصص بدراسة علم الفيزياء الذي يعد من الفروع العلمية التجريبية ويهدف إلى دراسة وتفسير الظواهر الطبيعية واكتشاف القوانين الأساسية التي تحكم الطبيعة من حولنا كما يبحث في الظواهر الفيزيائية وإجراء التجارب لمعرفة تركيب خواص المادة وعلاقتها بالطاقة واختصارا يمكننا تعريفه بأنه العلم المختص بدراسة المادة والطاقة وكيف يؤثر كل منهما على الآخر وفهم ماهية المادة وأسباب سلوكها المشاهد.
عدد سنوات دراسة تخصص الفيزياء
عادةً ما تستغرق مدة التخرُّج من تخصص الفيزياء من ثلاث إلى أربع سنوات، ويعتمِد ذلك الأمر على عدد الساعات والفصول التي يقتطعها الطلاب والطالبات.
الأقسام الرئيسية لتخصص الفيزياء
أولًا، ينقسم علم الفيزياء إلى قسمين أساسيين، وهما الفيزياء التجريبية، والفيزياء النظرية، فما الفرق بينهما؟
- الفيزياء التجريبية – Experimental Physics: هي الاستعانة بالمعادلات، والقوانين الرياضياتية بهدف إثبات صحة، أو عدم صحة النظريات والفرضيات. وتتعامل الفيزياء التجريبية مع التجارب التي تتعلَّق بالظواهر الطبيعية.
- الفيزياء النظرية – Theoretical Physics: بينما تتعامل الفيزياء النظرية مع نتائج الفيزياء التجريبية، أي مع ما توصَّلت إليه التجارب ومحاولة تفسيرها دون اللجوء إلى أي تجارب أخرى.
يعتقِد الكثير أنَّ علم الفيزياء إحدى فروع علم الرياضيات، وهذا اعتقاد خاطئ تمامًا. لكن هذا لا يُعبِّر عن عدم أهمية علم الرياضيات في الحقل؛ فإنَّ علم الرياضيات يُستخدَم بشكل أساسي في الفيزياء؛ لعلّ التعبير عن الظواهر الفيزيائية في صور معادلات هي من أهم استخداماته. ومن الجدير بالذكر أنَّ الفيزياء يُعتبَر علمًا مستقلًا، والرياضيات كذلك. وتُوضِّح القائمة التالية اهم الفروع التي تندرج ضمن تخصص الفيزياء:
- الفيزياء الذرية – Atomic Physics
- الفيزياء النووية – Nuclear Physics
- النظرية النسبية – Theory of Relativity
- البصريات – Optics
- الديناميكا الحرارية – Thermodynamics
- الميكانيكا – Mechanics
- علم الفلك – Astronomy
تخصص الفيزياء :
إن دراسة تخصص الفيزياء تتراوح مدتها بين ثلاث لأربع سنوات بحسب الخطة الدراسية لكل جامعة ، حيث ترتكز السنوات الدراسية الأولى على المقررات التعريفية بأسس الفيزياء من (مكانيك وبصريات) ولمحة عن مفاهيم بالفيزياء الحديثة وأيضاً يتم فيه دراسة مجالات أخرى مثل الرياضيات والحاسوب، فإن الفيزياء تحتاج لمعرفة كبيرة بالرياضيات لذلك يتم تعلم مواضيع رياضية مثل حساب التفاضل والتكامل والجبر.
وأيضاً دراسة علوم تطبيقية أخرى مرتبطة بعلم الفيزياء كالكيمياء وعلم الأحياء وغيرها….، حيث تتم دراسة تلك العلوم بصورة تطبيقية وعملية من خلال التجارب العملية وبإمكانيات وأجهزة متقدمة.
وبعد التأسيس الجيد في الفيزياء سيدرس الطالب مواضيع متقدمة مثل ميكانيك الكم والفيزياء الحديثة وأيضاً سيتعلم مهارات بحثية بالفيزياء والفيزياء الحاسوبية والإلكترونيات.
بالإضافة للتخصص ضمن أقسام هذا الفرع بحسب كل جامعة وحاجتها والتي تشمل نواحي عديدة منها :
1-فيزياء نظرية وجسيمات: يتم فيه دراسة مواضيع مثل الأطياف الذرية وفيزياء الكم النسبية وفيزياء الجسيمات.
2-الفيزياء النووية: يتم فيه التعرف على التركيب الذري وفيزياء المفاعلات .
3-الفيزياء الطبية والحيوية: يتم فيه دراسة تطبيقات الفيزياء في علوم الحياة والفيزياء الإشعاعية وأثرها على الكائن الحي.
4-فيزياء الليزر: يدرس في هذا التخصص الفوتونات والبصريات المتقدمة.
5-فيزياء الحالة الصلبة: يتم فيه دراسة فيزياء المواد والحالة الصلبة وتركيبها.
بالإضافة إلى الدراسة العملية في المختبرات التي تكون متممة للقسم النظري مع أن بعض الجامعات تعتمد على القسم النظري أكثر من العملي وذلك للراغبين بدراسة الفيزياء النظرية.
مواد تخصص الفيزياء
يدرس طلبة هذا التخصص كل ما يتعلَّق بالفيزياء، والتخصصات العلمية بما فيها، الرياضيات، والكيمياء، والجيولوجيا أو علوم الأرض. كما يتخلَّل المحتوى الدراسي لتخصص الفيزياء مواضيع ذات صلة تشمل: علم الفلك، والمناخ والأرصاد الجوية، وفيزياء السوائل، والصوت، والضوء، والفيزياء النووية، والذرية، والمزيد من المساقات والمواد التي سوف نستعرضها لك. لكن، يُرجى العلم أنَّ مسميات هذه المواد، والمساقات، والمواضيع قد تختلف من جامعة إلى أخرى، لكن ييبقى المحتوى محتفظًا بالقيمة والمعلومات ذاتها.
اخترت لكم الخطة الدراسية لتخصص الفيزياء بجامعة أوكسفورد، كونها واحدة من أعرق الجامعات، ولأنَّ قسم الفيزياء بها يُعتبَر واحدًا من أعرق الأقسام على المستويات المحلية، والعالمية بلا مُنازع. وتتمثَّل المواد الأساسية التي تُدرَّس في تخصص الفيزياء بما يلي:
- الميكانيكا الكلاسيكية – Classical Mechanics
- النظرية النسبية الخاصة – Special Relativity
- المغناطيسية الكهربائية أو الكهرومغناطيسية – Electromagnetism
- البصريات – Optics
- نظرية الدارات الكهربائية – Circuit Theory
- أساليب في الرياضيات – Mathematical Methods
- معادلات تفاضلية – Differential Equations
- الفلك – Astronomy
- الجاذبية الكمية – Quantum Gravity
- الفيزياء الحرارية – Thermal Physics
- فيزياء الكم/الفيزياء الكمية – Quantum Physics.
- مقدمة في الفيزياء الحيوية – Introduction to Biological Physics.
- السوئل – Fluids.
- الفيزياء الذرية – Atomic Physics
- الفيزياء النووية – Nuclear Physics
- فيزياء الجسيمات – Particle Physics
- مشاريع محوسبة وتجريبية – Computational and Experimental Physics
- الفيزياء الفلكية – Astrophysics
- الأجواء والمحيطات – Atmospheres and Oceans
- الفيزياء النظرية – Theoretical Physics
- الفيزياء التجريبية – Experimental Physics
بالإضافة إلى استخدام المرافق العلمية لتخصص الفيزياء مثل المختبرات. مع ضرورة القول مجددًا أنَّ تلك المواد، والمساقات تختلف من ناحية مسمياتها من جامعة إلى أخرى. ويكون الهدف من عرض الخطة الدراسية هو منح الفكرة الرئيسية عن ما يُغطّى من مواد في أثناء المسيرة الدراسية.
إيجابيات وسلبيات دراسة تخصص الفيزياء
الإيجابيات
لعل من أهم الأسباب التي تشجعّك لدراسة تخصص الفيزياء ما يلي:
- القابلية على إيجاد وظيفة في شتى الحقول، حيث أنك تتمتَّع بمهارات مختلفة تتراوح بين الرياضيات، وحل المشاكل، وكيفية توظيف المعرفة في مكانها المُناسب، ومن الممكن ان تقودك شهادة الفيزياء نحو طريق النجاح.
- حرية اختيار الاختصاص في حال أكمل الطلاب والطالبات مسيرة الدراسات العليا؛ فيُمكن لخريج التخصص في مجالات عدة تُمكنّه من أن يحصل على وظيفة مرموقة مثل عالم فلك فيزيائي، أو فيزيائي في مجال الطب، أو عالم ذرة.
- احتمالية السفر، واكتساب الخبرات.
- المكانة المرموقة في المجتمع.
- يُمكن للفيزيائي أن يُصبح دكتورًا في الجامعة.
السلبيات
من التحديات التي قد تُواجه روَّاد تخصص الفيزياء ما يلي:
- يُعتبَر من التخصصات الصعبة والمعقدة نوعًا ما.
- الدراسة المتواصلة، والدراسة أيضًا لساعات متأخرة من الليل.
- وجود بعض الأمور المعقّدة في الفيزياء، والتي لم يُوجد لها حلول حتى لحظتنا هذه.
- التخفيف من العلاقات والحياة الاجتماعية لأنَّ الطلاب بحاجة إلى الدراسة وبذل الجهود المكثفة.
- يحتاج التخصص إلى التركيز العالي، ومهارات التفكير الفريدة من نوعها.
لماذا عليك دراسة الفيزياء ؟
1-يمنح الفرصة لاكتساب معرفة متعمقة في علم الفيزياء وتطوير المهارات التحليلية والبحثية التي يستخدمها الطالب في حياته سواءً في فترة الدراسة أو بعد التخرج.
2-اكتساب معرفة بالأبحاث والتجارب المعدة في المجالات الفيزيائية المختلفة.
3-القدرة على إجراء التجارب والأبحاث الفيزيائية المختلفة والتعمق في إيجاد تفسير لنتائج هذه التجارب.
4-التمثيل الرياضي لأية مشكلة يمكن إيجاد حل منطقي لها.
مجالات العمل بعد التخرج:
هناك مجالات عديدة علمية وعملية يمكن لخريج تخصص الفيزياء أن يقدم فيها خبرته سواءً في القطاع العام أو الخاص ومنها:
1-مجال التدريس: يمكن للفيزيائي العمل كمدرس لهذه المادة لطلاب المرحلة الثانوية والإعدادية.
2-المجال الأكاديمي: يكون الفيزيائي قادر على العمل كمعيد أو فني مخبري داخل الجامعات أو كمساعد باحث بمراكز الأبحاث العلمية والتقنية ومراقبة الجودة.
3-المجال الطبي: حيث أن التعامل مع مختلف الأجهزة الطبية وأجهزة الرنين المغناطيسي والعديد من الأدوات والتقنيات الخاصة بمجال الأشعة والتحاليل تحتاج إلى فيزيائي.
4-مجال الإلكترونيات: تحتاج الشركات والمصانع الكبرى إلى تطوير الأجهزة الكهربائية والإلكترونية وأجهزة الحاسوب عن طريق متخصصين في الفيزياء.
5-مجال الأرصاد الجوية: حيث يستطيع الفيزيائي العمل ضمن مراكز الأرصاد الجوية ومراكز التنبؤ بالزلازل.
6-المجال الصحي: يستطيع خريج الفيزياء تنفيذ أعمال المسح البيئي وإجراء الفحوصات الطبية من خلال قدرته على استخدام الأجهزة التقنية الخاصة بالفحص.
وهناك مجالات عمل أخرى مثل الطاقة والصناعة وغيرها….
باختصار أي مكان تتواجد فيه التكنولوجيا يجد الفيزيائي عملاً له ويكون مفضلاً عن غيره لما يمتلكه من معلومات ومبادئ أساسية تؤهله للتعامل مع التكنولوجيا.
مجالات الدراسات العليا:
1-تمنح الفيزيائي القدرة على أن يصبح مساعد باحث في أي من مجالات الفيزياء الواسعة.
2-تساعد الطالب على استكمال دراسته في القسم أو في جامعات أخرى في مجالات علمية عديدة مثل (الالكترونيات – الاتصالات- علوم الفضاء- الفيزياء الطبية –الفيزياء الفلكية وغيرها….).
3-أيضاً لها هدف بإعداد هيئة تدريسية مختصة في جميع فروع الفيزياء بحيث تكون مؤهلة للتدريس سواءً أكانت شهادة ماجستير أو دكتوراه.
4-تؤهل الخريج الفيزيائي ليصبح فني مخبري.
5-تغطي الدراسات العليا جميع فروع الفيزياء الطبية الرئيسية من خلال مقررات أساسية مثل( العلاج الإشعاعي – الطب النووي- التصوير وغيرها….).
ولكل اختصاص أبحاثه الخاصة، عادة ما تكون مرحلة الدراسات العليا سواءً الماجستير أو الدكتوراه لمدة سنتين وتحتوي على قسم نظري( مقررات) وقسم عملي(معامل) بالإضافة إلى البحث والرسالة.
