ديكارت كان أول من أسس العلاقة بين الرياضيات والفيزياء بشكل واضح، وابتكر الإحداثيات الديكارتية التي تسمح بتمثيل حركة الأجسام في الفراغ رياضيًا. باستخدام هذا النظام، أصبح من الممكن وصف مسار جسم متحرك بدقة، ما مهد الطريق لتطوير الميكانيكا التحليلية لاحقًا على يد لاگرانج ونيوتن. هذه الطريقة تمثل جسرًا بين المفاهيم الهندسية والفيزيائية، ما جعل الفيزياء أكثر دقة وموضوعية.
قراءة كامل الموضوع

هذه الصورة توثق لحظة اصطدام مقذوف بدرع فراغي مزدوج بسرعات عالية جداً. تُظهر المحاكاة الزمنية كيف تبدأ طبقة الدرع الأمامية بالتفتت عند 7 ميكروثانية، ثم تتوسع موجات الصدمة داخله وتتشكل تيارات من المادة المضغوطة بين 15 و23 ميكروثانية. عند 30–38 ميكروثانية، يبرز امتداد المقذوف عبر الطبقات، بينما تعمل المادة المتفتتة على تشتيت طاقته، مما يقلل الاختراق المباشر. هذه الظاهرة تفسر فعالية الدروع التفاعلية والمركبة الحديثة في حماية الدبابات من المقذوفات عالية السرعة.
قراءة كامل الموضوع

الدروع الفراغية في الدبابات، أو ما يُعرف بـ Spaced Armor، هي تقنية حماية تعتمد على ترك مسافة مدروسة بين طبقتين أو أكثر من الدرع بدلاً من الاعتماد على سماكة واحدة. عند اصطدام المقذوف، خاصة الشحنات الجوفاء، بالطبقة الأولى يبدأ النفاث المعدني بالتشكل، لكنه يفقد جزءًا كبيرًا من طاقته قبل الوصول إلى الدرع الرئيسي بسبب التشتت وعدم اكتمال تركيز النفاث. هذا الفراغ يحول الطاقة من اختراق مركّز إلى تأثير أضعف، مما يزيد قدرة الدبابة على الصمود دون زيادة كبيرة في الوزن.
قراءة كامل الموضوع

الماء في الفضاء لا يتصرف كما نألفه على الأرض، لأن غياب الجاذبية يغيّر سلوكه جذريًا. بدلاً من أن ينسكب أو يستقر في قاع الوعاء، يتجمع على شكل كرات شبه مثالية بسبب قوى الشد السطحي التي تصبح المسيطر الفيزيائي الأول. في المحطات الفضائية، لا يمكن شرب الماء إلا عبر أنابيب مغلقة، لأن أي قطرة حرة قد تطفو وتدخل الأجهزة أو الرئتين. فيزيائيًا، وجود الماء في الفضاء مرتبط أيضًا بأصل الحياة، إذ اكتُشف بخار الماء وجليده في المذنبات، السحب الجزيئية، وعلى سطح المريخ وأقمار مثل أوروبا وإنسيلادوس.
قراءة كامل الموضوع

العلاقة بين الإشعاع والسرطان ترتبط أساسًا بما يُسمّى الجرعة الإشعاعية، أي كمية الطاقة التي يمتصها نسيج الجسم من الإشعاع المؤين. عند تعرض الخلايا لجرعات عالية، يمكن للإشعاع أن يُحدث تلفًا مباشرًا في الحمض النووي (DNA) أو يولّد جذورًا حرة تؤدي إلى طفرات جينية. إذا لم تنجح آليات الإصلاح الخلوي في تصحيح هذا التلف، قد تبدأ الخلية بالانقسام غير المنضبط، وهو الأساس الفيزيائي لنشوء السرطان. الجرعات المنخفضة جدًا، مثل الإشعاع الطبيعي أو الطبي المحدود، غالبًا لا تُسبب ضررًا ملحوظًا .
قراءة كامل الموضوع

حفر الآبار بشكل مائل أو الحفر الأفقي/المائل هو تقنية متقدمة تُستخدم للوصول إلى مكامن النفط والغاز غير العمودية أو لتوسيع نطاق الاستخراج من نفس البئر. بدلاً من الحفر العمودي التقليدي، يتم توجيه البئر بزاوية معينة تحت الأرض للوصول إلى الطبقات النفطية الممتدة أفقيًا. الميزة الأساسية هي زيادة مساحة التعرض للمكمن وتقليل عدد الآبار المطلوبة، مما يقلل التكلفة البيئية والاقتصادية. هذه التقنية تعتمد على معدات توجيه الحفر وأجهزة استشعار دقيقة لمراقبة زاوية الحفر وعمقه.
قراءة كامل الموضوع

عند حفر آبار النفط، لا تُثقب الأرض عشوائيًا، بل تُنفَّذ العملية تحت سيطرة فيزيائية دقيقة. رأس الحفر يدور بقوة محسوبة ليخترق طبقات الصخور، بينما يُضخ طين خاص داخل البئر ليوازن الضغوط العميقة ويمنع انهيار الجدران أو اندفاع النفط والغاز فجأة. هذا التوازن بين القوة والضغط هو ما يسمح بالوصول الآمن إلى النفط على أعماق قد تتجاوز عدة كيلومترات، حيث تؤدي أي أخطاء في الحسابات الفيزيائية إلى حوادث خطيرة قد تدمّر البئر بالكامل.
قراءة كامل الموضوع

في الفضاء السحيق، حيث يُغلَّف هيكلها بطبقات ذهبية من عازل متعدد الطبقات (MLI). هذا العازل لا يهدف للزينة، بل للتحكم الحراري الإشعاعي: فهو يقلل فقدان الحرارة بالإشعاع ويحدّ من امتصاص الطاقة الشمسية، محافظًا على توازن حراري دقيق للأجهزة. الطبق الكبير هو هوائي عالي الكسب يعمل بموجات الراديو لنقل البيانات عبر مسافات فلكية، حيث تضعف الإشارة وفق قانون التربيع العكسي. بروز الأسطوانة الجانبية يدل على مولد حراري كهربائي يعتمد على التحلل الإشعاعي، محولًا فرق الحرارة إلى طاقة وفق تأثير سيبك.
قراءة كامل الموضوع

توضح الصورة مبدأ التغذية الطاقية الفيزيائية لعربة Perseverance على المريخ عبر مولد حراري-كهربائي نووي (MMRTG). الفيزياء هنا لا تتعلق بالانشطار، بل بتحويل طاقة التحلل الإشعاعي لنظير البلوتونيوم-238 إلى حرارة مستقرة ثم إلى كهرباء بواسطة تأثير سيبك. فرق درجات الحرارة بين الوصلات المعدنية يولّد حركة للإلكترونات دون أجزاء متحركة الكفاءة الكهربائية منخفضة، لكن الاستقرار الزمني هو المفتاح: الطاقة لا تعتمد على ضوء الشمس أو الطقس المريخي. كما تُستغل الحرارة المهدورة للحفاظ على الأنظمة ضمن مجال حراري آمن.
قراءة كامل الموضوع

البلورة هي حالة للمادة تتميز بترتيب دوري منتظم للذرات أو الأيونات في الفضاء، حيث تتكرر وحدة بنائية صغيرة تُسمّى الخلية الأولية على مسافات ثابتة في ثلاثة أبعاد. هذا الانتظام يفرض خصائص فيزيائية محددة مثل التباين الاتجاهي، إذ تختلف الخواص الميكانيكية أو الكهربائية حسب اتجاه القياس داخل البلورة. كما يحدد التركيب البلوري سلوك المادة في التوصيل الحراري والكهربائي وانتشار الموجات داخلها، لأن حركة الإلكترونات والفونونات تخضع لشبكة دورية تفرض حالات طاقة محددة.
قراءة كامل الموضوع

في فيزياء المواد، الشبكة البلورية وخلية الوحدة تمثلان الوصف الرياضي والهندسي الدقيق للبنية البلورية. الشبكة البلورية هي ترتيب دوري لنقاط في الفضاء تمثل مواقع الذرات أو مجموعاتها، وتُعرَّف بواسطة متجهات انتقال ثابتة. أما خلية الوحدة فهي أصغر حجم يمكن بتكراره في جميع الاتجاهات توليد البلورة كاملة دون فراغ أو تداخل. شكل خلية الوحدة وأبعادها يحددان الكثافة، الخواص الميكانيكية، وسلوك الإلكترونات داخل المادة، لأن الحركة الموجية للإلكترونات تتأثر مباشرة بالدورية الهندسية للشبكة.
قراءة كامل الموضوع

القانون في الفيزياء هو تعبير دقيق عن علاقة ثابتة بين ظواهر طبيعية قابلة للقياس والتكرار، ويصف كيف تتصرف الأجسام أو الأنظمة تحت ظروف محددة دون أن يشرح سبب حدوث الظاهرة. يعتمد القانون الفيزيائي على التجارب والملاحظات المتكررة، ويصاغ غالبًا بصيغة رياضية تسمح بالتنبؤ بالنتائج المستقبلية بدقة. أمثلة على ذلك قانون نيوتن للجاذبية أو قوانين كيرشوف للكهرباء، حيث يمكن تطبيقها في أي وقت ضمن نطاقها التجريبي.
قراءة كامل الموضوع