ما أهمية الرياضيات في علم الفيزياء

الرياضيات

يُعتبر علم الرياضيات أساساً وركيزةً لكافّة العلوم الأخرى، فأهميّة هذا العلم عظيمة جداً في كافّة الحقول المعرفية على اختلاف طبائعها وعلاقة الإنسان بها. علم الرياضيّات هو علم مجرّد بطبعه؛ حيث يبحث هذا العلم بالأعداد، والمساحات، والعمليّات الرياضية، والأشكال الهندسية، والاحتمالات، والعديد من المجالات الأخرى، وهذا هو سرّ دخوله في العديد من العلوم الأخرى.

اشتغل العديدون في هذا الحقل المعرفي العلمي الهام والحساس، واستطاعوا أن يضيفوا العديد من النظريّات والتطويرات على هذا العلم الهام والحساس، وقد وصل في يومنا هذا إلى مراحل متقدّمة جداً، ولكن قبل أن نبحث في علاقة علم الرياضيات بعلم الفيزياء الذي لا يقل أهمية عنه، يجب البحث أولاً في طبيعة علم الرياضيات نفسه.

طبيعة علم الرياضيات

يمكن القول إنّ علم الرياضيات هو علم مجرّد؛ فالمعادلات التي يتوصّل إليها العلماء المتخصّصون في هذا العلم من الممكن أن لا تنطبق ولا على أيّ تطبيق في زمن اكتشافها، فقد يتمّ اكتشاف أوّل تطبيق على هذه المعادلة بعد فترةٍ طويلة من الزمن. من السهل أيضاً أن نجد أنّ المعادلة الرياضيّة الواحدة قد تنطبق على العديد من التطبيقات التي تتبع لعلوم مختلفة في آنٍ واحد.

أهميّة الرياضيات في الفيزياء

علم الفيزياء هو العلم الّذي يدرس ويختص بكل ما له علاقة سواء من قريب أو من بعيد بالمادة، والطاقة وتحوّلاتها، والحركات المختلفة؛ حيث يهدف هذا العلم أساساً إلى البحث في كافّة الظواهر الطبيعيّة المختلفة، وطرق تكوّنها، وكيفيّة تحركها، وطرق التأثير والتأثر بها.

وفي الحديث عن علاقة الرياضيات بالفيزياء فهي علاقة أزليّة؛ فالفيزياء والرياضيات كالتوأم تماماً لا ينفصلان أبداً؛ ذلك أنّ علم الفيزياء يبحث في الظواهر الطبيعية ويحاول تمثيلها وإيجاد تفاسير لها من خلال علم الرياضيات، وما يقدّمه هذا الأخير من معادلات مختلفة يمكن أن تُوظّف بشكل أو بآخر في التوصل إلى نتائج مرضية ومقنعة في الفيزياء. من هنا فإنّ الرياضيات هو واحد من أهمّ الأمور التي يمكن لها أن تعمل إثراء الفيزياء وتدعيم النظريات المختلفة التي تقدمها.

من أبرز الأمثلة على توظيف الرياضيات في الفيزياء وعلى العلاقة الوطيدة ما بين هذين العلمين نظريّة آينشتاين النسبية؛ فقد أظهرت حسابات هذا العالم الجهبذ أنّ الضوء يحيد عندما يمرّ بالمجال الذي تؤثّر فيه جاذبية أي جرم سماوي ضخم الحجم يوجد في الفضاء الخارجي، وقد تمّ التأكد بعد ذلك بفترة من الزمن من خلال التجربة العمليّة؛ حيث أظهرت نتائج الدراسات صحّة الفرضيات التي وضعها العالم آينشتاين والتي كانت مبنيّةً أساساً على الحسابات الرياضية.