ما اهمية الرياضيات في علم الفيزياء وتعريف علم الرياضيات والفيزياء

ما اهمية الرياضيات في علم الفيزياء ؟ يبحث الكثير من طُلاب العلم وأهل الاختصاص على إجابة لهذا السؤال؛ وذلك بسبب التداخل الكبير بينهما، وتنوع تطبيقاتهم في مجالات الحياة المختلفة، وباعتبار الرياضيات علم مجرد فهو الحجر الأساس لكافة العلوم الاخرى؛ ولذلك فلا عجب من وجود علاقة وطيّدة ما بين العلّمين اللّذان لايقلان أهمية عن بعضهما.

تعريف علوم الرياضيات والفيزياء 

الرياضيات: هو علم يختص بالدراسة المجردة للأشياء مثل: الكم والعدد، والتدوين الرياضي والمنطق،  والأعداد وأنماطها، وعلوم الأشكال والهندسة، اضافةً لاختصاصه في القياس والحساب لأي أمور قابلة للزيادة أو النقصان كالأبعاد والفراغ؛ وذلك باستخدام البراهين الرياضية والمعادلات الرقمية. وسيبقى تعريف علوم الرياضيات قابلًا للجدل والتغيير متوسمًا بالابهام طالما يتواجد علوم جديدة تظهر وتبين اتصالها الوثيق في الرياضيات[1].

الفبزياء: هو علم يختص بالعالم المادي ودراسة الطبيعة والتفاعلات بين عناصرها كبنية المادة وحركتها، وعلوم الطاقة و القوة والكتلة والشحنة، إضافةً لدراسة القوى الطبيعية على الأجسام مثل: الجاذبية الأرضية، والقوى النووية والكهرومغناطيسية، و تشمل أيضًا القوى المؤثرة على المواد والأجسام مثل قوة الشد والسحب وغيرها. وتهدف الفيزياء لتفسير الظواهر والقوانين الطبيعية التي تحكم الكون بوضع نظريات ومبادئ قابلة للاختبار[2]. 

ما اهمية الرياضيات في علم الفيزياء

إن العلاقة ما بين الرياضيات والفيزياء أزليّة فهما كالتوأمين لا ينفصلان ويكمّلان بعضهما البعض، إذ تأتي الرياضيات لتقدم المعادلات والصيغ الرقمية لتمثل الظواهر الطبيعية التي يدرسها الفيزياء، فيشكلان مع بعضهما نتائج مقنعه ومرضية في الفيزياء. ويوجد العديد من الأمثلة على توظيف الرياضيات منها التالي[3]:

• هندسة ريمان والنظرية النسّبية العامة للعالم آينشتاين: والتي استخدمها العالم الفيزيائي آينشتاين في وصف الفضاءات المنحنية؛ إذ تؤكد النظرية النسّبية العامة على أن الأجسام المُتصفة بالضخامة تتقوس في الفضاء، وهنا يتبين بأن العالم ريمان قام بطرح أفكار لم يكن لديه أدنى فكرة عن التطورات التي ستقدمها للفيزياء عندما قام اينشتاين بصياغة نظريته العامة النسبية.
• حجم الكرة: إذ قام العالم أرخميدس باكتشاف الحل المادي له من خلال قاعدته القائمة على قوة الطفو لتحديد الحجم أو متوسط الكثافة للجسم  ومن ثم جاءت علوم الرياضيات لتكشف الصيغة الرياضية لها.
• الجاذبية: برع العالم نيوتن في استنباط قانون فيزيائي يصف الجاذبية ومن ثم تم تثبيته من خلال معادلة لحساب الجاذبية.

وهكذا نكون قد بينا ما اهمية الرياضيات في علم الفبزياء وكيف أن الفضائل فيما بينهما متبادلة، مع ضرورة التنويه  بأن العلوم الرياضية الفيزيائية ليست سهلة كما تبدو، فصياغة وصف رياضي بسيط وسلس للنظريات الفيزيائية لا يتم إلا من خلال الصّيغ الرياضية المعقدة والدراسات الطويلة.