هل الفيزياء صعبة حقا؟ الإجابة القصيرة عن هذا السؤال هي "ليس بالشكل الذي تتصوره"، إنها -كأي مادة تود أن تدرسها- تحتاج إلى الكثير من الوقت والجهد، لكن إحدى أكثر المشكلات التي تواجه راغبي تعلّم الفيزياء هي أنهم يختارون مساقات صعبة جدا كبداية، في هذا التقرير سنجمع لك خمسة مساقات رائعة، مبسطة تبدأ من مستوى السنة الأولى الجامعية، يمكن لها أن تساعدك في فهم الفيزياء بدرجة من البساطة، قد تحتاج إلى مقدمات في الرياضيات التي تخص الفيزياء، لكن سنفرد لهذا تقريرا آخر.

 

الآن، دعنا قبل البدء في مساقات جامعية نقدم لمساق هادئ، بسيط، يصلح لمستوى المرحلة الثانوية، ويشرح -في غالبه- منهج فيزياء التعيين المتقدم "AP physics"، وھو برنامج تعليمي موجود في الولایات المتحدة وكندا، یقدم مناھج وامتحانات على مستوى الکلیة لطلاب المدارس الثانویة، لذلك سيُمثّل مرحلة انتقالية مميزة بين كونك لا تعرف أكثر مما تعلمته في المرحلة الثانوية، حتّى لو لم تكن من دارسي أقسام العلوم، والمساقات الأخرى التي سنعرضها بعد قليل.

    

  

المساق ضمن سلسلة "كراش كورسز"، تحدثنا عنها كثيرا في قسم العلوم بـ "ميدان"، وأفردنا لها تقريرا خاصا لأهميتها الشديدة، لذلك لا حاجة لنا الآن إلى الخوض في مزايا هذه المنصة الأروع على الإطلاق، ودعنا فقط نقدم للمنهج الذي تقوم بشرحه. يبدأ المساق من مقدمات رياضية مبسطة قبل الخوض في الفيزياء، ينتقل بعد ذلك إلى الموضوعات الأولى المتعلقة بالحركة وقوانين نيوتن وما يتلوها من اصطلاحات كالقوة والعزم والطاقة وإلخ، بعد ذلك ينتقل إلى عالم الموجات ثم إلى الحرارة وخواصها وحركيتها، ثم إلى الفيزياء الكهرومغناطيسية، ثم إلى الضوئيات، وأخيرا يُقدِّم مقدمتين قصيرتين للنسبية والكوانتم.

  

  

إنه منهج الفيزياء المعتاد، بالترتيب نفسه لأي مرجع، لكنه مبسط ومقدم بعناية شديدة في حلقات قصيرة، نحو 10 دقائق للواحدة، يمكن أن تُنهي المساق كاملا في أقل من شهر، وإذا أردت بدائل فقد تحدثنا من قبل عن السيد بوب إيجل مؤسس إحدى أفضل قنوات الفيزياء على يوتيوب "DrPhysicsA"، ويقدم من خلالها منهج الفيزياء بأسلوب سهل ممتع حقا، غير منتظم بعض الشيء، لكن ما يميزه حقا هو أنه قادر على تبسيط بعض الفيزياء المتقدمة المعقدة بصورة غاية في الروعة.

  

الآن دعنا ننتقل إلى مساقاتنا الأساسية، ولنبدأ من السيد والتر لوين، أستاذ الفيزياء بمعهد ماساتشوستس العالي للتكنولوجيا، وصاحب الشهرة العالمية بين طلبة الفيزياء، حيث تملأ الفيديوهات الأنيقة الخاصة به صفحات منصات التواصل الاجتماعي من حين لآخر، خاصة حينما يقوم بأداء التجارب أمام الطلبة وكأنه في "عرض" مسرحي جميل، يلفت ذلك انتباه الطلاب ويدفعهم لحب الفيزياء والعلوم، خاصة حينما يقول السيد لوين بعد انتهاء التجارب التي تُمثّل درجة من الخطورة عليه: "حسنا، أنا أثق في الفيزياء".

  

يُقدِّم لوين ثلاثة مساقات في الفيزياء للسنوات الدراسية الجامعية الأولى، المساق الأول في الميكانيكا ويعرض فيه لفيزياء نيوتن وميكانيك السوائل والنظرية الحركية للغازات بشكل رئيسي، والثاني في الكهرباء والمغناطيسية، بالإضافة إلى الفيزياء الكهرومغناطيسية يقدم المساق لموضوعات ممتعة كالبرق، ومنظم نبضات القلب، وعلاج الصدمات الكهربائية، وكواشف المعادن، والآلات الموسيقية، والرفع المغناطيسى والقطارات السريعة جدا، أما المساق الثالث فيشرح الموجات والاهتزازات، وبالإضافة إلى هذا النطاق يقدم المساق موضوعات ممتعة وجذابة جانبية كالغروب الأحمر وقوس قزح والهالات والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء وعلم كونيات الانفجار الكبير.

   

رابط صفحة ومساقات د. لوين على موقع معهد "MIT" تجده هنا.

 

هذا منهج متكامل، يضم 92 محاضرة من الفيزياء الثقيلة والمبسطة في آن واحد، ساعة أو أكثر لكل محاضرة منها، ما يعني حاجتك إلى الكثير من الوقت والجهد، لكن أليس ذلك ممتعا؟ الفيزياء من أعرق معاهد العالم تقف أمام عينيك بشكل مجاني، الجالسون هناك أمام لوين هم مجموعة من أفضل الطلاب، تعلموا بالطريقة نفسها التي تتعلم بها الآن، بل وستجد في صفحة كل مساق منهم على منصة "MIT" ترشيحا للمراجع المهمة، كذلك الامتحانات والعديد من المرفقات، وكأنك طالب في هذا المعهد الكبير.

    

  

لكن هل تعرف ما الأفضل من ذلك؟ تلك المحاضرات مترجمة للغة العربية، نعم، إنها كذلك! ليس على منصة "MIT" ولكن مؤسسة "شمسنا العربية" كانت قبل عدة سنوات قد ترجمت مجموعة كبيرة من مساقات أشهر جامعات العالم كهارفارد وستانفورد، وضمن تلك المجموعة تُرجم 12 مساقا من "MIT"، منها مجموعة لوين كاملة، بجانب مجموعة أخرى هي الأهم في نطاق التفاضل والتكامل يمكن أن تجدها بالبحث في المنصة، هذا الإنجاز هو واحد من أهم الأعمال التي غذّت المحتوى العربي خلال السنوات السابقة، الترجمة سليمة وبسيطة وتفتح لك بابا لفهم المحاضرات بشكل أفضل.

   

مساق الميكانيكا الكلاسيكية والتر لوين مترجم للعربية.

مساق الكهرباء والمغناطيس والتر لوين مترجم للعربية.

مساق الاهتزازات والأمواج والتر لوين مترجم للعربية.

 

أما في مرحلة أكثر تقدما من مستوى مبتدئ، ونقصد هنا هؤلاء الذين تلقّوا مقدمة جيّدة في الرياضيات وبعض الفيزياء، فيمكن لمساقَيْ الدكتور رامامورتي شانكار من جامعة ييل أن يُمثّلا دفعة دسمة جدا ورائعة في الفيزياء، تشتهر تلك المادة عالميا باسم "محاضرات شانكار"، شاهدها الآلاف واعتمدوا عليها في تطوير قدراتهم بالفيزياء، حيث يتميز شرح د. شانكار بالبساطة والمرونة، كذلك فإنه بالنسبة لـ 48 محاضرة، مقسمة على المساقين، فإن تلك المادة تملك النسبة الذهبية التي تجمع بين الشمول وعدد المحاضرات القليل، وبالتالي ستختصر عليك الكثير من الوقت والجهد.

  

يتحرك المساق بالترتيب المعتاد نفسه، ومن المهم اتباع الترتيب نفسه في أثناء متابعتك لتلك المساقات. ميكانيكا نيوتن كبداية أساسية وعميقة وطويلة، ويغطي المساق الأول كذلك الجاذبية والنسبيتين العامة والخاصة، مع الديناميكا الحرارية وعلم الموجات، في المساق الثاني ينتقل شانكار إلى الكهربية والمغناطيسية، بشكل رئيسي متعمق، ثم إلى علم الضوئيات، مع مقدمة مهمة في ميكانيكا الكم، المساق الثاني هو امتداد للأول.

  

لكن دعنا في تلك النقطة نوضح أن أهم شيء في استذكار الفيزياء هو التفاعل، لا يمكن -فقط- أن تشاهد محاضرة كل يوم وتذهب لتنام، الفيزياء تعني -ببساطة- ورقة وقلم ومحاضرة، اعتدل في جلستك واستخدم المرجع في أثناء التعلم وتابع في الفهم وحل المسائل، كتاب هذا المساق، والذي يرشحه د. شانكار، هو المرجع الشهير "Fundamentals of physics"، كذلك يمكن لمرجع "Serway" الشهير ومرجع "University Physics" أن يفيدا بشكل جانبي، أضف إلى ذلك أن مجموعة كتب شوم في الرياضيات والفيزياء، خاصة كتاب الميكانيكا العامة وتطبيقاتها، تُحقّق نتائج جيدة.

  

المساق الأول لدكتور شانكار.

المساق الثاني لدكتور شانكار.

    

هناك إضافة ممتعة كذلك لمحبي الفيزياء المتحدثين بالعربية، وهي أن المساق الأول لدكتور شانكار مدبلج للعربية ومرفوع بشكل مجاني على قناة الجمعية السعودية للعلوم الفيزيائية، ورغم صعوبة الدبلجة فإنها تقدم لك فرصة جيدة لتخطي حاجز اللغة، لكن حينما نتحدث عن الفيزياء فإنه من الضروري أن تعرف أنه يجب عليك كسر الحاجز ناحية اللغة الإنجليزية آجلا أم عاجلا، لكن تلك الترجمات ستساعدك في مرحلة متوسطة للتآلف مع لكنة مقدم المساق ومعرفة الكلمات الأساسية الخاصة بالفيزياء، لذلك كانت ترجمة هذا المساق لتكون أفضل من دبلجته.

    

  

قاربت رحلتنا في عالم الفيزياء على الانتهاء، لكن لا يمكن أن نفعل ذلك دون أن نتحدث عن مجموعة مساقات فتى الفيزياء المشاكس من جامعة ستانفورد، ليونارد ساسكيند، أحد أشهر فيزيائيي العالم. ولفهم مدى أهمية تلك المجموعة من المساقات يمكن أن نتأمل كلمات ساسكيند نفسه التي يشرح خلالها السبب في المُضي قُدما بهذا المشروع الرائع جدا:

  

"قبل عدة سنوات، أدركت أن عددا كبيرا من عشاق الفيزياء ليس لديهم مكان لتعلم الفيزياء والكونيات. لا تُعدّ الكتب الجامعية المتقدمة والدسمة مناسبة لهؤلاء، فليس لديهم مدرّس لطرح الأسئلة عليه. أما بالنسبة للعلم الشعبي، فروّاده لا يتعمقون بما يكفي لإرضاء هؤلاء الأشخاص الفضوليين. لذلك بدأت سلسلة من الدورات في الفيزياء الحديثة في جامعة ستانفورد حيث أعمل أستاذ فيزياء. تستهدف هذه الدورات على وجه التحديد الأشخاص الذين يعرفون، أو كانوا يعرفون، شيئا ما من الجبر وحساب التفاضل والتكامل، ولكنهم مبتدئون إلى حد ما".

    

تجد كل مساقات ليونارد ساسكيند هنا.

  

لهذا تسمى تلك المجموعة من المساقات بـ "مجموعة الحد النظري الأدنى" (Theoretical Minimum)، لأنها تحتوي على كل ما هو مطلوب لاكتساب فهم أساسي لكل مجال من مجالات الفيزياء الحديثة بما في ذلك الرياضيات الأساسية، في تلك المجموعة -في المجمل 15 مساقا!- تُغطّى كل منطقة بما يكفي من الدقة النظرية والرياضية لتشكيل مقدمة كاملة لهذا الموضوع، وعلى الرغم من أن كلًّا من تلك المساقات قائم بذاته، فإنها تعتمد على بعضها بعضا، بحيث تعمل جميعا على تكوين أفضل فهم ممكن للنظريات الأكثر تقدما في الفيزياء الحديثة، لذلك يُفضّل اتباع الترتيب نفسه.

      

     

تبدأ المساقات بالصور الحديثة للميكانيكا الكلاسيكية، ثم تنتقل إلى النسبيتين العامة والخاصة، ثم إلى ميكانيكا الكم، ثم إلى علم الكونيات الحديث والميكانيكا الإحصائية، هذه هي مجموعة المساقات المركزية، يتبعها ساسكيند بمجموعة مكملة تشرح موضوعات متقدمة في فيزياء الكونيات والثقوب السوداء والكوانتم والبوزون هيجز، مع ثلاثة مساقات في فيزياء الجسيمات، ومساق في نظرية الأوتار، وبذلك تكتمل مجموعة ساسكيند الرائعة، كل مساق يجمع نحو 10 محاضرات، كلٌّ منها يمتد لأكثر من ساعة.

  

بشكل شخصي، استمتع كاتب التقرير بتلقي مجموعة من تلك المساقات، وهي -على صعوبتها- كانت مساقات ممتعة في الحقيقة، وما زالت إلى الآن تدعمه في أي خطوة متعمقة في الفيزياء. قد تكون هناك مساقات أفضل منها -لكننا في الواقع نشك في ذلك- إلا أن الفكرة هي أن كاتب التقرير لا يجمع المساقات ويلقيها في وجهك لجذب انتباهك، ولكنه اختار كتبا ومساقات قام قبل ذلك بالقراءة فيها ومتابعتها، ثم يقوم بترشيحها لك على هذا الأساس.

  

حسنا، هل ترى ذلك؟ في تقريرنا عن الفيزياء عرضنا لأكثر من مئتي محاضرة، كلها مهمة وتتطلب جهدا في سبيلها، ليس عليك أن تبدأ فيها جميعا بالطبع، لكن الفكرة هي أنه يجب عليك أن تكون جديًّا تجاه رغباتك في التعلم، كل شيء متاح في العالم الرقمي، الكتب والمساقات والتفاعل مع محبي الفيزياء من كل العالم، لكن بقي فقط أن تحترم ما تحب، إذا كنت تحب الفيزياء فلا تتعامل معها على أنها "شيء ما أحبه" وكأنها مهمة جانبية يمكن -أو لا يمكن- أن تخوضها، بل كن جديًّا تجاه ما تحب وانطلق فيه بلا توقف، وكما نقول دائما: "الجدية هي الدليل الوحيد على صدق الحب".