شیمی چیست؟

شیمی چیست؟

شیمی مطالعهٔ ساختار، خواص، ترکیبات، و تغییر شکل مواد است. این علم مربوط می‌شود به عناصر شیمیایی و ترکیبات شیمیایی که شامل اتمها، مولکولها، و برهم‌کنش میان آنهاست.

پیدایش دانش شیمی (Chemistry science)

از آنجایی که شیمی ،علم تجربی است و بشر اولیه قبل از هر نوع تفکر و نظریه پردازی ساختار و چگونگی پیدایش مواد موجود در محیط زیست خود ، در اندیشه حفظ خود از سرما و آزمایش‌های مربوط به گرما ، رفع گرسنگی و احتمالا دفاع از هستی خویش بوده و در راه دسترسی به چگونگی تغییر و تبدیل آنها به منظور استفاده هر چه بهتر و بیشتر از آنها قدم برمی‌داشت، بر همین اساس بود که بخش شیمی نظری خیلی دیرتر از بخش کاربردی آن آغاز شد و پیشرفت کرد.

واژه شیمی خود داستان درازی دارد. ریشه واژه شیمی در واژه کیمیاست. خاستگاه واژه کیمیا را برخی از یونانی دانسته‌اند و چیستی کار کیمیاگری دگرساختن مس به طلا بود. این واژه و داستان دانش شگفت انگیز پشت آن به همراه دانشش به عربی وارد شد و اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه عرب‌ها آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند. آنگاه آن را در میان خود پروردند تا در سده‌های نزدیک به ریخت فرانسه شیمی به زبان ما بازگشت. دانش شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می‌شود.

نگاه گذرا

تئوری اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تئوری بیان می‌دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به‌سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی‌کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می‌ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند.)

این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده‌هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده‌هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می‌کند.

شیمی چیست؟

یکی از یافته‌های بنیادین و جالب دانش شیمی این بوده‌است که اتم‌ها روی‌هم‌رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می‌شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم‌های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده‌است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت‌های معین وجود دارد(مواد غیر استوکیومتری).

یکی دیگر از یافته‌های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنش شیمیایی مشخص رخ می‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل ، ترمودینامیک می‌رساند.

طبقه‌بندی علم شیمی

-شیمی محض یا شیمی نظری

درباره شناخت خواص و ساختار و ارتباط خواص و ساختار مواد و قوانین مربوط به آنها بحث می‌کند.

-شیمی عملی یا شیمی کاربردی

راههای تهیه ، استخراج مواد خالص از منابع طبیعی ، تبدیل مواد به یکدیگر و یا سنتز آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد.

دامنه علم شیمی(شیمی چیست)

بدین ترتیب دامنه علم شیمی در زمینه‌های نظری و عملی فوق‌العاده گسترش حاصل کرد و نقشهای حساس را در زندگی انسان به عهده گرفت.بطوری که امروزه میزان برخورداری هر جامعه از تکنولوژی شیمیایی ، معیار قدرت و ثروت و رفاه آن جامعه محسوب شده و بصورت جزیی از فلسفه زندگی در آمده است.

بخش‌های اصلی دانش شیمی عبارت‌اند از:

▪ شیمی تجزیه: که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن‌ها می‌پردازد.

▪ شیمی آلی: که به مطالعهٔ ترکیبات کربن‌دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می‌پردازد.

▪ شیمی معدنی: که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می‌پردازد.

▪ شیمی فیزیک: که پایه و اساس کلیهٔ شاخه‌های دیگر را تشکیل می‌دهد، و شامل ویژگی‌های فیزیکی مواد و ابزار تئوری بررسی آنهاست.

دیگر رشته‌های مطالعاتی و شاخه‌های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارت‌اند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.

شاخه‌های شیمی

شیمی آلی، شیمی معدنی، شیمی تجزیه، شیمی فیزیک، سینتیک شیمیایی، تعادل شیمیایی، اسیدها و بازها، الکترو شیمی، زیست‌شیمی (بیوشیمی)، رادیو شیمی

منبع:تلخیص از.bedanid.com،academist

فیزیک چیست؟

فیزیک چیست؟

فیزیک از واژه یونانی physikos به معنی « طبیعی» و physis به معنی « طبیعت» گرفته شده است. پس فیزیک علم طبیعت است به عبارتی در عرصه علم ، پدیده های طبیعی را بررسی می كند.

علم فیزیک

علم فیزیک رفتار و اثر متقابل ماده و نیرو را مطالعه می كند.مفاهیم بنیادی پدیده های طبیعی تحت عنوان قوانین فیزیک مطرح می شوند.این قوانین به توسط علوم ریاضی فرمول بندی می شوند به طوریكه قوانین فیزیک و روابط ریاضی با هم در توافق بوده و مكمل هم هستند.و دو تایی قادرند كلیه پدیده های فیزیكی را توصیف نمایند.

تاریخچه علم فیزیک

- از روزگاران باستان مردم سعی می كردند رفتار ماده را بفهمند. و بدانند كه:چرا مواد مختلف خواص متفاوت دارند؟ چرا برخی مواد سنگینترند؟ و... همچنین جهان ، تشكیل زمین و رفتار اجرام آسمانی مانند ماه و خورشید برای همه معما بود.

- قبل از ارسطو تحقیقاتی كه مربوط به فیزیک می شد ، بیشتر در زمینه نجوم صورت می گرفت. علت آن در این بود كه لااقل بعضی از مسائل نجوم معین و محدود بود و به آسانی امكان داشت كه آنها را از مسائل فیزیک جدا كنند. در برابر سوالاتی كه پیش می آمد گاه خرافاتی درست می كردند، گاه تئوریهایی پیشنهاد می شد كه بیشتر آنها نادرست بود.

این تئوریها اغلب برگرفته ازعبارتهای فلسفی بودند و هرگز بوسیله تجربه و آزمایش تحقیق نمی شدند. و بعضی مواقع نیز جوابهایی داده می شد كه لااقل بصورت اجمالی و با تقریب كافی بنظر می رسید.

- جهان به دو قسمت تقسیم می شد: جهان تحت فلك قمر و مابقی جهان.مسائل فیزیكی اغلب مربوط به جهان زیر ماه بود و مسائل نجومی مربوط به ماه و آن طرف ماه نیز« فیزیک ارسطو» یا بطور صحیحتر« فیزیك مشائی» بود كه در چند كتاب مانند« فیزیک»،« آسمان»،« آثار جوی»،« مكانیك»،« كون و فساد» و حتی« مابعدالطبیعه» دیده می شد.

- تا اینكه در قرن 17 ، گالیله برای اولین باربه منظور قانونی كردن تئوریهای فیزیک ، از آزمایش استفاده كرد. او تئوریها را فرمول بندی كرد و چندین نتیجه از دینامیك و اینرسی را با موفقیت آزمایش كرد. پس از گالیله ، اسحاق نیوتن ، قوانین معروف خود «قوانین حركت نیوتن) را ارائه كرد كه به خوبی با تجربه سازگار بودند.

- بدین ترتیب فیزیک جایگاه علمی و عملی خود را یافت و روزبه روز پیشرفت كرد، مباحث آن گسترده تر شد، تا آنجا كه قوانین فیزیک از ریزترین ابعاد اتمی تا وسیعترین ابعاد نجومی را شامل می شود. اكنون فیزیک مانند زنجیری محكم با بقیه علوم مرتبط است و هنوز هم به سرعت در حال گسترش و پیشرفت می باشد.

نقش فیزیك در زندگی

- هر فرد بزرگ یا كوچك، درس خوانده یا بیسواد ، شاغل یا بیكار خواه ناخواه با فیزیک زندگی می كند. عمل دیدن و شنیدن ، عكس العمل در برابراتفاقات ، حفظ تعادل در راه رفتن و... نمونه هایی از امور عادی ولی در عین حال وابسته به فیزیک می باشند.

-پدیده های جالب طبیعی نظیر رنگین كمان ، سراب ، رعد و برق ، گرفتگی ماه و خورشید و... همه با فیزیک توجیه می شوند.

فیزیک چیست؟

- برنامه های رادیو ، تلویزیون ، ماهواره ، اینترنت ، تلفن و... با كمك فیزیک مخابره می شوند.

- با این نمونه های ساده ، می توان تصور كرد كه اگر فیزیک نبود و اگر روزی قوانین فیزیک بر جهان حاكم نباشند، زندگی و ارتباطات مردم شدیدا دچار مشكل می شود.

فیزیک و سایر علوم

- فیزیک، دینامیك و ساختار درونی اتم ها را توصیف می كند. و از آنجا كه همه مواد شامل اتم هستند، پس هر علمی كه در ارتباط با ماده باشد، با فیزیک نیز مرتبط خواهد بود. علومی نظیر: شیمی ، زیست شناسی ، زمین شناسی ، پزشكی ، دندانپزشكی ، داروسازی ، دامپزشكی ، فیزیولوژی ، رادیولوژی ، مهندسی مكانیك ، برق ، الكترونیك ، مهندسی معدن ، معماری ، كشاورزی و ... .

- فیزیک درصنعت ، معدن ، دریانوردی ، هوانوردی و... نیزكاربرد فراوان دارد. اینكه ابزار كار هر شغلی و هر علمی مبتنی براستفاده ازقوانین و مواد فیزیكی است، نقش اساسی فیزیک درسایر علوم و رشته ها را نمایان می كند. علاوه برآن استفاده روزافزون از اشعه لیزر در جراحی ها و دندانپزشكی، رادیوگرافی با اشعه ایكس در رادیولوژی ، جوشكاری صنعتی و... نمونه هایی از كاربردهای بیشمار فیزیک در علوم دیگرمی باشند.

فیزیك و آینده(فیزیک چیست؟)

با این روند رو به رشدی كه علم فیزیک در كنار سایر علوم دارد، می توان امیدوار بود كه در آینده به چراها و چگونگی های عالم طبیعت پاسخ داده شود و این دنیای فیزیک سكوی پرتاب به عالم متا فیزیک باشد.

در آینده 

-شاید فیزیک بتواند رسیدن به سرعت نور و فراتر از آن را مقدور سازد.

- شاید فیزیک بتواند مثالهای عجیب نسبیت را عملی كند.

- شاید فیزیک بتواند معمای مثلث برمودا را حل كند.

- شاید فیزیک بتواند واقعیت یوفوها( بشقاب پرنده ها) را مشخص كند.

- شاید فیزیک بتواند به راز وجود یا عدم وجود هوش فرا زمینی واقف شود. و...

فیزیک به عنوان یک شغل

کسانی که می خواهند فیزیک را به عنوان یک شغل پیشه کنند باید دوره ی فیزیک و ریاضی را در دبیرستان بگذرانند. مسیری فارغ التحصیلی شامل فیزیک، ریاضیات وشیمی می باشد. متخصص شدن در فیزیک با کار زیاد در آزمایشگاه سروکار دارد.

دارندگان مدرک دکتری یا فوق لیسانس فیزیک قادر خواهند بود کاری در آزمایشگاههای تحقیقاتی دولتی یا خصوصی پیدا کنند. فیزیکدانان همچنین می توانند در دانشگاه ها تدریس کنند. یکی از بهترین آزمایشگاه های تحقیقاتی بین المللی سازمان اورپایی تحقیق اتمی(CERN) می باشد که در ژنوسوئیس قرار دارد.

مؤسسه ی فیزیک آمریکا در جهت پیشرفت و گسترش دانش فیزیک و استفاده از آن برای رفاه بشر کار می کند. این مؤسسه به انتشار ژورنال، تقویت آموزش فیزیک، تهیه ی اطلاعات درباره ی فیزیک برای اخبار رسانه ها، ارتقاء همکاری انجمن های فیزیک و اعطای جایزه می پردازد. نشریه ی فیزیک امروز (Physics Today) یکی از نشریات ماهیانه ی آن می باشد. این مؤسسه در سال ۱۹۳۱ تأسیس شد و حدود ۷۵ هزار عضو دارد. شعب اصلی آن در شهر نیویورک قرار دارد.

منبع:تلخیص از دانشنامه رشد،irphy.com