بوابة:الفيزياء/مقالة مختارة/أرشيف
هنا ارشيف لفقرة: «مقالة مختارة»
عدل
أما عند إضافة موضوع جديد استخدم التصميم الموجود هنا.
الكهرباء اسم يشمل مجموعة متنوعة من الظواهر الناتجة عن وجود شحنة كهربائية وتدفقها. وتضم هذه الظواهر البرق والكهرباء الساكنة. ولكنها تحتوي على مفاهيم أقل شيوعًا مثل المجال الكهرومغناطيسي والحث الكهرومغناطيسي.
خضعت الظواهر الكهربائية للدراسة منذ القِدم، إلا أن علم الكهرباء لم يشهد أي تقدم حتى القرنين السابع عشر والثامن عشر. ومع ذلك فقد ظلت التطبيقات العملية المتعلقة بالكهرباء قليلة العدد، ولم يتمكن المهندسون من تطبيق علم الكهرباء في الحقل الصناعي والاستخدامات السكنية إلا في أواخر القرن التاسع عشر. وقد أدى التقدم السريع في تكنولوجيا الكهرباء في ذلك الوقت إلى إحداث تغييرات في المجال الصناعي وفي المجتمع أيضًا. كما أن الاستعمالات المتعددة والمذهلة للكهرباء كمصدر من مصادر الطاقة أظهر إمكانية استخدامها في عدد كبير من التطبيقات مثل المواصلات والتدفئة والإضاءة والاتصالات والحساب. فأساس المجتمع الصناعي الحديث يعتمد على استخدام الطاقة الكهربائية، ويمكن التكهن بأن الاعتماد على الطاقة الكهربائية سيستمر في المستقبل.
الكوارك هو جسيم أولي وأحد المكونين الأساسيين للمادة في نظرية النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات (المكون الآخر حسب هذه النظرية هو الليبتونات) لها كتلة ولكن أبعادها صفرية، تتم مشاهدتها عند حدوث تصادم شديد بين البروتون والإلكترون. وقد أطلق موري جيلمان هذا الاسم على الكوارك. منها ستة أنواع.
للكواركات جسيمات مضادة مثل بقية الجسيمات الأولية تدعى "كواركات مضادة"، حيث تتميز الكواركات والكواركات المضادة بأنها الجسيمات الوحيدة التي تتآثر مع بعضها باستخدام القوى الأربع الرئيسة الموجودة في الطبيعة. تشكل الكواركات معظم الجزء الداخلي للمادة، وهي مترابطة مع بعضها بقوى شديدة. هذه القوى التي تربط الكوارك مع بعضها البعض تدرس في فرع من الفيزياء يدعى الكروموديناميكا الكمية (بالإنجليزية: Quantum-chromodynamic QCD).
الإلكترون (بالإنجليزية: Electron) (رمزه: -e) أو الكُهَيرِب هو جسيم دون ذري كروي الشكل تقريباً مكون للذرة ويحمل شحنة كهربائية سالبة. ولم يكن من المعروف بأن لديها مكونات أو جسيمات أصغر، لذا فقد اعتبرت بأنها جسيمات أولية. فالإلكترون لديه كتلة تعادل تقريبا 1/1836 من كتلة البروتون. الزخم الزاوي الحقيقي (وهو اللف المغزلي) للإلكترون هو قيمة نصف عدد صحيح من وحدة ħ، مما يعني بأنه فرميون. ويسمى الجسيم المضاد للإلكترون بالبوزيترون، وهو مطابق للإلكترون عدا أنه معاكس له بالشحنة الكهربائية والشحنات الأخرى. عند اصطدام الإلكترون بالبوزترون فإنهما إما يبعثران بعضهما البعض أو أن يفنيان، مما ينتج عن ذلك زوج أو أكثر من فوتونات أشعة غاما. تنتمي الإلكترونات إلى الجيل الأول لأسرة جسيمات ليبتون، وتسهم في القوى الأساسية وهي الجاذبية والكهرومغناطيسية وقوى نوويية ضعيفة. كما هو في المادة فإن الإلكترون لديه خصائص ازدواجية موجة-جسيم في ميكانيكا الكم، لذا فبإمكانه الاصطدام مع الجسيمات الأخرى فينحرف مثل الضوء. لكن وبسبب صغر كتلة الإلكترون فإن تلك الازدواجية تتجلى بشكل أفضل في التجارب المخبرية. وبما أنها تندرج تحت عائلة الفرميون، وبحسب مبدأ استبعاد باولي فلا يمكن لإلكترونين أن يأخذا نفس حالة الكم
الطاقة الشمسية هي الضوء والحرارة المنبعثان من الشمس اللذان قام الإنسان بتسخيرهما لمصلحته منذ العصور القديمة باستخدام مجموعة من وسائل التكنولوجيا التي تتطور باستمرار. وتضم تقنيات تسخير الطاقة الشمسية استخدام الطاقة الحرارية للشمس سواء للتسخين المباشر أو ضمن عملية تحويل ميكانيكي لحركة أو لطاقة كهربائية، أو لتوليد الكهرباء عبر الظواهر الكهروضوئية باستخدام ألواح الخلايا الضوئية الجهدية بالإضافة إلى التصميمات المعمارية التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية، وهي تقنيات تستطيع المساهمة بشكل بارز في حل بعض من أكثر مشاكل العالم إلحاحا اليوم.
تُعزى معظم مصادر الطاقة المتجددة المتوافرة على سطح الأرض إلى الإشعاعات الشمسية بالإضافة إلى مصادر الطاقة الثانوية، مثل طاقة الرياح وطاقة الأمواج والطاقة الكهرومائية والكتلة الحيوية.. من الأهمية هنا أن نذكر أنه لم يتم استخدام سوى جزء صغير من الطاقة الشمسية المتوافرة في حياتنا. يتم توليد طاقة كهربية من الطاقة الشمسية بواسطة محركات حرارية أو محولات فولتوضوئية.وبمجرد أن يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربية، فإن براعة الإنسان هي فقط التي تقوم بالتحكم في استخداماتها.ومن التطبيقات التي تتم باستخدام الطاقة الشمسية نظم التسخين والتبريد خلال التصميمات المعمارية التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية، والماء الصالح للشرب خلال التقطير والتطهير، واستغلال ضوء النهار، الماء الساخن، الطهو بالطاقة الشمسية، ودرجات الحرارة المرتفعة في أغراض صناعية.
البلازما (بالإنكليزية: Plasma) أو الهَيُولَى هي حالة متميزة من حالات المادة يمكن وصفها بأنها غاز متأين تكون فيه الإلكترونات حرة وغير مرتبطة بالذرة أو بالجزيء. فإذا كانت المادة توجد في الطبيعة في ثلاث حالات: صلبة وسائلة وغازية، فإنه بالإمكان تصنيف البلازما على أنها الحالة الرابعة التي يمكن أن توجد عليها المادة.
على النقيض من الغازات، فإن للبلازما صفاتها الخاصة. يؤدي التأين لخروج واحد أو أكثر من الإلكترونات عند تسليط حرارة أو طاقة معينة. هذه الشحنة الكهربائية تجعل البلازما أو الهيولى موصلة للكهرباء ولذلك ستستجيب بقوة للمجال الكهرومغناطيسي. تأخذ البلازما شكل غاز محايد (معتدل) شبيه بالغيوم، على سبيل المثال النجوم. أو قد يأتي كحزم متأينة ولكنها تحتوي على غبار وحبيبات (وتسمى البلازما المغبرة) وهذه قد تشكلت بواسطة الحرارة والغاز المتأين. فعند قذف الإلكترون بعيدا عن النواة ستصبح الشحنات الموجبة والسالبة أكثر حرية.
القوة النووية الضعيفة أو القوة الضعيفة أو التآثر الضعيفة هي واحدةٌ من القوى الأساسية الأربعة الموجودة في الطبيعة حسب فيزياء الجسيمات، إلى جانب ثلاث قوى أخرى هي التآثر القوي، والتآثر الكهرومغناطيسي، والجاذبية. تُعد القوة النووية الضعيفة القوّة المسؤولة عن الاضمحلال الإشعاعي والاندماج النووي للجسيمات دون الذرية، وتُسمّى نظرية القوة النووية الضعيفة في بعض الأحيان باسم الديناميكا النكهية الكمية قياساً على مُصطلحي ديناميكا لونية كمية وكهروديناميكا كمية، لكنّ هذا المُصطلح نادر الاستخدام عملياً.
تنتج القوة النووية الضعيفة عن انبعاثات أو امتصاصات بوزونات دبليو و زد طبقاً للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، وتتآثر جميع الفرميونات المعروفة تآثراً ضعيفاً. والفرميونات هي جُسيمات تملك خاصية اللف المغزلي بعدد كم مغزلي قيمته نصف عدد صحيح. يُمكن أن يكون الفرميون جُسيماً أولياً مثل الإلكترون، ويُمكن أن يكون جُسيماً مُركباً مثل البروتون. وبما أنّ كتلة بوزونات دبليو وزد أكبر بكثير من كتلة البروتونات والنيوترونات، فإنّ هذا يخلق مدى قصيراً للقوة النووية الضعيفة. وتعود سبب تسمية هذا التآثر بالضعيف إلى أنّ شدة مجاله على مدى مسافة مُعينة تكون أقل حجماً من تلك التي يصنعها التآثر القوي والتآثر الكهرومغناطيسي.
الانفجار العظيم هو النظرية السائدة في علم الكون الفيزيائي حول نشأة الكون. تعتمد فكرة النظرية أن الكون كان في الماضي في حالة حارة شديدة الكثافة فتمدد، وأن الكون كان يومًا جزء واحد عند نشأة الكون. بعض التقديرات الحديثة تُقدّر حدوث تلك اللحظة قبل 13.8 مليار سنة، والذي يُعتبر عمر الكون. وبعد التمدد الأول، بَرُدَ الكون بما يكفي لتكوين جسيمات دون ذرية كالبروتونات والنيترونات والإلكترونات. ورغم تكوّن نويّات ذرية بسيطة خلال الثلاث دقائق التالية للانفجار العظيم، إلا أن الأمر احتاج آلاف السنين قبل تكوّن ذرات متعادلة كهربيًا. معظم الذرات التي نتجت عن الانفجار العظيم كانت من الهيدروجين والهيليوم مع القليل من الليثيوم. ثم التئمت سحب عملاقة من تلك العناصر الأولية بالجاذبية لتُكوّن النجوم والمجرات، وتشكّلت عناصر أثقل من خلال تفاعلات الانصهار النجمي أو أثناء تخليق العناصر في المستعرات العظمى. تُقدّم نظرية الانفجار الكبير شرحاً وافياً لمجموعة واسعة من الظواهر المرئية، بما في ذلك وفرة من العناصر الخفيفة والخلفية الإشعاعية للكون والبنية الضخمة للكون وقانون هابل.
الثقب الأسود هو منطقة في الفضاء ذات كثافة مهولة (اى تحوي كتلة بالغة الكبر بالنسبة لحجمها) غالبا تفوق مليون كتلة شمسية ، تصل الجاذبية فيها إلى مقدار لا يستطيع الضوء الإفلات منها ، ولهذا تسمى ثقبا أسودا. يتكون الثقب الأسود بتجمع مادة كثيرة تنضغط تحت تأثير جاذبيتها الخاصة، وتلتهم معظم ما حولها من مادة حتى تصل إلى حالة ثقب أسود. كل هذا يحدث فيها بفعل الجاذبية . وهي نفس قوة الثقالة التي تتكون بواسطتها النجوم ، ولكن النجوم تتكون من كتل صغيرة نسبيا ؛ فالشمس مثلا لها 1 كتلة شمسية ، أما الثقب الأسود فهو يكون أكثر كتلة من 1 مليون كتلة شمسية.
تزداد الكثافة للثقب الأسود (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وانعدام الفراغ البيني بين الجسيمات)، فتصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة تجذب أي جسم يمر بالقرب منه، مهما بلغت سرعته وتبتلعه. وبالتالي تزداد كتلة المادة الموجودة في الثقب الأسود. وبحسب النظرية النسبية العامة لأينشتاين، فإن جاذبية ثقب أسود تقوّس الفضاء حوله مما يجعل شعاع ضوء يسير فيه بشكل منحني ، بدلا من سيره في خط مستقيم .
في النسبية يعرف الثقب الأسود بصورة أدق على أنه منطقة من الزمكان تمنع فيها جاذبيته كل شيء من الإفلات بما في ذلك الضوء.
بدأ علم البصريات بتطوّر العدسات على أيدي قدامى المصريين وسكان بلاد الرافدين، ثم وضع فلاسفة الإغريق نظريات حول الضوء والإبصار، وبعدها تطوّر علم هندسة البصريات في العالم اليوناني الروماني. اشتُقّت كلمة «optics» التي تعني البصريات، من الكلمة اليونانية «τα ὀπτικά» التي تعني المظهر أو انظُر. شهد علم البصريات تطوّرًا بارزًا خلال العصر الذهبي للإسلام وتطويرهم لفيزياء البصريات واستكشافهم لوظائف وتركيب العين البشرية، ثم شهد تطوّرًا بارزًا آخر في عصر أوروبا الحديثة المبكرة، حيث بدأ التعرّف على مفهوم الحيود. يُطلق الآن على دراسات تلك الفترة مصطلح «البصريات التقليدية». أما مصطلح «البصريات الحديثة»، فيُشير إلى أبحاث البصريات التي توسّعت بدرجة كبيرة خلال القرن العشرين كعلوم البصريات الطبيعية وبصريات الكم. في البداية، اهتم الفلاسفة بتفسير كيفية الرؤية دون التطرّق إلى الأمر من أبعاده المادية والتشريحية والنفسية. يعد إقليدس أول من كتب في هندسة البصريات، حيث بدأ دراسته للبصريات تزامُنًا مع دراسته للهندسة. حدّد إقليدس عددًا النقاط عدّها من البديهيات، وهي أن أشعة الرؤية تتجه في خط مستقيم إلى الأشياء، وأن تلك الأشعة الواقعة على الأشياء شكلها مخروطي، وأن المناطق المرئية من الأشياء هي تلك التي وقعت عليها أشعة الرؤية، وأن الأشياء التي تُرى بزاوية رؤية كبيرة تظهر أكبر مما تبدو في الحقيقة، وأن الأشياء التي تُرى بأشعة عالية تظهر عالية، وأن الأشعة اليمنى واليسرى تظهر يمينًا ويسارًا، وأن الأشياء التي تُرى من زوايا مختلفة تبدو أكثر وضوحًا. كان يعقوب بن إسحاق الكندي أحد أقدم المهتمّين بدراسة البصريات في العالم الإسلامي. وفي مؤلّفه الذي عرفه الغرب باسم «De radiis stellarum» وضع الكندي نظرية تقول بأن: «كل شيء في العالم... يبعث أشعته في كل اتجاه، فتملأ أرجاء العالم». كان لتلك النظرية أثرها على العلماء من بعده أمثال ابن الهيثم وروبرت جروسيتيست وروجر باكون. وفي سنة 984 م، كتب الرياضياتي العلاء بن سهل مخطوطته «رسالة حول المرايا الحارقة والعدسات» شرح فيها رأيه حول كيفية قيام المرايا الكروية والعدسات بثني وتركيز الضوء. في هذا العمل، اكتشف ابن سهل خصائص انكسار الضوء، ووضع قانونًا رياضيًا يُكافيء قانون الانكسار المتعارف عليه الآن.
بوابة:الفيزياء/مقالة مختارة/10
المجهر المستقطب أو المجهر البتروجرافي (بالإنجليزية: Petrographic Microscope)، هو أهم أنواع المجاهر المستخدمة في دراسة الشرائح الرقيقة للصخور والمعادن، وكذلك في دراسة حبيبات المعادن المغمورة في السوائل، كما يتم استخدام المجهر البتروغرافي أيضا في معامل الكيمياء وعلم التربة وعلم الأدوية وعلم الفلزات. ويشترك المجهر البتروغرافي مع مختلف المجاهر في نفس التصميم، وأسس العمل، والتركيب. يختلف المجهر المستقطب عن المجهر المتستخدم في الدراسات الحيوية في عدة أشياء: فمسرح المجهر البتروغرافي مستدير ويمكن دورانه باليد حول محور رأسي، وحافته مدرجة 360 درجة، ومثبت بجانبه ورنية لقياس زاوية الدوران. والمجهر البتروغرافي يوجد به عدسة تُعرف باسم "عدسة برتراند" في مكان متوسط بين عينية المجهر والمحلل، ويمكن إزاحتها عن مسار الضوء. كما يوجد بالمجهر البتروغرافي منشوران من نوع نيكول، أحدهما أسفل المسرح يعرف بالمستقطب، والثاني يقع فوق العدسة الشيئية ويعرف بالنيكول العلوي أو المحلل. ويوجد بالعدسة العينية الخاصة بالمجهر المستقطب (البتروغرافي) شعرتان متعامدتان يقسمان مجال الرؤية إلى أربع رُبعيات، بالإضافة إلى مجموعة من العدسات المجمعة مركبة من عدة عدسات يمكن خفضها أو رفعها في مسار الضوء، وبعض الأجزاء الإضافية التي تلزم في استعمالات المجهر لدراسة المعادن مثل شريحة الجبس، والميكا، ووتد الكوارتز. من الأمور الضرورية لكي تكون جميع الأجزاء البصرية في المجهر على خط واحد ينطبق مع محور أنبوبة المجهر، وهذه الخاصية لا بد من توافرها خاصة بالنسبة لمجهر له مسرح يدور، وهذا يعني أنه عندما يدور المسرح يجب أن يبقى أي جسم موجود عند تقاطع الشعرتين المتعامدتين، مثلا في مكانه، لكن إذا تحرك الجسم من مكانه مع دوران المسرح فهذا يعني أن المجهر أو المسرح يكون غير متمركز (أي أن محور دورانه لا ينطبق مع محور أنبوبة المجهر)، ويلزم لمركزة المجهر أو المسرح عندئذ إما ضبط محور المسرح على محور الشيئية أو العكس.
بوابة:الفيزياء/مقالة مختارة/11
المفاعل النووي هو عبارة عن جهاز يستخدم لبدء تفاعل نووي متسلسل مُسْتَدَام وبالتحكم فيه، أو بتعبير أدق التحكم في معدل سير الفاعل النووي حتى يكون بطيئا بحيث يمكن الاستفادة من طاقته لفترة طويلة. أما إذا لم يكن هناك نظام للتحكم في معدل سريان التفاعل فإن التفاعل النووي المتسلسل يؤدي إلى الانفجار ؛ هذا لأن المفاعل أو نظام اليورانيوم يطلق طاقته كلها مرة واحدة خلال أقل من ثانية واحدة ؛ فهو يكون قنبلة نووية. يعمل المفاعل النووي بوقود اليورانيوم أو البلوتونيوم-239 حيث تعمل نيوترونات على انشطار أنوية اليورانيوم أو البلوتونيوم فتتولد طاقة حرارية.لا بد من التحكم في عمليات الانشطار النووي المتسلسلة داخل قلب المفاعل مع الحفاظ على الأجواء المناسبة لاستمرار تلك العمليات بشكل دائم دون وقوع انفجارات، تنساب الطاقة النووية من المفاعل بشكل تدريجي في هيئة حرارة وإشعاعات. والمفاعل النووي، المعروف سابقا باسم كومة ذرية، كان كومة من اليورانيوم والجرافيت، وكان جهاز يستخدم لبدء والتحكم في عدد النيوترونات المتفاعلة مع اليورانيوم للبقاء على سلسلة تفاعلات نووية مستدامة، من دون زيادة للتفاعل حتى لا يحدث انفجار. ويتم تحديد عدد النيوترونات المتفاعلة مع أنوية اليورانيوم بواسطة قضبان من الكادميوم التي تمتص النيوترونات الزائدة. تستخدم المفاعلات النووية في محطات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء ودفع السفن والغواصات. أحد أنواع المفاعلات النووية هو مفاعل الماء الخفيف الذي يعمل باليورانيوم المخصب - به نحو 5و3 % من اليورانيوم-235 القابل للانشطار عند امتصاصه نيوترونا - وتبلغ كمية اليورانيوم المخصب فيه نحو 100 طن. كما تستخدم بعض المفاعلات النووية الصغيرة لإنتاج نظائر مشعة للاستخدام الطبي والصناعي، أو لإنتاج البلوتونيوم-239 من اليورانيوم الطبيعي - بستخدم البلوتونيوم-239 في صنع الأسلحة النووية. كما يمكن استخدام البلوتونيوم-239 بعد خلطه بنسبة نحو 4 % مع اليورانيوم الطبيعي في تشغيل مفاعل نووي يولد الكهرباء. كما توجد مفاعلات صغيرة أيضا لأغراض البحث العلمي - حيث تستخدم النيوترونات الناتجه فيه في فحص المواد والتعرف على تركيب المواد، وتحليل الشوائب في الأنهار والبحار والهواء.
بوابة:الفيزياء/مقالة مختارة/12
الأبيض هو لون حسب المفهوم الحسّي لإدراك الألوان، لكنّه بالحقيقة لون من غير صبغة، فهو مجموع كافّة الألوان في الطيف المرئي، بالتالي فهو لا يعدّ لوناً مثلما هو الحال في الأسود والرمادي. عندما يكون التركيب الطيفي للضوء الساقط على جسم ما محفّزاً بشكل متساوٍ للأنواع الثلاثة من الخلايا المخروطية في عين الإنسان فإنّ الجسم يبدو للناظر أبيض اللون. يعدّ اللون الأبيض من الألوان كثيرة الانتشار في الطبيعة، فهو لون أشعّة الشمس، المصدر الأساسي الطبيعي للضوء على الكرة الأرضية. يتلوّن بالأبيض عددٌ من الكائنات الحيّة على وجه الأرض، بالإضافة إلى الكثير من المواد الطبيعية البيضاء مثل الثلج والقطن والسحاب والحليب والحجر الجيري وغيرها. كما يمكن تطبيق اللون الأبيض صناعياً في الدهانات والأصبغة وغيرها. يمثّل الأبيض في العديد من الثقافات مفهوم النقاء والبراءة، وهو رمزٌ يشير إلى الضياء بدلالة معاكسة للون الأسود، الذي يدلّ على الظلمة. بناءً على بيانات من استطلاع رأي الناس في أوروبّا والولايات المتّحدة فإنّ الأبيض هو اللون الذي يترافق عادةً مع الخير والأمانة والنقاء والبداية والتجدّد والحياد والكمال والإتقان. ارتدى الكهنة في مصر القديمة الملابس البيضاء كرمز على الطهارة والنقاء، كما كان ارتداء التوجة ذات اللون الأبيض دليلاً على المواطنة في روما القديمة. يعدّ اللون الأبيض مهمّاً في أغلب ديانات العالم؛ فلباس الإحرام عند المسلمين بيضاء في موسم الحج، كما يرتدي الملابس البيضاء رجال الدين في الشنتو في اليابان، وكذلك البراهمة في الهند. أمّا في الكنيسة الرومانية الكاثوليكية فيرتدي بابا الفاتيكان الرداء الأبيض كرمز على النقاء والتضحية. يكون فستان الزفاف في أغلب الثقافات ذا لونٍ أبيض كدليلٍ على البهجة والنقاء، في حين أنّه في بعض الثقافات في شرقيّ آسيا فيدلّ على الحداد.
بوابة:الفيزياء/مقالة مختارة/13
تمثيل المعاوقة أو تمثيل ماكسويل، (بالإنجليزية: Impedance analogy) هو أحد التمثيلات الكهربية الميكانيكية الأكثر شيوعًا، وسُمى بذلك لأنه يحافظ على التماثل بين المعاوقة الكهربية والمعاوقة الميكانيكية، على عكس تمثيل المسامحة. استخدم جيمس كليرك ماكسويل التمثيل الميكانيكي لشرح أفكاره عن المجالات الكهرومغناطيسية، فكان أول مَنْ قام بربط القوة الميكانيكية بفرق الجهد الكهربي عام 1873م وبالتالي فيرجع له وضع بذرة تمثيل المعاوقة، وهو أول التمثيلات الكهربية الميكانيكية ظهورًا، بالرغم من أن مصطلح المعاوقة لم يكن قد صيغ بعد حتى صاغه أوليفر هيفسايد سنة 1886م، ثم طُوّرتْ الفكرة وقام آرثر كينيلي بتقديم فكرة المعاوقة المُعقدة سنة 1893م، ثم امتدّ مفهوم المعاوقة إلى المجال الميكانيكي سنة 1920م بواسطة آرثر كينيلي وآرثر جوردون ويبستر. يُستخدَم تمثيل الأنظمة الميكانيكية على شكل دوائر كهربائية للاستفادة من التطورات النظرية الهائلة في تحليل الأنظمة الكهربائية المُعقدة، وخاصةً في مجال المرشحات. بتحويل النظام الميكانيكي إلى صيغة كهربائية يمكن تطبيق قواعد هندسة الدوائر الكهربية مباشرةً على النظام الميكانيكي دون تعديل، بالإضافة إلى أهمية استخدام التمثيل الكهربي الميكانيكي في الأنظمة الكهروميكانيكية؛ عن طريق تحويل الجزء الميكانيكي من النظام إلى صيغة كهربائية وبذلك يمكن إجراء تحليل واحد للنظام بأكمله. عند تطبيق هذه الطريقة يكون السلوك الرياضي للنظام الكهربي المُحاكى مطابقًا للنظام الميكانيكي المُمثَّل، وكل عنصر في المجال الكهربي لديه عنصر مقابل في المجال الميكانيكي، وبالتالي جميع قوانين تحليل الدوائر الكهربية - مثل قوانين كيرشوف التي تُطبَّق في المجال الكهربي - يمكن تطبيقها أيضًا على النظام الميكانيكي المُمثَّل.
بوابة:الفيزياء/مقالة مختارة/14
النسبية العامة (تُعرف أيضًا باسم النظرية العامة للنسبية) هي النظرية الهندسية للجاذبية نشرها ألبرت أينشتاين سنة 1915 والوصف الحالي للجاذبية في الفيزياء الحديثة. تعمل النسبية العامة على تعميم النسبية الخاصة وتنقيح قانون الجذب العام لنيوتن، حيث تقدِّم وصفًا موحَّدًا للجاذبية كخاصية هندسية للمكان والزمن، أو الزمكان. وبشكل خاص، يرتبط انحناء الزمكان بشكل مباشر بالطاقة والزخم أيًا كانت المادة والإشعاع الموجودان. يتم تحديد العلاقة بواسطة معادلات حقل أينشتاين، وهو نظام من المعادلة التفاضلية الجزئية. تختلف بعض تنبؤات النسبية العامة بشكل كبير عن تنبؤات الفيزياء الكلاسيكية، خاصةً فيما يتعلق بمرور الزمن، وهندسة المكان، وحركة الأجسام في السقوط الحُر، وانتشار الضوء. ومن بين الأمثلة على هذه الاختلافات، تمدد الزمن الثقالي، وعدسة الجاذبية، والانزياح الأحمر الجذبوي للضوء، والتأخير الزمني الثقالي. وقد تم تأكيد تنبؤات النسبية العامة فيما يتعلق بالفيزياء الكلاسيكية في كل عمليات الرصد والتجارب حتى الآن. على الرغم من أن النسبية العامة ليست النظرية النسبية الوحيدة للجاذبية، إلا أنها أبسط نظرية متسقة مع البيانات التجريبية. ورغم ذلك، تبقى الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها، والسؤال الأكثر أهمية هو كيف يمكن التوفيق بين النسبية العامة وقوانين فيزياء الكم لإنتاج نظرية كاملة ومتسقة ذاتيًا للجاذبية الكمية. نظرية أينشتاين لها آثار مهمة في الفيزياء الفلكية؛ على سبيل المثال، هي تشير بقوة إلى وجود الثقوب السوداء - مناطق من الفضاء (المكان) يتم فيها تحريف المكان والزمن بطريقة لا يمكن لأي شيء حتى الضوء الهروب منها - كحالة نهائية للنجوم الضخمة.