فيزيك از واژه يوناني physikus به معني « طبيعي» و physis به معني «طبيعت» گرفته شده است. پس فيزيك علم طبيعت است به عبارتي در عرصه علم پديده هاي طبيعي را بررسي مي كند. فیزیک یکی از شاخه های مهم ” شاید مهم ترین ” علومم طبیعی بوده و بررسی تمام پدیده های طبیعی را به نحوی زیر پوشش خود قرار می دهد .
علم فيزيك رفتار و اثر متقابل ماده و نيرو را مطالعه مي كند.مفاهيم بنيادي پديده هاي طبيعي تحت عنوان قوانين فيزيك مطرح مي شوند.اين قوانين به توسط علوم رياضي فرمول بندي مي شوند به طوريكه قوانين فيزيك و روابط رياضي با هم در توافق بوده و مكمل هم هستند.و دو تايي قادرند كليه پديده هاي فيزيكي را توصيف نمايند.
رشته فیزیک در حد لیسانس عبارت است از فیزیک دبیرستانی به اضافه فیزیک قرن بیستم . از سوی دیگر میتوان گفت که فیزیک در حد لیسانس مفاهیم فیزیکی دبیرستانی را عمیقتر کرده و طرز برخورد با مسائل فیزیکی را آموزش میدهد. دکتر پروین نیز میگوید: فیزیک دانشگاهی بر پایه کتاب فیزیک هالیدی و برخی کتب دیگر که به زمینههای فیزیک مدرن میپردازد، قرار گرفته است یعنی به نظر من اگر کسی مطالبی را که در فیزیک هالیدی نوشته شده است به درستی بفهمد باید به او لیسانس فیزیکش را بدهند.
گرایش های مقطع لیسانس:
رشته فیزیک در دوره کارشناسی دارای گرایش های اتمی مولکولی، هستهای ، حالت جامد، هواشناسی ، نجوم و…است (البته فیزیک دارای گرایش دبیری نیز هست که ما در اینجا به بررسی آن نمیپردازیم چرا که گرایش دبیری به عنوان یک گرایش تخصصی در علم فیزیک مطرح نمیباشد) که تعداد واحدهای تخصصی هر یک از این گرایشها در دوره کارشناسی بسیار محدود است و به همین دلیل گرایشهای فوق در این دوره تفاوت محسوسی با یکدیگر ندارند. برای اطلاع هرچه بیشتر به معرفی اجمالی هر یک از گرایشهای این دوره میپردازیم.
گرایش اتمی – مولکولی:
فیزیک اتمی- مولکولی که مربوط به فیزیک جدید است از زمانی متولد شد که دانشمندان متوجه شدند کوچکترین جزء در طبیعت اتم نیست بلکه اتم از اجزای کوچکتری به نام الکترونها و هسته تشکیل شده است. یعنی اتم از هستهای تشکیل شده است که الکترونهایی در اطراف آن میگردند. در این میان فیزیک اتمی به بررسی نقل و انتقالهای الکترونهای اطراف هسته میپردازد و خواص آنها را مورد بررسی قرار میدهد. یعنی ما در فیزیک اتمی کاری به این نداریم که هسته از چه تشکیل شده است بلکه هسته برایمان مرکزی با بار مثبت است و بیشتر توجه ما جلب الکترونهای اطراف هسته میشود. اگر ما بپذیریم که در کل، علم فیزیک به دو بخش دنیای بزرگ و دنیای کوچک تقسیم میشود. دنیای بزرگ فیزیک ، مربوط به دنیای روزمره است و در آن حرکت اتومبیلها، موشک، ماهواره و در کل تمام حرکاتی که میبینیم مورد بررسی قرار میگیرد، فیزیک اتمی به دنیای بینهایت کوچکها برمیگردد چرا که ما در فیزیکاتمی به بررسی ساختار ذرهای به نام اتم میپردازیم و این که اتم چگونه تشکیل شده و چه ویژگیهایی دارد.
گرایش فیزیک هستهای:
در فیزیک هستهای، خود هسته مورد مطالعه قرار میگیرد یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی میکنند که هسته از چه تشکیل شده و چه نیروهایی بین اجزای هسته حکمفرما است و در نتیجه واکنشهای انجام شده، چقدر انرژی آزاد میگردد.انرژی هستهای و رادیوایزوتوپها مسائلی هستندکه در فیزیک هستهای مورد بررسی قرار میگیرد.
فیزیک حالت جامد:
گرایش حالت جامد مربوط به سیستمهای بس ذرهای مخصوصا جامدات است. سامان مقیمی عراقی در ادامه میگوید: «ابتداییترین کار در این گرایش بررسی بلورهای جامدات و خواص اپتیکی ، مکانیکی، الکتریکی و صوتی امواجی است که در آن منتشر میشود که این بررسی منجر به پدیدههای مختلفی مثل ابر رسانایی، نیم رسانایی و یا پخش و انتقال گرما میگردد».دکتر پروین نیز میگوید: «مطالعه دانش مربوط به کریستالها و ویژگیهای فیزیکی آنها به گرایش حالت جامد بر میگردد»
گرایش هواشناسی:
گرایش هواشناسی ، اطلاعات پایهای و متنوعی درباره انواع پدیدههای جوی و برخورد علمی با آنها ارائه میدهد و همچنین با مطالعه دینامیک وضعیت هوا میتوان بررسی کرد که شرایط هوا چگونه تغییر کرده و چه پارامترهایی برای ایجاد این تغییر لازم است.
فیزیک پزشکی :
فیزیک پزشکی به معنی کاربرد فیزیک در حرفه پزشکی است، مانند رادیوگرافی ، سونوگرافی ، بیناییسنجی و غیره. چون بیوفیزیک به معنی فیزیک حیات است، فیزیک پزشکی درباره فیزیک حیات بشر بحث میکند. مانند گردش خون ، آناتومی گوش ، آناتومی چشم و غیره. از طرفی بکارگیری اصول و قوانین این گروههای علمی در طرحریزی و یا ساختن یک سیستم ، به ترتیب مهندسی پزشکی و بیومهندسی نامیده میشود.
گرایش ذرات بنیادی:
گرایش های ذرات بنیادی علمی هستند که به تحقیق و بررسی ذرات بنیادی می پردازد.
ذرات بنیادی ذراتی هستند که سنگ بنای تمام مواد و اجسام جهان می باشند. این ذرات خود تقسیم ناپذیرند. عروفترین ذرات بنیادی شناخته شده، الکترون و کوارک ها می باشند. کوارک ها ذرات سازنده هادرون ها از جمله پروتون ها و نوترون ها می باشند. ذراتی که نیرو های بنیادی را منتقل می کنند، از ذرات بنیادی به شمار می روند.
آینده شغلی، بازار کار، درآمد:
امروزه اگر کشوری بخواهد پیشرفت کند باید پژوهش کند و چیزهای جدیدی بسازد. اگر بخواهد پژوهش کند باید به آزمایشگاهها برود و اگر بخواهد در آزمایشگاهها کار کند، احتیاج به تیم علمی دارد و در یک تیم علمی نیز همیشه متخصصان شاخههای مختلف فیزیک حضور دارند چون هر کاری که بخواهیم انجام بدهیم باید بنیان فیزیکی داشته باشد. دکتر پروین در ادامه می گوید: «برای مثال اگر بخواهیم یک دستگاه الکتریکی بسازیم اول باید بدانیم چه قوانین فیزیکی بر آن حاکم است و بعد از شناخت آن قوانین، میتوان دستگاه مورد نظر را با استفاده از فن و هنر ساخت.» «اگر کسی فیزیک را خوب خوانده باشد در سازمانهای مختلف کشور از قبیل صداوسیما، برنامه و بودجه، مخابرات و همچنین در صنایع مختلف مفید واقع شده و موفق میگردد. چون دانشجویان فیزیک مطلب مختلفی از قبیل الکتریسیته و مکانیک میخوانند و در زمینههای مختلف دید وسیعی پیدا میکنند.» آقای صحبتزاده دانشجوی دکتری فیزیک دانشگاه شهید بهشتی در مورد موقعیتهای شغلی فارغالتحصیلان فیزیک میگوید: «فارغالتحصیلان این رشته در حد کارشناسی میتوانند در صنعت مخابرات و ارتباطات ، نیروگاههای هستهای، مراکز تولید قطعات غیرهادی و سلولهای خورشیدی، صنایع تولید و نگهداری لیزر در صنعت، پزشکی و نظامی و سازمان انرژی اتمی فعالیت کنند.» داریوش شیرازی فارغالتحصیل این رشته نیز میگوید: «اگر کسی به امید به دست آوردن یک موقعیت شغلی مناسب، واردرشته فیزیک بشود، باید بداند که در انتها فقط یک مدرک لیسانس به دست خواهد آورد. برای این که رشتههای علوم پایه و از جمله فیزیک در جامعه ما موقعیت کاری مناسبی ندارند و در نهایت اگر شانس داشته باشند جذب کلاسهای تقویتی و خصوصی میشوند.» البته این در مورد دانشجویانی صدق میکند که رشته فیزیک انتخاب چهل یا سی به بعد آنها بوده است و در واقع به امید این که فقط در دانشگاه پذیرفته شوند این رشته را انتخاب کردهاند و گرنه دانشجویانی که با علاقه و دقت و تامل بسیار این رشته را انتخاب کردهاند حتی به صورت خصوصی نیز در این رشته فعالیت میکند. برای مثال یکی از فارغالتحصیلان این رشته کارگاهی برای ساخت وسایل اپتیکی دایر کرده است و یا تعدادی از فارغالتحصیلان با شرکت ایران خودرو برای بعضی از پروژههای این شرکت قرارداد بستهاند چون دانشجویان این رشته یاد میگیرند با مسائلی که در پیش رویشان قرار میگیرد براحتی برخورد کرده و مدل سادهای برای حل مسائل ارائه بدهند.
توانایی های مورد نیاز و قابل توصیه:
اسماعیلیان دانشجوی دکتری فیزیک هستهای دانشگاه شهید بهشتی میگوید: «فیزیک منهای ریاضی یعنی صفر به همین دلیل دانشجویان این رشته باید از نظر ریاضیات در سطح بسیار بالایی باشند.» سامان مقیمی عراقی نیز معتقد است که دانشجوی این رشته باید به فیزیک علاقهمند باشد به این معنی که از آنچه یاد گرفته است بتواند در زندگی روزمره خویش استفاده کند. برای مثال با توجه به معلومات فیزیک دبیرستانی خود بررسی کند که آبی که از شیر آب میریزد چرا به تدریج باریک میشود و سطح مقطع آن در این هنگام به چه حدی میرسد؟ بیشک عواملی که باعث شد نیوتن با افتادن سیب پی به قانون جاذبه ببرد، کنجکاوی مفرط، صبر و بردباری، مطالعه و آزمایشهای مستمر و قدرت تحلیلی همراه با تفکر فراوان بود که با مشاهده پدیدههای تکراری و عادی زندگی روزمره قوانینی را کشف کرد. دکتر منیژه رهبر در این باره میگوید: «برخلاف رشتههای مهندسی که با اتفاقات علمی کار دارند در رشتههای علوم پایه از جمله فیزیک به چگونگی پیشآمدهای علمی توجه میکنند و در واقع به دنبال یافتن دلایل و چرایی هر پدیده یا اتفاق هستند و به همین دلیل بچههایی که مستعد، باهوش و کنجکاو هستند، میتوانند در این رشته موفق گردند. اما متاسفانه چون در دبیرستان فیزیک بخوبی آموزش داده نمیشود و دانشآموزان تنها به حفظ فرمولها میپردازند، نمیتوانند بین آنچه خواندهاند و آنچه در دنیای خارج وجود دارد، ارتباط برقرار کنند و در نتیجه کنجکاوی آنها تحریک نمیشود و تعداد اندکی از دانشآموزان با استعداد به رشته فیزیک علاقهمند شده و این رشته را انتخاب میکنند.» مهم این است که دانشجوی فیزیک از آنچه در اطرافش اتفاق میافتد به راحتی نگذرد.
وضعیت نیاز کشور به این رشته در حال حاضر:
امروزه اگر ما به فکر پیشرفت و ساخت وسایل صنایع مختلف کشورمان از نظامی گرفته تا پزشکی نباشیم باید این صنایع را به صورت آماده از کشورهای دیگر بخریم که این کار احتیاج به سرمایهای گزاف دارد و باعث وابستگی کشور ما به کشورهای صنعتی میگردد دکتر رهبر نیز در همین زمینه میگوید: «ما در ایران صنایع چندانی نداریم و صنایع موجود نیز بیشتر مونتاژ بوده و ابتکاری نیست اما اگر روزی بخواهیم صنایع پیشرفتهای داشته باشیم باید خواص مواد را بدانیم تا متوجه شویم که چطور میتوان از آنها استفاده بهتری بکنیم و وضعیت آن را بهبود ببخشیم و چنین پیشرفتی تنها با توسعه و پیشرفت علم فیزیک امکانپذیر است چرا که متخصصان فیزیک میتوانند موجب بهبود کیفیت محصولات گشته و یا وسایل جدید طراحی بکند. یعنی ما به جای این که مواد خام خود را خیلی ارزان صادر کنیم به یاری دانش فیزیک آنها را به محصولات ساخته تبدیل بکنیم چرا که این محصولات ارزش افزوده بسیار زیادی دارد. کار ی کشور پیشرفتهای مثل ژاپن انجام داد. چون این کشور به یاری صنایع نیمهرسانا، ترانزیستور و الکترونیک پیشرفت کرده است،صنایعی که علم زیربنایی آنها فیزیک میباشد».
نکات تکمیلی:
بیشتر واحدهای درسی دانشجویان گرایشهای مختلف رشته فیزیک، در دوره لیسانس مشترک اند چرا که دانشجویان فیزیک تنها در سال آخر تحصیلی اقدام به انتخاب گرایش خود میکنند و هر گرایش نیز تنها ۹ واحد تخصصی یعنی سه درس تدریس میشود و به همین دلیل نمیتوان بین یک لیسانس گرایش فیزیک حالت جامد یا هستهای و یا سایر گرایشهای تفاوتی قائل شد یعنی یک لیسانس فیزیک در هیچیک از گرایشها متخصص نمیشود.