يُمكن تلخيص الفرق بين الفيزياء النظرية والفيزياء التجريبية كالفرق بين رسم شخص ونحت تمثال له؛ في الأولى يتم وضع حسابات وقياسات وإجراء النماذج على الورق، بينما في الثانية يتم تنفيذ التجارب والاختبارات على النماذج والتأكد من فعاليتها وتطبيقاتها؛ الفيزياء النظرية تعمل على اشتقاق نظريات توضح كيف يعمل هذا الكون، بينما الفيزياء التجريبية تعمل على إجراء التجارب لاختبار كيفية عمل هذا الكون.
لا شك أنك تعرف قصة "التفاحة والجاذبية" التي حصلت مع العالم نيوتن؛ فهو لم يعلم أبداً بوجود طاقة قادرة على جذب الكُتل (مثل الجمادات والإنسان) للأرض قبل أن تسقط التفاحة على رأسه، ولم يقم بوضع معادلة رياضية أو فرضية واحدة للجاذبية قبلها، وهو مثال على الفيزياء التجريبية، بينما العالِم الشهير آينشتاين وضع مئات النظريات الفيزيائية والمعادلات الرياضية اعتماداً على خياله وأفكاره دون القيام بتجربة أي منها بشكل عملي أو تطبيقي، وهو مثال على الفيزياء النظرية.
الفيزياء النظرية
هي مجموعة من الأفكار الفيزيائية الثابتة المُتعلقّة بالكون، والفرضيات القائمة على مفاهيم وتعاريف فيزيائية مُحددة مسبقاً، ويقوم العلماء بهذا المجال في وضع مفاهيم، وفلسفات، وأسس رياضية لوصف إحدى الظواهر الفيزيائية، وكما يقوموا بوضع المقاييس والقوانين التي تحكم العلاقة والتفاعلات بين الطاقة والمادة، وتشمل مسؤولياتهم ما يلي:
- بناء نماذج نظرية لخصائص الكون الفيزيائية بناءً على أفكارهم وخيالهم، وكتابة البيانات الخاصة بها.
- إجراء التحليلات الرياضية حول ظواهر الكون الفيزيائية.
- كتابة الأوراق، والتقارير، والمناقشات، حول النظريات الفيزيائية وتوضيحها سواء كانت صحيحة أم خاطئة.
أشهر علماء الفيزياء النظرية:
- ألبرت أينشتاين.
- فيثاغورس.
- أرسطو.
- أرخميدس.
- هيباتيا.
- ابن الهيثم.
- الفارابي.
- البيروني.
- عمر الخيام.
- جاليليو جاليلي.
- بليز باسكال.
- ماكس بلانك.
- ارنست رذرفورد.
- اروين شرودنغر.
- فيرنر هايزنبرغ.
- ستيفن هوكينج.
الفيزياء التجريبية
هي مجموعة من التجارب الواقعيّة والعمليّة لجميع فرضيات وأفكار الفيزياء النظرية، ويقوم العلماء بهذا المجال بإجراء الاختبارات والتجارب على النظريات والنماذج التي وضعها علماء الفيزياء النظرية، وابتكار تقنيات وتطبيقات يمكن استخدامها اعتماداً عليها، وتشمل مسؤولياتهم ما يلي:
- اختبار النماذج التي وضعها علماء الفيزياء النظرية بشكل عملي وواقعي.
- تطوير طرق لاستخدام خصائص المادة والطاقة في التطبيقات الصناعية.
- مراقبة بيانات النماذج التي وضعها علماء الفيزياء النظرية، وتسجيلها، ومن ثم تحليلها؛ لتحقيق الكفاءة والفائدة الأفضل منها.
أشهر علماء الفيزياء التجريبية:
- اسحاق نيوتن.
- لويس الفاريز.
- جيرد بينيج.
- نيكولاس بلومبرجن.
- ويليام هنري براغ.
- اوين تشمبرلين.
- ماري كوري.
- مايكل فارادي.
- جيمس فرانك.
- جيروم فريدمان.
- فابيولا جيانوتي.
- الكسندر كورديوك.
- بيتر ماسون.
- فورست إس موزير.
- كاي سيغبان.
وفي الختام، الفيزياء النظرية والفيزياء التجريبية فرعان مكملان لبعضهما ولا يمكن التخلّي عن واحدة منهما أو التقليل من أهميتها في دراسة الفيزياء والكون وظواهره المختلفة.