التوعية بالفيزياء

يشمل التوعية الفيزيائية جوانب من التوعية العلمية وتعليم الفيزياء ، ومجموعة متنوعة من الأنشطة التي تقوم بها المدارس ومعاهد البحوث والجامعات والنوادي والمؤسسات، مثل متاحف العلوم، بهدف توسيع قاعدة الجمهور وزيادة الوعي والفهم للفيزياء، بما في ذلك بناء الثقة مع غير المتخصصين ^{[ 1 ]} . وبينما قد يكون الجمهور العام محورًا لبعض هذه الأنشطة، غالبًا ما تركز التوعية الفيزيائية على تطوير وتوفير الموارد وتقديم العروض للطلاب والمعلمين في التخصصات الأخرى، وفي بعض الحالات للباحثين في مختلف مجالات الفيزياء. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

بذلت جهود متواصلة من قبل الأفراد والمؤسسات منذ أوائل القرن التاسع عشر لتوسيع نطاق فهم الفيزياء لجمهور أوسع. وسعت أعمال تاريخية، مثل " حوار حول النظامين العالميين الرئيسيين" و "علمان جديدان" لجاليليو جاليلي ، إلى تقديم معارف ثورية في علم الفلك، وأطر مرجعية، وعلم الحركة بطريقة يمكن للجمهور العام فهمها بفعالية كبيرة.

في منتصف القرن التاسع عشر، ألقى الفيزيائي والكيميائي الإنجليزي مايكل فاراداي ^{[ 5 ]} سلسلة من تسع عشرة محاضرة موجهة للشباب بهدف تبسيط الظواهر العلمية. وكان هدفه رفع مستوى الوعي وإلهامهم، بالإضافة إلى زيادة إيرادات المؤسسة الملكية . عُرفت هذه السلسلة باسم محاضرات عيد الميلاد ، ولا تزال مستمرة حتى اليوم. وبحلول أوائل القرن العشرين، أدت الشهرة الواسعة لعلماء فيزياء مثل ألبرت أينشتاين وماري كوري ، بالإضافة إلى اختراعات مثل الراديو، إلى تزايد الاهتمام بعلم الفيزياء. وفي عام 1921، في الولايات المتحدة، كان لتأسيس جمعية سيجما باي سيجما الفخرية للفيزياء في الجامعات دورٌ أساسي في زيادة عدد عروض الفيزياء، وأدى إلى إنشاء نوادي فيزياء مفتوحة لجميع الطلاب. ^{[ 6 ]}

كانت المتاحف وسيلة مهمة للتواصل مع الجمهور، لكن معظم متاحف العلوم المبكرة كانت تركز عمومًا على التاريخ الطبيعي . ضمت بعض المتاحف المتخصصة، مثل متحف كافنديش في جامعة كامبريدج ، العديد من الأجهزة ذات الأهمية التاريخية التي ساهمت في الاكتشافات الرئيسية لماكسويل ، وتومسون ، وراذرفورد ، وغيرهم. ^{[ 7 ]} ومع ذلك، لم توفر هذه الأماكن سوى فرص قليلة للتعلم العملي أو العروض التوضيحية.

في أغسطس/آب 1969، افتتح فرانك أوبنهايمر متحفه الجديد "إكسبلوراتوريوم " في سان فرانسيسكو، والذي خصصه بشكل أساسي لعرض العلوم التفاعلية التي تُجسد مبادئ الفيزياء. ونشر المتحف تفاصيل معارضه في سلسلة "كتيبات" ألهمت العديد من المتاحف حول العالم، ومنذ ذلك الحين، توسع ليشمل العديد من برامج التوعية. وكان أوبنهايمر قد أجرى بحثًا حول متاحف العلوم الأوروبية خلال فترة زمالة غوغنهايم عام 1965. ولاحظ أن ثلاثة متاحف كان لها تأثير كبير على "إكسبلوراتوريوم": قصر الاكتشاف (Palais de la Découverte )، الذي عرض نماذج لتعليم المفاهيم العلمية ووظف الطلاب كمُرشدين، وهي ممارسة ألهمت بشكل مباشر برنامج "إكسبلوراتوريوم" التعليمي لطلاب المدارس الثانوية الذي نال استحسانًا كبيرًا؛ ومتحف ساوث كنسينغتون للعلوم والفنون، الذي كان أوبنهايمر وزوجته يزورانه باستمرار؛ والمتحف الألماني في ميونيخ، أكبر متحف للعلوم في العالم، والذي ضم عددًا من العروض التفاعلية التي أثارت إعجاب عائلة أوبنهايمر. ^{[ 8 ]}

وفي السنوات اللاحقة، استمر التوعية بالفيزياء، والتوعية العلمية بشكل عام، في التوسع واتخذ أشكالاً شعبية جديدة، بما في ذلك برامج تلفزيونية ناجحة للغاية مثل برنامج Cosmos: A Personal Voyage ، الذي تم بثه لأول مرة في عام 1980.

في إطار جهود التواصل مع مجتمع تعليم الفيزياء للمعلمين والطلاب، أنشأت المؤسسة الوطنية للعلوم الأمريكية (NSF) ووزارة الطاقة الأمريكية (USDOE) في عام 1997 برنامج QuarkNet ، ^{[ 9 ]} وهو برنامج لتطوير المعلمين مهنيًا. وفي عام 2012، حصلت جامعة نوتردام على منحة قدرها 6.1 مليون دولار أمريكي لمدة خمس سنوات لدعم توسيع برنامج QuarkNet على مستوى الولايات المتحدة. وفي عام 1997 أيضًا، شُكِّلَت المجموعة الأوروبية للتوعية بفيزياء الجسيمات، بقيادة كريستوفر ليويلين سميث ، زميل الجمعية الملكية والمدير العام لمركز سيرن ، بهدف إنشاء مجتمع من العلماء ومعلمي العلوم والمتخصصين في التواصل العلمي في مجال تعليم العلوم والتوعية العامة بفيزياء الجسيمات. وأصبحت هذه المجموعة تُعرف باسم المجموعة الدولية للتوعية بفيزياء الجسيمات (IPPOG) في عام 2011 بعد بدء تشغيل مصادم الهادرونات الكبير (LHC ). ^{[ 10 ]}

بدأت العديد من المبادرات المعاصرة في مجال التوعية بالفيزياء بتغيير تركيزها، متجاوزةً حدود هذا المجال التقليدية، ساعيةً إلى إشراك الطلاب والجمهور من خلال دمج عناصر التصميم الجمالي والثقافة الشعبية. لم يقتصر الهدف على إخراج الفيزياء من إطار التعليم العلمي البحت فحسب ، بل شمل أيضاً استقطاب متخصصين وطلاب من مجالات أخرى لإثراء النقاش بوجهات نظرهم حول الظواهر الفيزيائية. وتشمل هذه الأعمال فنانين يصنعون منحوتات باستخدام الموائع المغناطيسية ، وفن التصوير الفوتوغرافي باستخدام تقنيات التصوير عالية السرعة وفائقة السرعة .

وقد ساهمت جهود أخرى، مثل برنامج "الفيزياء في العمل" بجامعة كامبريدج ^{[ 11 ]} ، في تنظيم فعاليات سنوية لعرض استخدامات الفيزياء في الحياة اليومية لطلاب المرحلة الثانوية، بالإضافة إلى مسابقة فيزياء للمرحلة الثانوية العليا. ^{[ 12 ]} وإدراكًا لأهمية هذه المبادرات، أنشأت كامبريدج منظمة متخصصة في التوعية الفيزيائية، ومكتبًا للتوعية التعليمية، ^{[ 13 ]} وتطمح إلى إنشاء مركز للفيزياء وتوسيع شراكاتها الصناعية، بحيث "يضم فريقًا أساسيًا من مسؤولي التوعية مجهزًا تجهيزًا جيدًا، ومكرسًا لعرض التطبيقات العملية للفيزياء، وإثبات أنها مادة دراسية سهلة الفهم وذات صلة بواقعنا". ^{[ 14 ]}

يعمل فريق البحث الفرنسي "الفيزياء المُعاد تصورها" ^{[ 15 ]} التابع لمختبر فيزياء المواد الصلبة ^{[ 16 ]} على أبحاثٍ حول طرقٍ جديدةٍ لعرض فيزياء الحالة الصلبة الحديثة وإشراك عامة الناس. في عام 2013، غطّت مجلة "فيزياء اليوم" هذا الفريق في مقالٍ بعنوان "فيزياء الكم للجميع"، والذي ناقش كيف سعى المشروع، بمساعدة المصممين والعروض التوضيحية غير التقليدية، إلى جذب وإشراك أشخاصٍ لم يتصوروا أنفسهم مهتمين بالعلوم، ونجح في ذلك. ^{[ 17 ]}

تم تطوير برنامج التبادل العلمي والترفيهي من قِبل الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية (NAS) بهدف تعزيز الوعي والمعرفة والفهم العام للعلوم والتكنولوجيا العلمية المتقدمة من خلال تمثيلها في التلفزيون والسينما ووسائل الإعلام الأخرى. ^{[ 18 ]} وقد أُطلق البرنامج رسميًا عام 2008 كشراكة بين الأكاديمية الوطنية للعلوم وهوليوود. يقع مقر البرنامج في لوس أنجلوس ، كاليفورنيا.

• تقدم الجمعية الفيزيائية الأمريكية منحًا تصل إلى 10000 دولار لمساعدة أعضاء الجمعية على تطوير أنشطة توعية جديدة في مجال الفيزياء.
• يقدم معهد المواد التكيفية المعقدة (ICAM) منحًا وزمالات للتوعية الفيزيائية.
• على الرغم من أن مؤسسة ويلكوم ترست تركز في الغالب على العلوم البيولوجية، إلا أنها تتطرق أيضاً إلى الفيزياء وتشجع على نشرها. وتهدف إلى تحسين مستويات الأحياء والكيمياء والفيزياء في المملكة المتحدة.
• يهدف معهد الفيزياء (IoP) إلى توفير تجارب فيزيائية إيجابية وجذابة للجمهور من خلال أنشطة وفعاليات تفاعلية وممتعة. صُمم برنامج منح المشاركة العامة لتقديم دعم مالي يصل إلى 1500 جنيه إسترليني للأفراد والمنظمات التي تُنظم فعاليات وأنشطة فيزيائية في المملكة المتحدة وأيرلندا. ^{[ 46 ]}

• جائزة كالينغا لتبسيط العلوم هي جائزة تمنحها اليونسكو للمهارات الاستثنائية في تقديم الأفكار العلمية لغير المتخصصين.
• تُمنح جائزة كلوبستيج التذكارية من قبل الرابطة الأمريكية لمعلمي الفيزياء، وتُقدم تخليداً لذكرى الفيزيائي بول إي. كلوبستيج.
• تُمنح جائزة كلفن من قبل معهد الفيزياء تقديراً للمساهمات المتميزة في فهم الجمهور للفيزياء.
• تُمنح جائزة مايكل فاراداي لتوصيل العلوم إلى جمهور المملكة المتحدة من قبل الجمعية الملكية .
• تُمنح جائزة جان بيرين للترويج في الفيزياء من قبل الجمعية الفيزيائية الفرنسية .