تعدّ أدوات القياس جزءاً أساسياً من الأدوات العلمية التي يستخدمها العلماء والفنيون في مجالات مختلفة لتحديد وتوضيح خصائص العالم الطبيعي بدقة عالية. في مجال الفيزياء تحديداً، تلعب هذه الأدوات دوراً حيوياً في دراسة الظواهر الكونية والمادية باستخدام طيف واسع من التقنيات الرقمية وغير الرقمية. سنستعرض هنا بعض الأجهزة الأكثر شيوعا وأثرًا في مجالي الفيزياء النظرية والتجريبية.
- المقياس الكهربائي: هذا الجهاز يعمل على قياس شدة التيار الكهربي داخل الدوائر الإلكترونية. وهو ضروري لفهم سلوك المجال المغناطيسي وكيف يؤثر على حركة الإلكترونات. يمكن استخدام مقاييس كهربائية متقدمة مثل أميتر المتعدد لمراقبة الجهد والتيار والاستمرارية معاً.
- الميزان الرقمي: رغم بساطته الشكلية، يلعب دوره الكبير في عمليات القياس التجريبي للكتلة. يعتمد عمله على قوانين الجاذبية ويقدم بيانات دقيقة تعكس وزن الجسم تحت قوة التسارع المحلي.
- التلسكوب: يعد أحد أكثر الاستخدامات شهرة لأدوات القياس البصرية، فهو يساعد الفلكيين على رصد وحساب المسافات بين النجوم والكواكب بناءً على زاوية المنظر والشدة الضوئية للأجسام المرصودة. هناك أنواع عديدة للتلسكوبات تتراوح ما بين تلك الصغيرة ذات العين الواحدة وحتى العملاقة التي تستخدم لجمع البيانات العلمية الصعبة والمعقدة.
- ميزان الحرارة: يُستخدم بشكل شائع لقياس درجة حرارة الغازات والسوائل الصلبة. تعتبر حساسياته وإمكانياته المتحكمة بدرجة نقاوته عاملاً رئيسياً عندما يتم استخدامه كأحد المعاير الرئيسية لجهاز كمبيوتر ميكروي مثلا.
- عداد الأشعة الكونية: يقوم بعدد جسيمات الطاقة المرتفعة بما فيها أشعة جاما والأشعة الكونية التي تمر خلال طبقات غلاف الأرض الجوي الخارجي نحو سطح الأرض نفسها. توفر هذه الآلات نظرة ثاقبة حول طبيعة الفضاء وسلوكه غير المنتظم ودور الشمس فيه أيضاً.
- الغلفانومتر: جهاز يقيس الزخم الزاوي للمحركات الكهربائية ومولداتها بالإضافة إلى مدى دوران المحاور الثابتة أثناء العمل كما أنه مفيد جدا عند دراسة موقف مغناطيس مستقر بالنسبة لحقل مغناطيسي آخر ثابت بالقرب منه سواء كان ذلك ضمن بيئة مختبرات محكومة أو خارج حدودها بكثير!
- البندول الطولي: اختراع بسيط ولكن ذو تأثير كبير؛ فالبندولات هي وسائل فعالة للغاية لرسم خطوط طولية حتى اليوم وذلك عبر مراقبتها لساعات طويلة لتسجيل تغير مواقعها بإيجاز وبالتالي حساب اختلافات الوقت بين نقطتين عريضتي المدى مما يسمح باستنتاج موقعهما المطلق على وجه الكوكب نفسه ومن ثم نحتاج إليه لإحداث خرائط تفصيلية لأرضينا الأعجوبة وشرح أسباب ظاهرة الساعة الشمسية الشهيرة والتي تعمل فقط بفكرة وجود نصف قطره واحد وثبات قرصه الأمامي والثانوي الخاص به كذلك.
هذه مجرد عينات قليلة لما قد تقدمه مجموعة كبيرة ومتنوعة من معدات قياس مصممة جميعها لتحقيق هدف مشترك - تحقيق فهم أعمق لعالمنا المذهل بمختلف جوانبه المختلفة تمام الاختلاف عن كل واحدة منها الأخرى ولكنه يبقى عالم واحد جميل وغامض دائم البحث عنه ومعرفة المزيد عنه يوم بعد يوم بفضل جهود البشرين الذين يسعى دائما لاكتشاف ماهو أخفى مما سبقه بكل سرور واستمتاع !