مدیر گروه علوم پایه

نام و نام خانوادگی: رضا محمد یاری رشته تحصیلی:ریاضی محض مدرک تحصیلی: دکتری مرتبه علمی:استادیار آدرس پست الکترونیکی: rezamohammadyari@yahoo.com

ریاضیات

ریاضیات، هنری است باستانی و از همان آغاز از جمله ذهنی‌ترین و در عین حال عملی‌ترین تلاش‌های آدمی بوده است؛ یعنی از همان 1800 سال پیش از میلاد، که بابلی‌ها در زمینه‌ی خواص تجریدی اعداد به پژوهش پرداختند، ریاضیات در کنار جنبه‌های ادراکی- نظری، به صورت ابزاری که هر روز برای مساحی زمین، دریانوردی و ساختن بناهای بزرگ مورد نیاز بود، به کار می‌رفت.
امروزه نیز وضع به همین منوال است و شاید به همین دلیل در رشته‌ی ریاضی با دو گرایش ریاضی محض و کاربردی روبه‌رو هستیم.
ریاضیات کاربردی عموماً به شاخه‌ای از ریاضی گفته می‌شود که کاربرد عملی مشخصی داشته باشد. برای مثال، در اقتصاد، کامپیوتر، فیزیک یا آمار و احتمال، کاربرد داشته باشد و ریاضی محض نیز به شاخه‌ای گفته می‌شود که به نظریه‌پردازی ریاضی می‌پردازد؛ اما باید توجه داشت که امروزه این دو گرایش آن‌چنان در هم ادغام شده‌اند که نمی‌توان مرزی بین آن‌ها مشخص کرد؛ زیرا گاه یک تئوری کاملاً محض، وارد مرحله‌ی کاربردی شده و چون در عمل با مشکل روبه‌رو می‌شود، بار دیگر به حوزه‌ی تئوری برمی‌گردد و درنهایت، پس از رفع نقص‌ها، دوباره وارد مرحله‌ی کاربری می‌شود؛ یعنی یک تعامل و ارتباط دوجانبه بین ریاضی کاربردی و محض وجود دارد.
توانمندی‌ها و ویژگی‌های لازم
دانشجوی رشته‌ی ریاضی باید شخصی صبور و باحوصله باشد و از صرف وقت در حل مسائل، دریغ نکند و در کل لازم است به درس ریاضی علاقه‌مند بوده و در دوره‌ی متوسط، دانش‌آموز موفقی در رشته‌ی ریاضی باشد.
این رشته نیازمند دانشجویانی است که از نظر ذهنی، آمادگی جذب ایده‌های جدید را داشته باشند و بتوانند الگوها و نظم را درک کرده و مسائل غیر متعارف را حل کنند. به عبارت دیگر، یک روحیه‌ی علمی، تفکر انتقادی و توانایی تجزیه و تحلیل داشته باشند.

بیش‌تر واحدهای درسی دانشجویان گرایش‌های مختلف رشته‌ی فیزیک، در دوره‌ی کارشناسی، مشترک است؛ زیرا دانشجویان فیزیک تنها در سال آخر تحصیلی اقدام به انتخاب گرایش می‌کنند و در هر گرایش نیز تنها 9 واحد تخصصی، یعنی سه درس تدریس می‌شود و به همین دلیل نمی‌توان بین یک لیسانس گرایش فیزیک حالت جامد یا هسته‌ای با سایر گرایش‌ها تفاوتی قائل شد؛ یعنی یک لیسانس فیزیک در هیچ‌یک از گرایش‌ها متخصص نمی‌شود.
هر دانشجوی فیزیک، در دوره‌ی کارشناسی از میان واحدهایی که می‌گذراند، فقط 9 واحد از درس‌های تخصصی هر یک از گرایش‌هاست و بدون شک 9 واحد نمی‌تواند تغییری در دیدگاه دانشجویان ایجاد کند و هر دانشجو فقط شناختی جزئی نسبت به گرایش مورد نظر خود پیدا می‌کند. گاه همین 9 واحد نیز به گونه‌ای مشترک اما در درس‌های مختلف در هر یک از گرایش‌ها تدریس می‌شوند؛ یعنی کتاب‌ها یا واحدهای درسی هر گرایش، متفاوت است اما در کل همه به اطلاعات یکسانی دست پیدا می‌کنند؛ درنتیجه یک لیسانسه‌ی فیزیک، یک کارشناس فیزیک به معنای عام آن است و کارشناس یا متخصص در یکی از گرایش‌های ذکرشده به شمار نمی‌رود. اگر علم فیزیک به دو بخش دنیای بزرگ و دنیای کوچک تقسیم شود، دنیای بزرگ فیزیک، مربوط به دنیای روزمره است و در آن، حرکت اتومبیل‌ها، موشک، ماهواره و در کل، تمام حرکت‌هایی که می‌بینیم، مورد بررسی قرار می‌گیرد. فیزیک اتمی به دنیای بی‌نهایت کوچک‌ها برمی‌گردد، زیرا در فیزیک اتمی به بررسی ساختار ذره‌ای به نام اتم می‌پردازیم و این‌‌که اتم چگونه تشکیل شده و چه ویژگی‌هایی دارد.
برای آشنایی بیش‌تر به معرفی چند گرایش فیزیک می‌پردازیم.
1. فیزیک هسته‌ای
در فیزیک هسته‌ای، خود هسته مورد مطالعه قرار می‌گیرد، یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی می‌کنند که هسته از چه چیزی تشکیل شده و چه نیروهایی بین اجزای هسته حکم‌فرماست و در نتیجه‌ی واکنش‌های انجام‌شده، چه‌قدر انرژی آزاد می‌شود. انرژی هسته‌ای و رادیوایزوتوپ‌ها مسائلی هستند که در فیزیک هسته‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرند.
2. حالت جامد
گرایش حالت جامد مربوط به سیستم‌های بس‌ذره‌ای مخصوصاً جامدات است. ابتدایی‌ترین کار در این گرایش، بررسی بلورهای جامدات و خواص اپتیکی، مکانیکی، الکتریکی و صوتی امواجی است که در آن منتشر می‌شود و این بررسی منجر به پدیده‌های مختلفی مثل ابررسانایی، نیمه‌رسانایی یا پخش و انتقال گرما می‌شود. مطالعه‌ی دانش مربوط به کریستال‌ها و ویژگی‌های فیزیکی آن‌ها، به گرایش حالت جامد برمی‌گردد.
3. هواشناسی
دو گرایش نجوم و هواشناسی بسیار محدودتر از سه گرایش اتمی- مولکولی، هسته‌ای و حالت جامد ارائه می‌شود. گرایش هواشناسی، اطلاعات پایه‌ای و متنوعی درباره‌ی انواع پدیده‌های جوی و برخورد علمی با آن‌ها ارائه می‌دهد. هم‌چنین با مطالعه‌ی دینامیک وضعیت هوا می‌توان بررسی کرد که شرایط هوا چگونه تغییر کرده و چه عواملی برای ایجاد این تغییر لازم است.
4. نجوم
سه بخش اصلی این گرایش را نجوم رصدی، اخترشناسی و کیهان‌شناسی تشکیل می‌دهد. در بخش نجوم، که جنبه‌ی مشاهداتی دارد، پدیده‌های مختلف نجومی را رصد و ثبت کرده و سپس از آن‌ها عکس می‌گیرند و طیف آن‌ها را می‌سنجند.
در اخترشناسی، که جنبه‌‌ی نظری دارد، وضعیت ستارگان مورد مطالعه قرار می‌گیرد؛ یعنی بررسی می‌شود که هر ستاره، در چه مرحله‌ای قرار دارد و چه اتفاق‌هایی برایش رخ می‌دهد. بخش‌ کیهان‌شناسی نیز با این‌که زیاد جنبه‌ی نجومی ندارد، اما به هر حال پیشرفتش را مدیون علم نجوم است؛ به این معنی که مدل‌های مختلف کیهان‌شناسی باید با داده‌های رصدی مطابقت کنند.
گفتنی است کیهان‌شناسی به صورت کلاسیک به چگونگی ایجاد جهان و تشکیل ساختارهای کهکشانی مانند خوشه‌ها و اَبَرخوشه‌ها می‌پردازد.
درس‌های مشترک بین گرایش‌های این رشته شامل ریاضی عمومی، معادله‌های دیفرانسیل، فیزیک پایه، شیمی، مبانی کامپیوتر، فیزیک جدید، مکانیک تحلیلی، ترمودینامیک و مکانیک آماری، ریاضی فیزیک، الکترومغناطیس و مکانیک کوانتومی است.