ما هو علم الفلك

. ما هو علم الفلك (Astronomy)؟

فرع علمي يختص بدراسة كلّ شيء في الكون (باستثناء الأرض).

وكلمة astronomy كلمة يونانية مؤلفة من مقطعين: (astro وتعني نجم) و (nomy وتعني قانون..).. وذات الأمر مع مصطلح:

(astrology) ولكن العلماء اليوم يفرّقون بين علم الفلك (الأسترونومي) كعلم قائم بحد ذاته، وبين التنجيم (الأسترولوجي)

كفرع لم يعد له علاقه بالعلم، فنستطيع بكل ثقة أن نقول أنه "تجارة" أو "دجل" أو شيء من هذا..


أما كلمة الفلك فكانت عند العرب تعني مدار النجم، وكان يطلق على علم الفلك لدى العرب أسماء عدة منها: علم

الهيئة/النجوم/التنجيم، بدون فصل بين علم الفلك والتنجيم، ونفس الأمر بالنسبة للمنجم، فهو الذي يشتغل بأحد العلمين

أو بكليهما فالمنجم نفسه الفلكي، ودليل ذلك قول المسعودي (توفي عام 956 م): "صناعة التنجيم والتي هي جزء من

أجزاء الرياضيات وتسمى باليونانية (astronomy) تنقسم قسمة أولية إلى قسمين أحدهما العلم بهيئة الأفلاك وتراكيبها

ونصبها وتأليفها والثاني العلم بما يتأثر عن الفلك".


2. معظم علماء الفلك في الوقت الحالي هم حقيقة فيزيائيين فليكين..


حتى نهايات القرن التاسع عشر, كان علم الفلك علماً وصفياً أو رياضياً. حيث كان علماء الفلك يرسمون أو يأخذون صور

الأجسام عبر تلسكوباتهم ويقومون بحساب مواعيد الكسوف أو الخسوف, أوضاع الكواكب أو أوضاع النجوم و

المسافات إليها، الخ.. لكن علماء الفلك آنذاك افتقروا إلى فهم حقيقي للخواص الفيزيائية للنجوم أو العمليات التي كانت

تحكم كيفية إشعاع وتطور هذه النجوم. بعد ذلك الوقت, القفزات المهمة في فهمنا للذرة و كيفية تفاعل المادة والطاقة

سمح لعلماء الفلك أن يكتشفوا طرق العمل الداخلية المعقدة للكون عبر تطبيق قوانين الفيزياء في المجالات الواسعة.

لهذا السبب, معظم علماء الفلك اليوم يدرسون الفيزياء الفلكية.


3. يقسم علماء الفلك بشكل عام إلى: علماء الفلك الرصديين والعلماء النظريين، وكثيراً ما يكمل عمل بعضهم بعضاً.


بينما يعمل بعض علماء الفلك في كلا المجالين, فإن العلماء غالباً ما يتخذون إحدى الصفتين، هذا بالرغم من أن علماء

الفلك الرصديين ليس بالضرورة أن يقضوا معظم أوقاتهم في المراصد وراء التلسكوبات, فهم يشتركون في استعمال

وتصميم التلسكوبات و تطوير واستخدام باقي الآلات (مثل كاميرات, الفوتومترات ومناظير تحليل الطيف) في سبيل

الحصول على وتحليل البيانات من الأجسام الفلكية. بالمقابل، العلماء النظريين يقومون باستخدام الكومبيوترات الفائقة

السرعة ليضعوا النماذج الرياضية للظواهر الفلكية في الفضاء، أحياناً, قد يكتشف علماء الفلك الرصديين بعض الظواهر

الجديدة غير المعروفة في الفضاء، وهنا يحاول النظريين استخدام الرياضيات وقوانين الفيزياء المعروفة للتوصل إلى

تفسير الظاهرة المرصودة.. مثال: اكتشاف جوسلين بل للنجوم النباضة في نهاية ستينات القرن العشرين، ومن ثمن

تطوير نظرية النجوم النيترونية.

في أحيان أخرى، يطور العلماء النظريون نظرية تتنبأ بوجود ظواهر معينة أو ظروف مادية في الفضاء، ومن ثم يقوم

الراصدون بالعمل على التأكد من صحة نبوءات النظرية بخصوص ظاهرة أو جسم أو شرط ما

مثال: التنبؤ النظري بوجود الثقوب السوداء، ومن ثم اكتشافها فيما بعد (وإن كان يتم الكشف عن الثقوب السوداء بطرق

غير مباشرة، قد نتحدث عنها عندما نصل إليها).


مثال آخر: تنبؤ البريطاني جون آدامز والفرنسي لوفريير بوجود كوكب أبعد من أورانوس واكتشاف نبتون بناء على ذلك

في مرصد ألماني (ونقصد هنا بالتنبؤ هو الاستنتاج المستند إلى حسابات رياضية لا تخمينات أو تنجيم، فالتنجيم كما

قلنا سابقاً لا علاقة له بعلم الفلك).



4. تتم دراسة الكون بصورة غير مباشرة، حيث يتعرف علماء الفلك على الكون عبر جمع وتحليل الضوء وأشكال الإشعاع الأخرى التي تأتينا من الأجسام في الفضاء عبر التلسكوبات.


لا يمكن أن يذهب علماء الفلك لدراسة الكواكب, النجوم والمجرات، بدلاً من ذلك, يجلسون هنا و يدرسون الكون من خلال

المعلومات المرسلة إلينا. أما الرسل التي تحمل إلينا هذه المعلومات فهي حزم الضوء وأشكال الإشعاع الأخرى.. بالرغم

من ذلك لا يشكل هذا الأمر انتقاصاً من علم الفلك، فحتى اليوم، نعرف المسافات إلى النجوم والكواكب والمجرات، كتلها،

حرارة سطحها وتكوينها الكيميائي ... وهذا بالتّحديد ما يجعل علم الفلك أداة سحرية مدهشة للاكتشاف، وإبداع عبقري

للعقل البشري.


5. النظريات الأولى للكون جعلت الأرض في مركزه


ساد هذا الاعتقاد بين اليونانيين والهندوسيين والصينيين، ومعظم الثـقافات القديمة، التي رأت أن عالم الأرض يختلف عن

وماء ونار وهواء، أما في السماوات فهي مكونة من مواد أثيرية، الشمس والقمر والجوالات الخمسة، وجميعها تدور حول

الأرض بمدارات دائرية تحديداً لأن أرسطو كان يرى بالدائرة الشكل الأمثل، وفي السماوات المثالية لا يمكن للكواكب إلا

أن تتبع هذا النوع من الحركة، وكل كوكب يتخذ له مساراً ضمن قبة شفافة كبيرة تتثبت عليها النجوم.

Click here to enlarge


صورة للعالم القديم، نرى فيها أن الأرض منبسطة، تحملها مجموعة من الحيتان الضخمة (لعل وجود الحيتان كي يعلل الهزات الأرضية، وليس لحركة الأرض، فمعظم الحضارات القديمة كانت تعتقد بثبات الأرض ودوران الأفلاك من حولها)


Click here to enlarge
صورة أخرى للعالم وفق التصور القديم.. ولكن فيها تقدم ملموس.. وهو جعل الأرض على شكل نصف كرة.. (نعرف أن الشكل الكروي للأرض وللكواكب الأخرى كان مقبولاً، بل ومبرهناً عليه لدى اليونان.. وسنرى قريباً الأدلة التي قدمها أرسطو على كروية الأرض)


Click here to enlarge

هذه الصورة تستند أيضاً إلى رؤية اليونانيين للعالم.. حيث كانوا يعتقدون أن عالم السماوات غير العالم الأرضي.. ونرى فيها أن عالماً رحالة، قد وصل إلى تخوم العالم الأرضي ومد يده خارجاً.. ونلاحظ الآلات والمحركات التي تسيـّـر العالم الأثيري خارج الأرض



6. كانت رؤية أرسطو للكون منظمة جداً، لكنها افتقدت الدقة.


الصينيون القدماء غير المتأثرين بكتابات أرسطو، سجلوا تغييرات في السماء كثيرة، شاهدوها، مذنبات أو النجوم

الزائرة (الانفجارات النجمية). والغربيين بالتّأكيد رأوا مثل هذه الأشياء أيضًا, لكنهم لم يكونوا ليعارضوا أفكار الرجال

العظماء (كان اليونانيون بتأثير من أرسطو وغيره.. قد أكدوا أن السماوات كاملة.. ولا يمكن لشيء أن يشوّه كمالها)..

مثال هنا:

انفجار المتجدد الجبار في عام 1054 ، ظل المتجدد الجبار واضحاً في منتصف النهار لـ 23 يوم متتالية، وظل يشاهد في

السماء لأكثر من سنتين، وقد ذكره الصينيون في أقصى الشرق.. وحتى الهنود جنوب أمريكا، إلا أن الأوروبيين لم

يذكروه، فقط لأن الكنيسة قررت أن السماوات كاملة وأرسطو لم يذكر أي شيء عن انفجار يشوّه السماء!!!

إلا أن هذا لم يستمر طويلاً..


7. بعض الكواكب، بالنسبة للراصد القديم، لم تكن "أنيقة" في حركتها!


المريخ، المشتري، وزحل، كانت حركتها محيرة، حيث تبدو بحركة متقدمة بالنسبة لخلفية النجوم، ولكنها فجأة تعكس

حركتها للخلف!! وبعد فترة تعاود التقدم!! نحن نعرف اليوم سبب هذه الحركة الظاهرية للكواكب الخارجية..


Click here to enlarge

تفسير الحركة التقهقرية "الظاهرية" بسيط جداً.. كما نرى في هذه الصورة.. فقط نحتاج أن نستبدل مركزية الأرض، بمركزية الشمس.. وأظن أن الفكرة سهلة الاستبيان بالنظر إلى الصورة أعلاه..


8. النظام السماوي المعقد لكلوديوس بطليموس (100 – 170 م).

في كتابه المجسطي، والذي ضمنه أكثر الأعمال الفلكية اليونانية الأولى، وضع بطليموس منظومة كونية تحتل الأرض

مركزها، وتدور حولها سبع كرات هي: القمر والشمس والكواكب الخمسة المعروفة آنذاك " عطارد- الزهرة- المريخ-

المشتري- زحل " وكانت كرة الثابتات تحمل النجوم التي تبدو ثابتة المواقع بالنسبة لبعضها وتتحرك معاً وكأنها جسم

واحد، أما ما وراء هذه الكرة فهو غير قابل للرصد من قبل البشر! أما الحركة التقهقرية للكواكب فقد فسرها بطليوس

باستخدام دوائر التدوير (وهي فكرة كان قد طرحها هبارخوس قبله بـ 200 سنة)..


Click here to enlarge

نرى في هذه الصورة نموذج بطليموس للكون، مع توضيح فكرة دوائر التدوير التي اعتمدها كي يفسـّـر الحركة التقهقرية.. بحيث نرى أن المشتري وهو كوكب خارجي (في يسار الصورة) يتبع مساراً دائرياً، لكن مركز هذا المدار يدور على مدار دائري حول الأرض.



وكي لا نغبن اليونانيين حقهم في تأسيس علم الفلك، نتوقف قليلاً هنا للحديث باختصار عن أبرز علماء الفلك اليونانيين

قبل أن نقفز إلى الثورة التي أحدثها كوبرنيكوس ومن أتى بعده..


ثيلز (640 – 545 ق.م):


نقل الهندسة والمساحة عن مصر القديمة وحدد مسار الشمس السنوي في السماء، ومواقع الشمس عليه في الفصول

المختلفة، كذلك عرف طول السنة الشمسية.


آنا كسيما ندار (611 – 547 ق.م):

حدد المواقع النسبية للشمس والقمر والأرض وبقية أفراد المجموعة الشمسية المعروفة آنذاك.


فيثاغورس (560 - 497 ق.م):


أول من حاول تفسير حركات الكواكب بعلاقات عددية بسيطة، وقد آمن فيثاغورس وأتباع مدرسته بكروية الأرض وباقي

الأجسام السماوية السبعة، وقد صور فيثاغورس الكون على أنه عدة كرات متمركزة مع بعضها ويحمل كل منها جسماً

من الأجسام السماوية، وبحركة هذه الكرات تتحرك الأجسام هذه بالنسبة لبعضها، وتدور هذه الكرات حول مركزها

المشترك الذي هو الأرض.


فيلولاوس (القرن الخامس قبل الميلاد):

من أبرز أتباع مدرسة فيثاغورس، وكان أول من طرح فكرة حركة الأرض، فقال بأنها تتبع مساراً دائرياً كل يوم وتبقي

دوماً الوجه نفسه نحو المركز، ولم يضع الأرض في مركز الكون! ولا حتى الشمس! بل وضع ناراً مركزية تدور حولها الأرض

والشمس والقمر والكواكب الخمسة وقبة النجوم، وبما أن الفيثاغورسيين كانوا يبجلون الرقم 10 فقد أضاف فيلولاوس

جسماً متحركاً عاشراً كان هذا الجسم هو الأرض المواجهة والتي تتحرك دوماً لتبقى بين النار المركزية وأرضنا الدوارة

فتحميها من التعرض المباشر للنار.


Click here to enlarge

إيدكسوس (408 – 355 ق.م):


طور نظام فيثاغورس بافتراضه أن كل كرة في الواقع لها محور يستند على الكرة التي تحيط بها، وهكذا بتحديد سرعة

تلك الكرات تمكن بشكل دقيق من إعادة تمثيل حركات الأجسام في القبة السماوية.


أرسطو (384 - 322 ق.م):


أبرز تلامذة أفلاطون، والذي سيطرت فلسفته على تفكير الإنسان لمدة ألفي عام، فالأرض كما كان يعتقد ثابتة

والكواكب الأخرى تدور حولها وفق أفلاك دائرية، فالدائرة هي الشكل الأكثر كمالاً لذا يجب على الجوالات السماوية أن

تتحرك وفقاً لها! ومن تفسيره للسلوك الحركي: أن الجسم لا يستمر بالحركة إلا ببقائه على تماس مباشر مع محرك فاعل

باستمرار وإلا فإن الجسم يتوقف، وقد كان هذا الفاعل في حالة الكواكب ملائكة مسخرة تخفق بأجنحتها من خلف

الكوكب!
وقدم أرسطو دليلين متينين على كروية الأرض، أولهما: تغير موقع نجم القطب من كبد السماء لناظر من الشمال إلى

حدود الأفق للناظر من الجنوب، وثانيهما خسوف القمر أي وقوع الأرض بينه وبين الشمس والظل الدائري الذي تلقيه

الأرض دائماً على صفحة القمر، فلو كانت الأرض قرصاً دائرياً لاتخذ ظلها على القمر شكلاً إهليلجياً وهذا ما لم يلاحظ، مما

يدل على أن الأرض كروية.


أريستارخوس الساموزي (310 – 230 ق.م):


الذي عرف بالرياضي، كان أول من حاول قياس بعد الشمس والقمر عن الأرض، وقدر حجميهما النسبيين وتوصل إلى

اقتراح نظام مركزية الشمس، لكن هذا النموذج لقي اعتراضات عدة منها أن حركة الأرض تستوجب تغيرات في مواضع

النجوم المرئية، فاقترح أرسطرخوس بجرأة أن هذه النجوم أبعد بكثير مما اعتقدوا. وفي حين يعيد الكثير من الناس

اليوم فكرة مركزية الشمس إلى كوبيرنيكوس إلا أن أريستارخوس كان قد طرحها قبل ذلك بثمانية عشر قرناً، أما لماذا

أهمل ذكر أريستارخوس والكتب التي ألفها (ويقال أنها تزيد عن 70 مجلد تناقش مواضيع علمية) فلأن هذه الأعمال قد

تعرضت للإتلاف المتعمد من قبل أفلاطون صاحب الجمهورية والنظرية الفاضلة!! وبعض العلماء اليوم يقولون أنه لو بقيت

مؤلفات أريستارخوس لربما كانت سوية التطور العلمي في وقتنا الحالي موازية لما ستكون عليه في القرن الثاني أو

الثالث والعشرين..


أرخميدس (287 – 212 ق.م):


الرياضي والمخترع والذي عرف باكتشافه لمبدأ الطفو، كان أول من أنجز نموذج للبلانيتاريوم، بالإضافة إلى الشعيرات

المحكمة التي يزود بها المنظار، والتي استفاد منها في إجراء أرصاد سماوية دقيقة.


أبولونيوس البرجي (262 – 200 ق.م):


طور هندسة حركة الكواكب الظاهرية التقهقرية والتي استفاد منها بطليموس فيما بعد، كما وضع نظرية في القطوع

المخروطية والتي استفاد منها بعد سبعة عشر قرناً يوهانس كبلر عندما أثبت أن مدارات الكواكب ليست دائرية بل

إهليلجية.


إيراتوستين الاسكندري (267 – 194 ق.م):


عين مقدار محيط الأرض وبطريقة قريبة من الطريقة الجيوديزية الحديثة، فمن مراقبته لشمس الظهيرة في أطول أيام السنة

لاحظ أنها في أسوان تكون جنوب السمت بمقدار 7.25 درجة عن شمس الاسكندرية في نفس اليوم، ولما كانت المسافة

بين الاسكندرية وأسوان حوالي 500 ميل وأن الدائرة الكاملة قياسها 360 درجة تساوي حوالي 50 مرة الزاوية 7.25

درجة توصل إلى قيمة لمحيط الأرض تبلغ 24500 ميل وهي قريبة جدا ًمن القيمة الحقيقية والتي تبلغ 24840 ميل.


هبارخوس (190 – 120 ق.م):


من أعظم فلكيي اليونان، اعتمد القياسات الدقيقة والرياضيات والمحاكمة العقلية في تحليل المعطيات الفلكية، وهو أول

من تحدث عن مبادرة الاعتدالين نحو الغرب، كما يرجع إليه مفهوم قدر النجم (مقدار لمعانه) والذي صنف وفقه النجوم إلى

مراتب، ولكي يوفق هبارخوس بين أرصاده وفكرة المدارات الدائرية قدم نموذجاً يدعى اليوم بدوائر التدوير Epicycles

والتي استخدمها بطليموس وكل من أتى بعده حتى القرن السادس عشر.


كلوديوس بطليموس (100 – 170م):


صاحب كتاب المجسطي والذي ضمنه أكثر الأعمال الفلكية اليونانية الأولى، وقد أنجز بطليموس منظومة كونية تحتل

الأرض مركزها (رأينا صورتها في الأعلى)، وتدور حولها سبع كرات هي: القمر والشمس والكواكب الخمسة المعروفة

آنذاك " عطارد- الزهرة- المريخ- المشتري- زحل " وكانت كرة الثابتات تحمل النجوم التي تبدو ثابتة المواقع بالنسبة

لبعضها وتتحرك معاً وكأنها جسم واحد، أما ما وراء هذه الكرة فهو غير قابل للرصد من قبل البشر!


Click here to enlarge

وقد تبنت الكنيسة آنذاك هذه الأفكار التي رأت فيها صورة تتفق مع الكتاب المقدس، حيث رصدت مكاناً وراء كرة

الثابتات لتتسع للفردوس وجهنم، ومع تصلب المجتمع والكنيسة في مواجهة كل من يخالف هذه الأفكار التي غدت

معتقدات، توقف علم الفلك عن التقدم، ولم يجرؤ أحد خلال ثلاثة عشر قرناً من طرح مقولات جديدة، حتى جاء

كوبيرنيكوس ومن بعده تيخو براهي وكبلر وغاليليو ومن ثم نيوتن ليبدأ العصر الحديث لا في الفلك فحسب بل في جميع

فروع العلم.


9. في القرن السادس عشر, رجل دين بولندي بدأ بثورة غيرت العالم.

بقي العالم لقرابة 14 قرن قانع بنظام ودوائر تدوير بطليموس، إلى أن جاء نيكولاس كوبيرنيكوس (1473-1543) والذي

لاحظ ببصيرة ومهارة رياضية ورصدية أن تعقيد نظام بطليموس والحاجة لأفلاك التدوير (Epicycle's) يمكن التخلص منه إذا

أجرينا تغييراً بسيطاً فجعلنا الشمس مركز النظام الكوني.. وكان بالحق تغييراً بسيطاً وعظيماً..

مع أن كوبيرنيكوس وقع بذات خطأ بطليموس حينما تشبث بفكرة المدارات الدائرية، فاحتاج مرة أخرى إلى دوائر

التدوير.. ولكنه أزال الكثير من التعقيد وقام بإنجازات مهمة جداً كحساب أبعاد الكواكب عن الشمس و..


Click here to enlarge

نيكولاس كوبيرنيكوس


Click here to enlarge

10. قدم غاليليو، عالم الفلك الإيطالي، براهين أخرى على عيوب نظرية أرسطو، وقدم أدلة على النظرية الجديدة،
وإسهامات كبيرة لعلم الفلك..


في عام 1609 غير غاليليو وجه علم الفلك مرة واحدة وإلى الأبد عندما وجه أول تلسكوب إلى السماء، من علم يعتمد

على العين المجردة وبعض الأدوات البسيطة (كذات الربع وذات السدس ومسطرة زاوية اختلاف المنظر وغيرها من الأدوات

التي استخدمها تيخو براهي في أرصاده) إلى علم رصدي دقيق، ومن خلال منظاره قام غاليليو بأرصاد عدة استنتج

منها ملاحظات ثورية! فقد رأى سطح القمر مليئاً بالحفر والتضاريس، أي أنه ليس أملساً منتظماً كما كان يُظن، الشيء

الذي يُبطل فكرة كمال الأجرام السماوية، وشاهد أقماراً أربعة حول المشتري –وتسمى اليوم الأقمار الغاليليانية: آيو،

أوروبا، غاينيميد، وكاليستو- ورأى فيها تأييداً لنظرية كوبيرنيكوس، كما رصد غاليليو أطوار الزهرة، ورأى انتفاخين

على سطح زحل فافترض أنهما أقمار أيضاً وذلك لأن منظاره لم يكن من القوة ليسمح له بتمييز حلقات زحل الضخمة، وقد

فسر غاليليو العدد الكبير من النقاط المضيئة والمنفصلة التي رصدها في درب التبانة بأنها نجوم بعيدة جداً، و كان أول

من أشار إلى البقع الشمسية..

يقول غاليليو ساخراً من أدعياء مركزية الأرض:

إن من يفضل فكرة تحرك الكون بأسره كي تبقى الأرض ثابتة، لهو أكثر بعداً عن العقل ممن يتسلق قمة قبة ليلقي نظرة

على ضواحي المدينة، ثم يطلب تدوير المنطقة بأسرها كي لا يكلف نفسه عناء تدوير رأسه!!.

ويقول كارل ساغان، حول ذات الفكرة:

بغض النظر عن كم ملك أو بابا أو فيلسوف أو عالم أو شاعر قد أصر على العكس، فقد واصلت الأرض بعناد، خلال تلك

الألفيات، دورنها حول الشمس.


Click here to enlarge
غاليليو غاليليه


11. تغيير مهم قام به عالم ألماني هو يوهانس كبلر

استفاد كبلر (1571-1630) من عمله مع راصد دانمركي مجد (تيخو براهي) قبل موت الأخير بسنة واحدة، وبعد جهد

متواصل دام ست سنوات و حسابات ملأت 900 صفحة من أجل المريخ وحده (حيث لاحظ كبلر اختلافاً بين أرصاد براهي

ومدار المريخ الدائري المفترض)، وانطلاقاً من نظرية كوبيرنيكوس اكتشف كبلر ثلاثة قوانين في الحركات السماوية،

نختصرها كما يلي:

1. تدور الكواكب حول الشمس بمدارات بيضوية.


2. ويمسح الخط الواصل بين الشمس والكوكب مساحات متساوية خلال أزمنة متساوية.


3. وأن نسبة مربع سنة الكوكب على مكعب بعده عن الشمس مقدار ثابت.


Click here to enlarge
تيخو براهي


Click here to enlarge
يوهانس كبلر


12. الخطوة التالية قام بها عبقري فذ.. إسحق نيوتن والذي حقق قفزة استناداً لبصيرته الثاقبة ولأعمال العلماء قبله.


مع أن كبلر قد غيّر فكرة المدارات الدائرية إلى البيضوية، إلا أنه لم يكن يحبها، وأكثر من ذلك لم يكن يفهم لماذا تتبع

الكواكب هذه المدارات؟ الجواب كان عند نيوتن الذي ولد في سنة وفاة غاليليو (1642)، حيث وضع قوانين الحركة

الثلاثة، وقانون الجاذبية وأسس فرعاً جديداً من الرياضيات هو التفاضل.. حيث طبّق نيوتن في كتابه "المبادئ الرياضية

لفلسفة الطبيعة" (والذي مازال يعد أعظم كتاب أنجزه رجل بمفرده في تاريخ العلم) نظريتهه في الثقالة على حركة

الكواكب حول الشمس، والأقمار حول كواكبها، وحسب كتل الكواكب والشمس بالنسبة لكتلة الأرض، وقدر كتلة الأرض

في حدود خطأ من رتبة عشرة بالمئة من القيمة الحقيقة، وبين أن الأرض مسطحة في القطبين، وقدر بدقة معقولة مقدار

هذه التسطح، وناقش تغير الثقالة على سطح الأرض، كما حسب عدم الانتظام في حركة القمر نتيجة جذب الشمس له،

ودرس مدارات المذنبات، كما قدم تفسيراً منطقياً للجزر وللمد.. ولعل ضربة البصيرة الأكثر توفيقاً لنيوتن تجلّت بإثباته لأن

القوانين التي تسود الكون هي نفسها التي تحكم الأرض، وأيضاً أن العقل البشري قادر على استيعاب هذه القوانين..

أي أن نيوتن عندما قال في كتابه: إنني الآن أعرض نظام العالم كان بالفعل أول بشري يفعل ذلك!


Click here to enlarge
إسحاق نيوتن


13. في مطلع القرن العشرين، خطوة أخرى في إطار فهم الكون، يقوم بها آينشتاين..


يقدم آينشتاين في عمله فيزياء أعلى مستوى من فيزياء نيوتن، فيبين في نسبيته الخاصة أن قوانين نيوتن والتي

كانت تعمل بشكل جيد مع السرعات البطيئة والتي نشهدها في حياتنا اليومية، تغدو قاصرة أثناء التعامل مع الظواهر

التي تقترب سرعة الأجسام فيها من سرعة الضوء، ووضع آينشتاين مبدأيه الشهيرين في النسبية الخاصة، والذي يقول

أولهما: ستبقى قوانين الفيزياء نفسها ضمن مرجع مقارنة متحرك غير متسارع، أي بتعبير آخر: إن الأحداث التي تجري

داخل مركبة متحركة غير متسارعة لن تتأثر بحركة هذه المركبة، أما المبدأ الثاني فيقول: إن سرعة الضوء مستقلة عن

حركة مصدره، أي أن سرعة الضوء ستأخذ القيمة نفسها بالنسبة لأي راصد سواء كان مقترباً أو مبتعداً عن الضوء بأية سرعة.
وإن الأخذ بالمبدأين معاً سيؤدي إلى أفكار ثورية بخصوص حدية سرعة الضوء وتباطؤ الزمن وتقلص الأطوال والبناء

الرباعي للفضاء و... أما أولى النتائج فهي التخلي عن فكرة وجود الأثير هذا الذي شكـّـل معضلة القرن التاسع عشر.

Click here to enlarge
ألبرت آينشتاين


14. عشر سنوات بعد النسبية الخاصة، استغرقها آينشتاين في بناء عمله الأهم: نظرية النسبية العامة..


في نهاية عام 1915 اكتمل عقد نظرية النسبية العامة، والتي كان آينشتاين قد قال أثناء عمله بها: "مقارنة بهذه

المشكلة تبدو نظرية النسبية الخاصة كلعبة أطفال"

فقدمها آينشتاين في نهاية شهر تشرين الثاني ضمن أحد لقاءات الأكاديمية البروسية للعلوم، وتختلف النظرية العامة عن

النسبية الخاصة بشكل أساسي بأن الزمان-المكان منبسط، ولا وجود للتثاقل في النسبية الخاصة، في حين نجد التثاقل

حاضر بقوة في النسبية العامة ويكون الزمكان منحنياً، وتنشأ الحركات الثقالية للأجسام نتيجة مسايرتها للانحناءات

الزمكانية للفضاء الذي تتحرك عبره..

لقد قدمت لنا النسبية العامة إمكانيات لم يكن يتصور عقل بشري قبلها أن الإنسان سيتناولها، فعبر النسبية العامة

وميكانيك الكم استطاع الإنسان الوصول إلى اللحظات الأولى من عمر الكون.. وغدت هذه النظرية فيما بعد حجر الزاوية

في بناء أي نظرية جديدة، فلقبول أية نظرية لا بد من أن تكون صامدة نسبوياً، فعلى طريق بناء نظرية التثاقل الكمية

مثلاً وبالرغم من أن العلماء لم يتوصلوا لنتيجة نهائية حتى الآن، إلا أنهم يعلمون أبرز سمات هذه النظرية والتي تتعلق

بحقيقة تأثير الثقالة في البنية النسبية للزمكان.


15. إدوين باول هابل (1889-1953) أعظم فلكيي القرن العشرين.

لقد وسّع هبل الكون كما لم يفعل ذلك أحد قبله، بل وسّع من فهم الإنسان لهذا الكون، فبالإضافة إلى منجزاته العديدة

في تصنيف المجرات وابتكار طرق قياس أبعاد الأجسام الكونية، فقد كشف أن مجرتنا ما هي إلا واحدة من آلاف ملايين

المجرات الأخرى، التي تبتعد عن بعضها بسرع تتناسب وبعدها عن بعضها، ونص اكتشافه ذلك بقانون يعرف باسمه،

كما قدّمت أرصاده العديدة تأكيداً جديداً لفكرة نيوتن بأن القوانين التي تحكم أرضنا هي ذات القوانين التي تحكم كافة

أرجاء الكون الفسيح.


Click here to enlarge
إدوين باول هابل


إذن..
كما نرى، فإن تقدم علم الفلك، وتقدم فهم الإنسان للكون اعتمد بالأخص على الإنجازات العلمية لمجموعة من العلماء.

يقول رالف رادو:
"ليس هناك تاريخ بالمعنى الدقيق للكلمة.. بل هناك سير شخصية فقط"

ويقول توماس كاريل:
"إن تاريخ العالم ليس إلا سيرة الرجال العظماء..".


القمر.. الجار الكوني الأقرب لكوكبنا

16. تضاريس القمر



"لقد تملكتني الدهشة إذ وجدت أن القمر جسم شبيه بالأرض"


هذا ما قاله غاليليو عندما رصد القمر للمرة الأولى ولاحظ مناطق مختلفة الإضاءة، وتمتد على مساحات كبيرة، فأطلق

على بعضها تسمية "بحار" ظناً منه أنها مساحات مائية كما على الأرض، وما تزال هذه التسميات متداولة حتى الآن، مع

علمنا اليوم بأن القمر صخرة ميتة، لا يحوي من الماء سوى قليل من الجليد بالقرب من قطبه الجنوبي، فنجد حتى الآن:

بحر الأمطار (وهو أكبرها امتداداً، 1200 كم)، بحر الغيوم، بحر الأمل بحر الهدوء... الخ

كما نجد على سطح القمر سلاسل جبلية (مثل سلسلة جبال إبينين القمرية، وتصل بارتفاعها إلى 5500 كم)، أما السمة

المميزة للقمر فهي كثرة الفوهات على سطحه، وتنجم هذه الفوهات عن ضرب النيازك له، وهناك كثير من الفوهات

القمرية تحمل أسماء علماء عرب (طبعاً أطلقها الروس أو الأمريكان أثناء استكشافهم للقمر) مثل: البيروني، الخوارزمي،

البتاني، المأمون...
. لا نرى، من على الأرض، سوى وجهاً واحداً للقمر

يعود ذلك لأن القمر يدور حول نفسه بنفس سرعة دورانه حول الأرض، وقد تم للمرة الأولى في 4 تشرين الثاني من العام

1959 كشف ذلك الجانب الغامض من القمر عبر السفينة لونا-3 الروسية، ويتميز هذا الجانب بندرة البحار عليه، وبكثرة

الفوهات، ومعظم معالمه تحمل أسماءً روسية (بحر موسكو، فوهات: تسيلكوفسكي، مندلييف، كارالليوف)، وهناك

فوهة تحمل اسم جوردانو برونو (نجمت عن صدم نيزك للوجه الخلفي للقمر في 18 حزيران من العام 1178 وهو نفس

التاريخ الذي سجل فيه قساوسة إنكليز رصدهم لإنشطار القمر!).


أول هبوط لمركبة على القمر: كان للسفينة الروسية لونا-2 في 7 تشرين أول سنة
1959
أول هبوط هادئ لمركبة على القمر: كان للمركبة لونا-9 في "محيط العواصف" بتاريخ 3 شباط 1966.

أول هبوط بشري على سطح القمر: كان لنيل أرمسترونغ وإدوين ألدرين، ضمن البعثة الأولى أبوللو-11 لمشروع أبوللو

الأمريكي الذي تضمن ست بعثات هبطت بنجاح على القمر حيث فشلت أبوللو 13 في الهبوط على القمر.


Click here to enlarge

صورة للوجه الخلفي للقمر.. نلاحظ كثرة الفوهات


18. شروق الأرض على القمر..


كما نشاهد، من على الأرض أطواراً (هلال جديد، ربع أول، بدر، ربع أخير وتتكرر كل 29 يوم و 12 ساعة و 44 دقيقة و

2.8 ثانية وتسمى بالشهر القمري الشمسي، وهي الفترة التي تفصل تكرار توضعين متتاليين للشمس والأرض والقمر على

استقامة واحدة) وخسوفاً للقمر، كذلك هي حال الأرض لراصد من على سطح القمر، مع فارق أن حجمها في سماء القمر

أكبر بـ 4 مرّات من حجم القمر في سمائنا، وبالمناسبة الحجم الظاهري للقمر في سماء الأرض يقاس بالدرجات وهو 0.5

درجة، ويعادل تقريباً الحجم الذي تظهر عليه قطعة نقد (بقطر 2 سم) عند إبعادها عن عين الناظر 230 سم، لأن هناك

قاعدة، بأن كل جسم يبعد عن العين مسافة تزيد عن قطره بـ 57 مرة سيظهر للعين بزاوية إبصار تساوي درجة واحد،

القمر يبعد عنـا (وسطياً) 114 ضعف من قطره (يبلغ قطر القمر 3475 كم وهو أصغر من قطر الأرض بأربع مرات)، كتلة

القمر 7.35×1022 كغ وهي أصغر بـ 82 مرة من كتلة الأرض.، وحجمه أصغر من حجم الأرض بـ 50 مرة.


Click here to enlarge
صورة شروق الأرض على القمر


COLOR][/size]
[/u]

19. يتحرك القمر بحيث يبتعد تدريجياً عن الأرض


بعد ولادة الأرض بـ 200 مليون سنة ضرب نيزك الأرض فتكون من الشظايا القمر وكان اليوم آنذاك 6 ساعات فقط، ونتيجة

فعل القمر والذي بدأ بجذب مياه المحيطات والتي تعود لتضرب القيعان فتبطئ حركة الأرض حول نفسها من الغرب نحو

الشرق، وترد الأرض بشكل معاكس فتبعد القمر لذا بعد 30 مليون سنة يصبح اليوم 68 ساعة وبعدها يفلت القمر فتعود

الأرض للتسارع ليصبح اليوم 6 ساعات بعد 1000 مليون سنة..

إذن نقول أن القمر يصبح كل سنة أكثر ابتعاداً عن الأرض بمقدار 4 سم تقريباً، وسيفلت القمر من قبضة جاذبية الأرض بعد حوالي 30 مليون سنة.


20. الشمس من على القمر..


بسبب انعدام غلاف جوي يحيط بالقمر (لصغر كتلته) لا يتبعثر الضوء القادم من الشمس (كما على الأرض) في الفضاء، بل

تبدو الشمس مضيئة وتبقى سماء القمر حالكة..
للامانه...(منقول)