فواز الفواز
28/10/2008, 01:54 PM
الموسوعة الكونية الكبرى
1. ما هو علم الفلك (Astronomy)؟
فرع علمي يختص بدراسة كلّ شيء فيالكون (باستثناء الأرض ( وكلمة astronomy كلمة يونانية مؤلفة من مقطعين: (astro وتعني نجم
و nomy وتعني قانون..).. وذات الأمر معمصطلح:
(astrology) ولكن العلماء اليوم يفرّقون بين علم الفلك (الأسترونومي) كعلم قائم بحد ذاته، وبين التنجيم (الأسترولوجي (
كفرع لم يعد له علاقهبالعلم، فنستطيع بكل ثقة أن نقول أنه "تجارة" أو "دجل" أو شيء منهذا..
أما كلمة الفلك فكانت عند العرب تعني مدار النجم، وكان يطلق علىعلم الفلك لدى العرب أسماء عدة منها: علمالهيئة/النجوم/التنجيم، بدون فصلبين علم الفلك والتنجيم، ونفس الأمر بالنسبة للمنجم، فهو الذي يشتغل بأحدالعلمينأو 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 الأفلاكوتراكيبهاونصبها وتأليفها والثاني العلم بما يتأثر عنالفلك".
2. معظم علماء الفلك في الوقتالحالي هم حقيقة فيزيائيين فليكين..
حتى نهايات القرن التاسع عشر, كانعلم الفلك علماً وصفياً أو رياضياً. حيث كان علماء الفلك يرسمون أو يأخذون صورالأجسام عبر تلسكوباتهم ويقومون بحساب مواعيد الكسوف أو الخسوف, أوضاعالكواكب أو أوضاع النجوم والمسافات إليها، الخ..
لكن علماء الفلك آنذاكافتقروا إلى فهم حقيقي للخواص الفيزيائية للنجوم أو العمليات التي كانتتحكمكيفية إشعاع وتطور هذه النجوم. بعد ذلك الوقت, القفزات المهمة في فهمنا للذرة وكيفية تفاعل المادة والطاقةسمح لعلماء الفلك أن يكتشفوا طرق العمل الداخليةالمعقدة للكون عبر تطبيق قوانين الفيزياء في المجالات الواسعة.
لهذا السبب, معظم علماء الفلك اليوم يدرسون الفيزياءالفلكية.
3. يقسم علماء الفلك بشكل عام إلى: علماء الفلك الرصديين والعلماء النظريين، وكثيراً ما يكمل عمل بعضهمبعضاً.
بينما يعمل بعض علماء الفلك فيكلا المجالين, فإن العلماء غالباً ما يتخذون إحدى الصفتين، هذا بالرغم من أن علماءالفلك الرصديين ليس بالضرورة أن يقضوا معظم أوقاتهم في المراصد وراءالتلسكوبات, فهم يشتركون في استعمالوتصميم التلسكوبات و تطوير واستخدامباقي الآلات (مثل كاميرات, الفوتومترات ومناظير تحليل الطيف) في سبيلالحصول على وتحليل البيانات من الأجسام الفلكية. بالمقابل، العلماءالنظريين يقومون باستخدام الكومبيوترات الفائقةالسرعة ليضعوا النماذجالرياضية للظواهر الفلكية في الفضاء، أحياناً, قد يكتشف علماء الفلك الرصديين بعضالظواهرالجديدة غير المعروفة في الفضاء، وهنا يحاول النظريين استخدامالرياضيات وقوانين الفيزياء المعروفة للتوصل إلىتفسير الظاهرة المرصودة.. مثال: اكتشاف جوسلين بل للنجوم النباضة في نهاية ستينات القرن العشرين، ومن ثمتطوير نظرية النجوم النيترونية.
في أحيان أخرى، يطور العلماءالنظريون نظرية تتنبأ بوجود ظواهر معينة أو ظروف مادية في الفضاء، ومن ثم يقومالراصدون بالعمل على التأكد من صحة نبوءات النظرية بخصوص ظاهرة أو جسم أوشرط مامثال: ( التنبؤ النظري بوجود الثقوب السوداء، ومن ثم اكتشافها فيما بعد ( وإن كان يتم الكشف عن الثقوب السوداء بطرق غير مباشرة، قد نتحدث عنها عندمانصل إليهامثال آخر: تنبؤ البريطاني جون آدامز والفرنسي لوفريير بوجودكوكب أبعد من أورانوس واكتشاف نبتون بناء على ذلكفي مرصد ألماني (ونقصد هنابالتنبؤ هو الاستنتاج المستند إلى حسابات رياضية لا تخمينات أو تنجيم، فالتنجيم كماقلنا سابقاً لا علاقة له بعلمالفلك .
4. تتم دراسة الكون بصورة غيرمباشرة، حيث يتعرف علماء الفلك على الكون عبر جمع وتحليل الضوء وأشكال الإشعاعالأخرى التي تأتينا من الأجسام في الفضاء عبرالتلسكوبات.
لا يمكن أن يذهب علماء الفلكلدراسة الكواكب, النجوم والمجرات، بدلاً من ذلك, يجلسون هنا و يدرسون الكون منخلالالمعلومات المرسلة إلينا. أما الرسل التي تحمل إلينا هذه المعلومات فهيحزم الضوء وأشكال الإشعاع الأخرى.. بالرغممن ذلك لا يشكل هذا الأمرانتقاصاً من علم الفلك، فحتى اليوم، نعرف المسافات إلى النجوم والكواكب والمجرات،كتلها،حرارة سطحها وتكوينها الكيميائي ... وهذا بالتّحديد ما يجعل علمالفلك أداة سحرية مدهشة للاكتشاف، وإبداع عبقريللعقلالبشري.
5. النظريات الأولى للكون جعلتالأرض في مركزه
ساد هذا الاعتقاد بين اليونانيينوالهندوسيين والصينيين، ومعظم الثـقافات القديمة، التي رأت أن عالم الأرض يختلفعنماء ونار وهواء، أما في السماوات فهي مكونة من مواد أثيرية، الشمسوالقمر والجوالات الخمسة، وجميعها تدور حولالأرض بمدارات دائرية تحديداًلأن أرسطو كان يرى بالدائرة الشكل الأمثل، وفي السماوات المثالية لا يمكن للكواكبإلاأن تتبع هذا النوع من الحركة، وكل كوكب يتخذ له مساراً ضمن قبة شفافةكبيرة تتثبت عليها النجوم
6. كانت رؤية أرسطو للكون منظمةجداً، لكنها افتقدت الدقة.
الصينيون القدماء غير المتأثرينبكتابات أرسطو، سجلوا تغييرات في السماء كثيرة، شاهدوها، مذنبات أوالنجومالزائرة (الانفجارات النجمية). والغربيين بالتّأكيد رأوا مثل هذهالأشياء أيضًا, لكنهم لم يكونوا ليعارضوا أفكار الرجالالعظماء ( كاناليونانيون بتأثير من أرسطو وغيره.. قد أكدوا أن السماوات كاملة.. ولا يمكن لشيء أنيشوّه كمالها(..
مثال هنا:
انفجار المتجدد الجبار في عام 1054 ، ظلالمتجدد الجبار واضحاً في منتصف النهار لـ 23 يوم متتالية، وظل يشاهدفيالسماء لأكثر من سنتين، وقد ذكره الصينيون في أقصى الشرق.. وحتى الهنودجنوب أمريكا، إلا أن الأوروبيين لميذكروه، فقط لأن الكنيسة قررت أنالسماوات كاملة وأرسطو لم يذكر أي شيء عن انفجار يشوّه السماء!!!
إلا أن هذالم يستمر طويلاً..
7. بعض الكواكب، بالنسبة للراصدالقديم، لم تكن "أنيقة" في حركتها!
المريخ، المشتري، وزحل، كانتحركتها محيرة، حيث تبدو بحركة متقدمة بالنسبة لخلفية النجوم، ولكنها فجأةتعكسحركتها للخلف!! وبعد فترة تعاود التقدم!! نحن نعرف اليوم سبب هذهالحركة الظاهرية للكواكب الخارجية..
8. النظام السماوي المعقد لكلوديوسبطليموس (100 – 170 م )
في كتابه المجسطي، والذي ضمنهأكثر الأعمال الفلكية اليونانية الأولى، وضع بطليموس منظومة كونية تحتلالأرضمركزها، وتدور حولها سبع كرات هي: القمر والشمس والكواكب الخمسةالمعروفة آنذاك " عطارد- الزهرة- المريخ-
المشتري- زحل " وكانت كرةالثابتات تحمل النجوم التي تبدو ثابتة المواقع بالنسبة لبعضها وتتحرك معاً وكأنهاجسمواحد، أما ما وراء هذه الكرة فهو غير قابل للرصد من قبل البشر! أماالحركة التقهقرية للكواكب فقد فسرها بطليوسباستخدام دوائر التدوير (وهيفكرة كان قد طرحها هبارخوس قبله بـ 200 سنة )
وكي لا نغبن اليونانيين حقهم فيتأسيس علم الفلك، نتوقف قليلاً هنا للحديث باختصار عن أبرز علماء الفلكاليونانيينقبل أن نقفز إلى الثورة التي أحدثها كوبرنيكوس ومن أتىبعده..
ثيلز (640 – 545ق.م )
نقل الهندسة والمساحة عن مصرالقديمة وحدد مسار الشمس السنوي في السماء، ومواقع الشمس عليه في الفصولالمختلفة، كذلك عرف طول السنةالشمسية.
آنا كسيما ندار (611 – 547ق.م)
حدد المواقع النسبية للشمس والقمروالأرض وبقية أفراد المجموعة الشمسية المعروفةآنذاك.
فيثاغورس (560 - 497ق.م )
أول من حاول تفسير حركاتالكواكب بعلاقات عددية بسيطة، وقد آمن فيثاغورس وأتباع مدرسته بكروية الأرضوباقيالأجسام السماوية السبعة، وقد صور فيثاغورس الكون على أنه عدة كراتمتمركزة مع بعضها ويحمل كل منها جسماًمن الأجسام السماوية، وبحركة هذهالكرات تتحرك الأجسام هذه بالنسبة لبعضها، وتدور هذه الكرات حول مركزهاالمشترك الذي هو الأرض.
فيلولاوس (القرن الخامس قبلالميلاد (
من أبرز أتباع مدرسة فيثاغورس،وكان أول من طرح فكرة حركة الأرض، فقال بأنها تتبع مساراً دائرياً كل يوم وتبقيدوماً الوجه نفسه نحو المركز، ولم يضع الأرض في مركز الكون! ولا حتى الشمس! بل وضع ناراً مركزية تدور حولها الأرضوالشمس والقمر والكواكب الخمسة وقبةالنجوم، وبما أن الفيثاغورسيين كانوا يبجلون الرقم 10 فقد أضاف فيلولاوسجسماً متحركاً عاشراً كان هذا الجسم هو الأرض المواجهة والتي تتحرك دوماًلتبقى بين النار المركزية وأرضنا الدوارةفتحميها من التعرض المباشرللنار.
إيدكسوس (408 – 355ق.م )
طور نظام فيثاغورس بافتراضه أن كلكرة في الواقع لها محور يستند على الكرة التي تحيط بها، وهكذا بتحديد سرعةتلك الكرات تمكن بشكل دقيق من إعادة تمثيل حركات الأجسام في القبةالسماوية.
أرسطو (384 - 322ق.م )
أبرز تلامذة أفلاطون، والذي سيطرتفلسفته على تفكير الإنسان لمدة ألفي عام، فالأرض كما كان يعتقد ثابتةوالكواكب الأخرى تدور حولها وفق أفلاك دائرية، فالدائرة هي الشكل الأكثركمالاً لذا يجب على الجوالات السماوية أنتتحرك وفقاً لها! ومن تفسيرهللسلوك الحركي: أن الجسم لا يستمر بالحركة إلا ببقائه على تماس مباشر مع محرك فاعلباستمرار وإلا فإن الجسم يتوقف، وقد كان هذا الفاعل في حالة الكواكب ملائكةمسخرة تخفق بأجنحتها من خلفالكوكب!
وقدم أرسطو دليلين متينين على كرويةالأرض، أولهما: تغير موقع نجم القطب من كبد السماء لناظر من الشمال إلىحدودالأفق للناظر من الجنوب،
وثانيهما خسوف القمر أي وقوع الأرض بينه وبين الشمس والظلالدائري الذي تلقيهالأرض دائماً على صفحة القمر، فلو كانت الأرض قرصاًدائرياً لاتخذ ظلها على القمر شكلاً إهليلجياً وهذا ما لم يلاحظ، ممايدلعلى أن الأرض كروية.
أريستارخوس الساموزي (310 – 230ق.م )
الذي عرف بالرياضي، كان أول منحاول قياس بعد الشمس والقمر عن الأرض، وقدر حجميهما النسبيين وتوصل إلىاقتراح نظام مركزية الشمس، لكن هذا النموذج لقي اعتراضات عدة منها أن حركةالأرض تستوجب تغيرات في مواضع النجوم المرئية، فاقترح أرسطرخوس بجرأة أنهذه النجوم أبعد بكثير مما اعتقدوا. وفي حين يعيد الكثير من الناساليومفكرة مركزية الشمس إلى كوبيرنيكوس إلا أن أريستارخوس كان قد طرحها قبل ذلك بثمانيةعشر قرناً،
أما لماذاأهمل ذكر أريستارخوس والكتب التي ألفها (ويقال أنهاتزيد عن 70 مجلد تناقش مواضيع علمية) فلأن هذه الأعمال قدتعرضت للإتلافالمتعمد من قبل أفلاطون صاحب الجمهورية والنظرية الفاضلة!! وبعض العلماء اليوميقولون أنه لو بقيتمؤلفات أريستارخوس لربما كانت سوية التطور العلمي فيوقتنا الحالي موازية لما ستكون عليه في القرن الثاني أوالثالثوالعشرين..
أرخميدس (287 – 212ق.م )
الرياضي والمخترع والذي عرفباكتشافه لمبدأ الطفو، كان أول من أنجز نموذج للبلانيتاريوم، بالإضافة إلى الشعيراتالمحكمة التي يزود بها المنظار، والتي استفاد منها في إجراء أرصاد سماويةدقيقة.
أبولونيوس البرجي (262 – 200ق.م )
طور هندسة حركة الكواكب الظاهريةالتقهقرية والتي استفاد منها بطليموس فيما بعد، كما وضع نظرية في القطوعالمخروطية والتي استفاد منها بعد سبعة عشر قرناً يوهانس كبلر عندما أثبت أنمدارات الكواكب ليست دائرية بلإهليلجية.
إيراتوستين الاسكندري (267 – 194ق.م )
عين مقدار محيط الأرض وبطريقةقريبة من الطريقة الجيوديزية الحديثة، فمن مراقبته لشمس الظهيرة في أطول أيام السنةلاحظ أنها في أسوان تكون جنوب السمت بمقدار 7.25 درجة عن شمس الاسكندرية فينفس اليوم، ولما كانت المسافةبين الاسكندرية وأسوان حوالي 500 ميل وأنالدائرة الكاملة قياسها 360 درجة تساوي حوالي 50 مرة الزاوية 7.25درجةتوصل إلى قيمة لمحيط الأرض تبلغ 24500 ميل وهي قريبة جدا ًمن القيمة الحقيقية والتيتبلغ 24840 ميل.
هبارخوس (190 – 120ق.م )
من أعظم فلكيي اليونان، اعتمدالقياسات الدقيقة والرياضيات والمحاكمة العقلية في تحليل المعطيات الفلكية، وهوأول من تحدث عن مبادرة الاعتدالين نحو الغرب، كما يرجع إليه مفهوم قدر النجم (مقدار لمعانه) والذي صنف وفقه النجوم إلىمراتب، ولكي يوفق هبارخوس بينأرصاده وفكرة المدارات الدائرية قدم نموذجاً يدعى اليوم بدوائر التدوير Epicycles والتي استخدمها بطليموس وكل من أتى بعده حتى القرن السادسعشر.
كلوديوس بطليموس (100 – 170م )
صاحب كتاب المجسطي والذي ضمنهأكثر الأعمال الفلكية اليونانية الأولى، وقد أنجز بطليموس منظومة كونيةتحتلالأرض مركزها وتدور حولها سبع كرات هي: القمر والشمس والكواكب الخمسة المعروفةآنذاك " عطارد- الزهرة- المريخ- المشتري- زحل " وكانت كرة الثابتات تحمل النجوم التي تبدو ثابتة المواقع بالنسبةلبعضها وتتحرك معاً وكأنها جسم واحد، أما ما وراء هذه الكرة فهو غير قابلللرصد من قبل البشر!
وقد تبنت الكنيسة آنذاك هذهالأفكار التي رأت فيها صورة تتفق مع الكتاب المقدس، حيث رصدت مكاناً وراء كرةالثابتات لتتسع للفردوس وجهنم، ومع تصلب المجتمع والكنيسة في مواجهة كل منيخالف هذه الأفكار التي غدتمعتقدات، توقف علم الفلك عن التقدم، ولم يجرؤأحد خلال ثلاثة عشر قرناً من طرح مقولات جديدة، حتى جاءكوبيرنيكوس ومنبعده تيخو براهي وكبلر وغاليليو ومن ثم نيوتن ليبدأ العصر الحديث لا في الفلك فحسببل في جميعفروع العلم.
9. في القرن السادس عشر, رجل دينبولندي بدأ بثورة غيرت العالم.
بقي العالم لقرابة 14 قرن قانعبنظام ودوائر تدوير بطليموس، إلى أن جاء نيكولاس كوبيرنيكوس (1473-1543) والذيلاحظ ببصيرة ومهارة رياضية ورصدية أن تعقيد نظام بطليموس والحاجةلأفلاك التدوير (Epicycle's) يمكن التخلص منه إذاأجرينا تغييراً بسيطاًفجعلنا الشمس مركز النظام الكوني.. وكان بالحق تغييراً بسيطاً وعظيماً..
معأن كوبيرنيكوس وقع بذات خطأ بطليموس حينما تشبث بفكرة المدارات الدائرية، فاحتاجمرة أخرى إلى دوائرالتدوير.. ولكنه أزال الكثير من التعقيد وقام بإنجازاتمهمة جداً كحساب أبعاد الكواكب عن الشمس و..
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 علمالفلك مرة واحدة وإلى الأبد عندما وجه أول تلسكوب إلى السماء، من علم يعتمدعلى العين المجردة وبعض الأدوات البسيطة (كذات الربع وذات السدس ومسطرةزاوية اختلاف المنظر وغيرها من الأدواتالتي استخدمها تيخو براهي فيأرصاده) إلى علم رصدي دقيق، ومن خلال منظاره قام غاليليو بأرصاد عدة استنتجمنها ملاحظات ثورية!
فقد رأى سطح القمر مليئاً بالحفر والتضاريس، أي أنهليس أملساً منتظماً كما كان يُظن، الشيءالذي يُبطل فكرة كمال الأجرامالسماوية،
وشاهد أقماراً أربعة حول المشتري –وتسمى اليوم الأقمار الغاليليانية: آيو،أوروبا، غاينيميد، وكاليستو- ورأى فيها تأييداً لنظرية كوبيرنيكوس،
كما رصد غاليليو أطوار الزهرة، ورأى انتفاخينعلى سطح زحل فافترض أنهماأقمار أيضاً وذلك لأن منظاره لم يكن من القوة ليسمح له بتمييز حلقات زحل الضخمة،
وقدفسر غاليليو العدد الكبير من النقاط المضيئة والمنفصلة التي رصدها فيدرب التبانة بأنها نجوم بعيدة جداً، و كان أولمن أشار إلى البقعالشمسية..
يقول غاليليو ساخراً من أدعياء مركزية الأرض:
إن من يفضلفكرة تحرك الكون بأسره كي تبقى الأرض ثابتة، لهو أكثر بعداً عن العقل ممن يتسلق قمةقبة ليلقي نظرةعلى ضواحي المدينة، ثم يطلب تدوير المنطقة بأسرها كي لا يكلفنفسه عناء تدوير رأسه!!.
ويقول كارل ساغان، حول ذات الفكرة:
بغضالنظر عن كم ملك أو بابا أو فيلسوف أو عالم أو شاعر قد أصر على العكس، فقد واصلتالأرض بعناد، خلال تلكالألفيات، دورنها حولالشمس.
11. تغيير مهم قام به عالم ألمانيهو يوهانس كبلر
استفاد كبلر (1571-1630) من عملهمع راصد دانمركي مجد (تيخو براهي) قبل موت الأخير بسنة واحدة، وبعد جهدمتواصل دام ست سنوات و حسابات ملأت 900 صفحة من أجل المريخ وحده (حيث لاحظكبلر اختلافاً بين أرصاد براهيومدار المريخ الدائري المفترض)، وانطلاقاً مننظرية كوبيرنيكوس اكتشف كبلر ثلاثة قوانين في الحركات السماوية،نختصرهاكما يلي:
1. تدور الكواكب حول الشمس بمدارات بيضوية.
2. ويمسحالخط الواصل بين الشمس والكوكب مساحات متساوية خلال أزمنة متساوية.
3. وأن نسبة مربع سنة الكوكب على مكعب بعده عن الشمس مقدارثابت.
12. الخطوة التالية قام بها عبقريفذ.. إسحق نيوتن والذي حقق قفزة استناداً لبصيرته الثاقبة ولأعمال العلماءقبله.
مع أن كبلر قد غيّر فكرةالمدارات الدائرية إلى البيضوية، إلا أنه لم يكن يحبها، وأكثر من ذلك لم يكن يفهملماذا تتبعالكواكب هذه المدارات؟
الجواب كان عند نيوتن الذي ولد في سنةوفاة غاليليو (1642)، حيث وضع قوانين الحركةالثلاثة، وقانون الجاذبية وأسسفرعاً جديداً من الرياضيات هو التفاضل.. حيث طبّق نيوتن في كتابه "المبادئ الرياضيةلفلسفة الطبيعة" (والذي مازال يعد أعظم كتاب أنجزه رجل بمفرده في تاريخالعلم) نظريته في الثقالة على حركةالكواكب حول الشمس، والأقمار حولكواكبها، وحسب كتل الكواكب والشمس بالنسبة لكتلة الأرض، وقدر كتلة الأرضفيحدود خطأ من رتبة عشرة بالمئة من القيمة الحقيقة، وبين أن الأرض مسطحة في القطبين،وقدر بدقة معقولة مقدارهذه التسطح، وناقش تغير الثقالة على سطح الأرض، كماحسب عدم الانتظام في حركة القمر نتيجة جذب الشمس له،ودرس مدارات المذنبات،كما قدم تفسيراً منطقياً للجزر وللمد.. ولعل ضربة البصيرة الأكثر توفيقاً لنيوتنتجلّت بإثباته لأنالقوانين التي تسود الكون هي نفسها التي تحكم الأرض،وأيضاً أن العقل البشري قادر على استيعاب هذه القوانين..
أي أن نيوتن عندماقال في كتابه: إنني الآن أعرض نظام العالم كان بالفعل أول بشري يفعلذلك!
13. في مطلع القرن العشرين، خطوةأخرى في إطار فهم الكون، يقوم بهاآينشتاين..
يقدم آينشتاين في عمله فيزياءأعلى مستوى من فيزياء نيوتن، فيبين في نسبيته الخاصة أن قوانين نيوتن والتيكانت تعمل بشكل جيد مع السرعات البطيئة والتي نشهدها في حياتنا اليومية،تغدو قاصرة أثناء التعامل مع الظواهرالتي تقترب سرعة الأجسام فيها من سرعةالضوء، ووضع آينشتاين مبدأيه الشهيرين في النسبية الخاصة، والذييقولأولهما: ستبقى قوانين الفيزياء نفسها ضمن مرجع مقارنة متحرك غيرمتسارع، أي بتعبير آخر: إن الأحداث التي تجريداخل مركبة متحركة غير متسارعةلن تتأثر بحركة هذه المركبة، أما المبدأ الثاني فيقول: إن سرعة الضوء مستقلة عنحركة مصدره، أي أن سرعة الضوء ستأخذ القيمة نفسها بالنسبة لأي راصد سواءكان مقترباً أو مبتعداً عن الضوء بأية سرعة.
وإن الأخذ بالمبدأين معاً سيؤدي إلىأفكار ثورية بخصوص حدية سرعة الضوء وتباط الزمن وتقلص الأطوال والبناءالرباعي للفضاء و... أما أولى النتائج فهي التخلي عن فكرة وجود الأثير هذاالذي شكـّـل معضلة القرن التاسع عشر.
14. عشر سنوات بعد النسبية الخاصة،استغرقها آينشتاين في بناء عمله الأهم: نظرية النسبيةالعامة..
في نهاية عام 1915 اكتمل عقدنظرية النسبية العامة، والتي كان آينشتاين قد قال أثناء عمله بها: "مقارنةبهذهالمشكلة تبدو نظرية النسبية الخاصة كلعبة أطفال"
فقدمهاآينشتاين في نهاية شهر تشرين الثاني ضمن أحد لقاءات الأكاديمية البروسية للعلوم،وتختلف النظرية العامة عنالنسبية الخاصة بشكل أساسي بأن الزمان-المكانمنبسط، ولا وجود للتثاقل في النسبية الخاصة، في حين نجد التثاقلحاضر بقوةفي النسبية العامة ويكون الزمكان منحنياً، وتنشأ الحركات الثقالية للأجسام نتيجةمسايرتها للانحناءاتالزمكانية للفضاء الذي تتحرك عبره..
لقد قدمتلنا النسبية العامة إمكانيات لم يكن يتصور عقل بشري قبلها أن الإنسان سيتناولها،فعبر النسبية العامةوميكانيك الكم استطاع الإنسان الوصول إلى اللحظاتالأولى من عمر الكون.. وغدت هذه النظرية فيما بعد حجر الزاويةفي بناء أينظرية جديدة، فلقبول أية نظرية لا بد من أن تكون صامدة نسبوياً، فعلى طريق بناءنظرية التثاقل الكميةمثلاً وبالرغم من أن العلماء لم يتوصلوا لنتيجةنهائية حتى الآن، إلا أنهم يعلمون أبرز سمات هذه النظرية والتي تتعلقبحقيقة تأثير الثقالة في البنية النسبيةللزمكان.
15. إدوين باول هابل (1889-1953) أعظم فلكيي القرن العشرين.
لقد وسّع هبل الكون كما لم يفعلذلك أحد قبله، بل وسّع من فهم الإنسان لهذا الكون، فبالإضافة إلى منجزاته العديدةفي تصنيف المجرات وابتكار طرق قياس أبعاد الأجسام الكونية، فقد كشف أنمجرتنا ما هي إلا واحدة من آلاف ملايينالمجرات الأخرى، التي تبتعد عنبعضها بسرع تتناسب وبعدها عن بعضها، ونص اكتشافه ذلك بقانون يعرف باسمه،كما قدّمت أرصاده العديدة تأكيداً جديداً لفكرة نيوتن بأن القوانين التيتحكم أرضنا هي ذات القوانين التي تحكم كافةأرجاء الكونالفسيح.
كما نرى، فإن تقدم علم الفلك، وتقدم فهم الإنسان للكون اعتمد بالأخص على الإنجازاتالعلمية لمجموعة من العلماء.
يقول رالف رادو:
"ليس هناك تاريخ بالمعنىالدقيق للكلمة.. بل هناك سير شخصية فقط"ويقول توماس كاريل:
"إن تاريخالعالم ليس إلا سيرة الرجال العظماء..".
القمر.. الجار الكوني الأقربلكوكبنا
16. تضاريسالقمر
"لقد تملكتني الدهشة إذ وجدت أنالقمر جسم شبيه بالأرض"
هذا ما قاله غاليليو عندما رصدالقمر للمرة الأولى ولاحظ مناطق مختلفة الإضاءة، وتمتد على مساحات كبيرة،فأطلقعلى بعضها تسمية "بحار" ظناً منه أنها مساحات مائية كما على الأرض،وما تزال هذه التسميات متداولة حتى الآن، مععلمنا اليوم بأن القمر صخرةميتة، لا يحوي من الماء سوى قليل من الجليد بالقرب من قطبه الجنوبي، فنجد حتىالآن:
بحر الأمطار (وهو أكبرها امتداداً، 1200 كم)، بحر الغيوم، بحر الأملبحر الهدوء... الخكما نجد على سطح القمر سلاسل جبلية (مثل سلسلة جبالإبينين القمرية، وتصل بارتفاعها إلى 5500 كم)، أما السمةالمميزة للقمر فهيكثرة الفوهات على سطحه، وتنجم هذه الفوهات عن ضرب النيازك له، وهناك كثير منالفوهاتالقمرية تحمل أسماء علماء عرب (طبعاً أطلقها الروس أو الأمريكانأثناء استكشافهم للقمر) مثل: البيروني، الخوارزمي،البتاني،المأمون...
17. لا نرى، من على الأرض، سوىوجهاً واحداً للقمر
يعود ذلك لأن القمر يدور حول نفسهبنفس سرعة دورانه حول الأرض، وقد تم للمرة الأولى في 4 تشرين الثاني منالعام
1959 كشف ذلك الجانب الغامض من القمر عبر السفينة لونا-3 الروسية،ويتميز هذا الجانب بندرة البحار عليه، وبكثرةالفوهات، ومعظم معالمه تحملأسماءً روسية (بحر موسكو، فوهات: تسيلكوفسكي، مندلييف، كارالليوف)، وهناكفوهة تحمل اسم جوردانو برونو (نجمت عن صدم نيزك للوجه الخلفي للقمر في 18حزيران من العام 1178 وهو نفسالتاريخ الذي سجل فيه قساوسة إنكليز رصدهملإنشطار القمر
18. شروق الأرض علىالقمر..
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 توضعينمتتاليين للشمس والأرض والقمر علىاستقامة واحدة) وخسوفاً للقمر، كذلك هيحال الأرض لراصد من على سطح القمر، مع فارق أن حجمها في سماء القمرأكبر بـ 4 مرّات من حجم القمر في سمائنا، وبالمناسبة الحجم الظاهري للقمر في سماء الأرضيقاس بالدرجات وهو 0.5درجة، ويعادل تقريباً الحجم الذي تظهر عليه قطعة نقد (بقطر 2 سم) عند إبعادها عن عين الناظر 230 سم، لأن هناكقاعدة، بأن كل جسميبعد عن العين مسافة تزيد عن قطره بـ 57 مرة سيظهر للعين بزاوية إبصار تساوي درجةواحد،القمر يبعد عنـا (وسطياً) 114 ضعف من قطره (يبلغ قطر القمر 3475 كموهو أصغر من قطر الأرض بأربع مرات)، كتلةالقمر 7.35×1022 كغ وهي أصغر بـ 82 مرة من كتلة الأرض.، وحجمه أصغر من حجم الأرض بـ 50مرة.
19. يتحرك القمر بحيث يبتعدتدريجياً عن الأرض
بعد ولادة الأرض بـ 200 مليونسنة ضرب نيزك الأرض فتكون من الشظايا القمر وكان اليوم آنذاك 6 ساعات فقط،ونتيجةفعل القمر والذي بدأ بجذب مياه المحيطات والتي تعود لتضرب القيعانفتبطئ حركة الأرض حول نفسها من الغرب نحوالشرق، وترد الأرض بشكل معاكسفتبعد القمر لذا بعد 30 مليون سنة يصبح اليوم 68 ساعة وبعدها يفلت القمر فتعودالأرض للتسارع ليصبح اليوم 6 ساعات بعد 1000 مليون سنة..
إذن نقولأن القمر يصبح كل سنة أكثر ابتعاداً عن الأرض بمقدار 4 سم تقريباً، وسيفلت القمر منقبضة جاذبية الأرض بعد حوالي 30 مليون سنة.
20. الشمس من علىالقمر..
بسبب انعدام غلاف جوي يحيطبالقمر (لصغر كتلته) لا يتبعثر الضوء القادم من الشمس (كما على الأرض) في الفضاء،بلتبدو الشمس مضيئة وتبقى سماء القمر حالكة..
1. ما هو علم الفلك (Astronomy)؟
فرع علمي يختص بدراسة كلّ شيء فيالكون (باستثناء الأرض ( وكلمة astronomy كلمة يونانية مؤلفة من مقطعين: (astro وتعني نجم
و nomy وتعني قانون..).. وذات الأمر معمصطلح:
(astrology) ولكن العلماء اليوم يفرّقون بين علم الفلك (الأسترونومي) كعلم قائم بحد ذاته، وبين التنجيم (الأسترولوجي (
كفرع لم يعد له علاقهبالعلم، فنستطيع بكل ثقة أن نقول أنه "تجارة" أو "دجل" أو شيء منهذا..
أما كلمة الفلك فكانت عند العرب تعني مدار النجم، وكان يطلق علىعلم الفلك لدى العرب أسماء عدة منها: علمالهيئة/النجوم/التنجيم، بدون فصلبين علم الفلك والتنجيم، ونفس الأمر بالنسبة للمنجم، فهو الذي يشتغل بأحدالعلمينأو 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 الأفلاكوتراكيبهاونصبها وتأليفها والثاني العلم بما يتأثر عنالفلك".
2. معظم علماء الفلك في الوقتالحالي هم حقيقة فيزيائيين فليكين..
حتى نهايات القرن التاسع عشر, كانعلم الفلك علماً وصفياً أو رياضياً. حيث كان علماء الفلك يرسمون أو يأخذون صورالأجسام عبر تلسكوباتهم ويقومون بحساب مواعيد الكسوف أو الخسوف, أوضاعالكواكب أو أوضاع النجوم والمسافات إليها، الخ..
لكن علماء الفلك آنذاكافتقروا إلى فهم حقيقي للخواص الفيزيائية للنجوم أو العمليات التي كانتتحكمكيفية إشعاع وتطور هذه النجوم. بعد ذلك الوقت, القفزات المهمة في فهمنا للذرة وكيفية تفاعل المادة والطاقةسمح لعلماء الفلك أن يكتشفوا طرق العمل الداخليةالمعقدة للكون عبر تطبيق قوانين الفيزياء في المجالات الواسعة.
لهذا السبب, معظم علماء الفلك اليوم يدرسون الفيزياءالفلكية.
3. يقسم علماء الفلك بشكل عام إلى: علماء الفلك الرصديين والعلماء النظريين، وكثيراً ما يكمل عمل بعضهمبعضاً.
بينما يعمل بعض علماء الفلك فيكلا المجالين, فإن العلماء غالباً ما يتخذون إحدى الصفتين، هذا بالرغم من أن علماءالفلك الرصديين ليس بالضرورة أن يقضوا معظم أوقاتهم في المراصد وراءالتلسكوبات, فهم يشتركون في استعمالوتصميم التلسكوبات و تطوير واستخدامباقي الآلات (مثل كاميرات, الفوتومترات ومناظير تحليل الطيف) في سبيلالحصول على وتحليل البيانات من الأجسام الفلكية. بالمقابل، العلماءالنظريين يقومون باستخدام الكومبيوترات الفائقةالسرعة ليضعوا النماذجالرياضية للظواهر الفلكية في الفضاء، أحياناً, قد يكتشف علماء الفلك الرصديين بعضالظواهرالجديدة غير المعروفة في الفضاء، وهنا يحاول النظريين استخدامالرياضيات وقوانين الفيزياء المعروفة للتوصل إلىتفسير الظاهرة المرصودة.. مثال: اكتشاف جوسلين بل للنجوم النباضة في نهاية ستينات القرن العشرين، ومن ثمتطوير نظرية النجوم النيترونية.
في أحيان أخرى، يطور العلماءالنظريون نظرية تتنبأ بوجود ظواهر معينة أو ظروف مادية في الفضاء، ومن ثم يقومالراصدون بالعمل على التأكد من صحة نبوءات النظرية بخصوص ظاهرة أو جسم أوشرط مامثال: ( التنبؤ النظري بوجود الثقوب السوداء، ومن ثم اكتشافها فيما بعد ( وإن كان يتم الكشف عن الثقوب السوداء بطرق غير مباشرة، قد نتحدث عنها عندمانصل إليهامثال آخر: تنبؤ البريطاني جون آدامز والفرنسي لوفريير بوجودكوكب أبعد من أورانوس واكتشاف نبتون بناء على ذلكفي مرصد ألماني (ونقصد هنابالتنبؤ هو الاستنتاج المستند إلى حسابات رياضية لا تخمينات أو تنجيم، فالتنجيم كماقلنا سابقاً لا علاقة له بعلمالفلك .
4. تتم دراسة الكون بصورة غيرمباشرة، حيث يتعرف علماء الفلك على الكون عبر جمع وتحليل الضوء وأشكال الإشعاعالأخرى التي تأتينا من الأجسام في الفضاء عبرالتلسكوبات.
لا يمكن أن يذهب علماء الفلكلدراسة الكواكب, النجوم والمجرات، بدلاً من ذلك, يجلسون هنا و يدرسون الكون منخلالالمعلومات المرسلة إلينا. أما الرسل التي تحمل إلينا هذه المعلومات فهيحزم الضوء وأشكال الإشعاع الأخرى.. بالرغممن ذلك لا يشكل هذا الأمرانتقاصاً من علم الفلك، فحتى اليوم، نعرف المسافات إلى النجوم والكواكب والمجرات،كتلها،حرارة سطحها وتكوينها الكيميائي ... وهذا بالتّحديد ما يجعل علمالفلك أداة سحرية مدهشة للاكتشاف، وإبداع عبقريللعقلالبشري.
5. النظريات الأولى للكون جعلتالأرض في مركزه
ساد هذا الاعتقاد بين اليونانيينوالهندوسيين والصينيين، ومعظم الثـقافات القديمة، التي رأت أن عالم الأرض يختلفعنماء ونار وهواء، أما في السماوات فهي مكونة من مواد أثيرية، الشمسوالقمر والجوالات الخمسة، وجميعها تدور حولالأرض بمدارات دائرية تحديداًلأن أرسطو كان يرى بالدائرة الشكل الأمثل، وفي السماوات المثالية لا يمكن للكواكبإلاأن تتبع هذا النوع من الحركة، وكل كوكب يتخذ له مساراً ضمن قبة شفافةكبيرة تتثبت عليها النجوم
6. كانت رؤية أرسطو للكون منظمةجداً، لكنها افتقدت الدقة.
الصينيون القدماء غير المتأثرينبكتابات أرسطو، سجلوا تغييرات في السماء كثيرة، شاهدوها، مذنبات أوالنجومالزائرة (الانفجارات النجمية). والغربيين بالتّأكيد رأوا مثل هذهالأشياء أيضًا, لكنهم لم يكونوا ليعارضوا أفكار الرجالالعظماء ( كاناليونانيون بتأثير من أرسطو وغيره.. قد أكدوا أن السماوات كاملة.. ولا يمكن لشيء أنيشوّه كمالها(..
مثال هنا:
انفجار المتجدد الجبار في عام 1054 ، ظلالمتجدد الجبار واضحاً في منتصف النهار لـ 23 يوم متتالية، وظل يشاهدفيالسماء لأكثر من سنتين، وقد ذكره الصينيون في أقصى الشرق.. وحتى الهنودجنوب أمريكا، إلا أن الأوروبيين لميذكروه، فقط لأن الكنيسة قررت أنالسماوات كاملة وأرسطو لم يذكر أي شيء عن انفجار يشوّه السماء!!!
إلا أن هذالم يستمر طويلاً..
7. بعض الكواكب، بالنسبة للراصدالقديم، لم تكن "أنيقة" في حركتها!
المريخ، المشتري، وزحل، كانتحركتها محيرة، حيث تبدو بحركة متقدمة بالنسبة لخلفية النجوم، ولكنها فجأةتعكسحركتها للخلف!! وبعد فترة تعاود التقدم!! نحن نعرف اليوم سبب هذهالحركة الظاهرية للكواكب الخارجية..
8. النظام السماوي المعقد لكلوديوسبطليموس (100 – 170 م )
في كتابه المجسطي، والذي ضمنهأكثر الأعمال الفلكية اليونانية الأولى، وضع بطليموس منظومة كونية تحتلالأرضمركزها، وتدور حولها سبع كرات هي: القمر والشمس والكواكب الخمسةالمعروفة آنذاك " عطارد- الزهرة- المريخ-
المشتري- زحل " وكانت كرةالثابتات تحمل النجوم التي تبدو ثابتة المواقع بالنسبة لبعضها وتتحرك معاً وكأنهاجسمواحد، أما ما وراء هذه الكرة فهو غير قابل للرصد من قبل البشر! أماالحركة التقهقرية للكواكب فقد فسرها بطليوسباستخدام دوائر التدوير (وهيفكرة كان قد طرحها هبارخوس قبله بـ 200 سنة )
وكي لا نغبن اليونانيين حقهم فيتأسيس علم الفلك، نتوقف قليلاً هنا للحديث باختصار عن أبرز علماء الفلكاليونانيينقبل أن نقفز إلى الثورة التي أحدثها كوبرنيكوس ومن أتىبعده..
ثيلز (640 – 545ق.م )
نقل الهندسة والمساحة عن مصرالقديمة وحدد مسار الشمس السنوي في السماء، ومواقع الشمس عليه في الفصولالمختلفة، كذلك عرف طول السنةالشمسية.
آنا كسيما ندار (611 – 547ق.م)
حدد المواقع النسبية للشمس والقمروالأرض وبقية أفراد المجموعة الشمسية المعروفةآنذاك.
فيثاغورس (560 - 497ق.م )
أول من حاول تفسير حركاتالكواكب بعلاقات عددية بسيطة، وقد آمن فيثاغورس وأتباع مدرسته بكروية الأرضوباقيالأجسام السماوية السبعة، وقد صور فيثاغورس الكون على أنه عدة كراتمتمركزة مع بعضها ويحمل كل منها جسماًمن الأجسام السماوية، وبحركة هذهالكرات تتحرك الأجسام هذه بالنسبة لبعضها، وتدور هذه الكرات حول مركزهاالمشترك الذي هو الأرض.
فيلولاوس (القرن الخامس قبلالميلاد (
من أبرز أتباع مدرسة فيثاغورس،وكان أول من طرح فكرة حركة الأرض، فقال بأنها تتبع مساراً دائرياً كل يوم وتبقيدوماً الوجه نفسه نحو المركز، ولم يضع الأرض في مركز الكون! ولا حتى الشمس! بل وضع ناراً مركزية تدور حولها الأرضوالشمس والقمر والكواكب الخمسة وقبةالنجوم، وبما أن الفيثاغورسيين كانوا يبجلون الرقم 10 فقد أضاف فيلولاوسجسماً متحركاً عاشراً كان هذا الجسم هو الأرض المواجهة والتي تتحرك دوماًلتبقى بين النار المركزية وأرضنا الدوارةفتحميها من التعرض المباشرللنار.
إيدكسوس (408 – 355ق.م )
طور نظام فيثاغورس بافتراضه أن كلكرة في الواقع لها محور يستند على الكرة التي تحيط بها، وهكذا بتحديد سرعةتلك الكرات تمكن بشكل دقيق من إعادة تمثيل حركات الأجسام في القبةالسماوية.
أرسطو (384 - 322ق.م )
أبرز تلامذة أفلاطون، والذي سيطرتفلسفته على تفكير الإنسان لمدة ألفي عام، فالأرض كما كان يعتقد ثابتةوالكواكب الأخرى تدور حولها وفق أفلاك دائرية، فالدائرة هي الشكل الأكثركمالاً لذا يجب على الجوالات السماوية أنتتحرك وفقاً لها! ومن تفسيرهللسلوك الحركي: أن الجسم لا يستمر بالحركة إلا ببقائه على تماس مباشر مع محرك فاعلباستمرار وإلا فإن الجسم يتوقف، وقد كان هذا الفاعل في حالة الكواكب ملائكةمسخرة تخفق بأجنحتها من خلفالكوكب!
وقدم أرسطو دليلين متينين على كرويةالأرض، أولهما: تغير موقع نجم القطب من كبد السماء لناظر من الشمال إلىحدودالأفق للناظر من الجنوب،
وثانيهما خسوف القمر أي وقوع الأرض بينه وبين الشمس والظلالدائري الذي تلقيهالأرض دائماً على صفحة القمر، فلو كانت الأرض قرصاًدائرياً لاتخذ ظلها على القمر شكلاً إهليلجياً وهذا ما لم يلاحظ، ممايدلعلى أن الأرض كروية.
أريستارخوس الساموزي (310 – 230ق.م )
الذي عرف بالرياضي، كان أول منحاول قياس بعد الشمس والقمر عن الأرض، وقدر حجميهما النسبيين وتوصل إلىاقتراح نظام مركزية الشمس، لكن هذا النموذج لقي اعتراضات عدة منها أن حركةالأرض تستوجب تغيرات في مواضع النجوم المرئية، فاقترح أرسطرخوس بجرأة أنهذه النجوم أبعد بكثير مما اعتقدوا. وفي حين يعيد الكثير من الناساليومفكرة مركزية الشمس إلى كوبيرنيكوس إلا أن أريستارخوس كان قد طرحها قبل ذلك بثمانيةعشر قرناً،
أما لماذاأهمل ذكر أريستارخوس والكتب التي ألفها (ويقال أنهاتزيد عن 70 مجلد تناقش مواضيع علمية) فلأن هذه الأعمال قدتعرضت للإتلافالمتعمد من قبل أفلاطون صاحب الجمهورية والنظرية الفاضلة!! وبعض العلماء اليوميقولون أنه لو بقيتمؤلفات أريستارخوس لربما كانت سوية التطور العلمي فيوقتنا الحالي موازية لما ستكون عليه في القرن الثاني أوالثالثوالعشرين..
أرخميدس (287 – 212ق.م )
الرياضي والمخترع والذي عرفباكتشافه لمبدأ الطفو، كان أول من أنجز نموذج للبلانيتاريوم، بالإضافة إلى الشعيراتالمحكمة التي يزود بها المنظار، والتي استفاد منها في إجراء أرصاد سماويةدقيقة.
أبولونيوس البرجي (262 – 200ق.م )
طور هندسة حركة الكواكب الظاهريةالتقهقرية والتي استفاد منها بطليموس فيما بعد، كما وضع نظرية في القطوعالمخروطية والتي استفاد منها بعد سبعة عشر قرناً يوهانس كبلر عندما أثبت أنمدارات الكواكب ليست دائرية بلإهليلجية.
إيراتوستين الاسكندري (267 – 194ق.م )
عين مقدار محيط الأرض وبطريقةقريبة من الطريقة الجيوديزية الحديثة، فمن مراقبته لشمس الظهيرة في أطول أيام السنةلاحظ أنها في أسوان تكون جنوب السمت بمقدار 7.25 درجة عن شمس الاسكندرية فينفس اليوم، ولما كانت المسافةبين الاسكندرية وأسوان حوالي 500 ميل وأنالدائرة الكاملة قياسها 360 درجة تساوي حوالي 50 مرة الزاوية 7.25درجةتوصل إلى قيمة لمحيط الأرض تبلغ 24500 ميل وهي قريبة جدا ًمن القيمة الحقيقية والتيتبلغ 24840 ميل.
هبارخوس (190 – 120ق.م )
من أعظم فلكيي اليونان، اعتمدالقياسات الدقيقة والرياضيات والمحاكمة العقلية في تحليل المعطيات الفلكية، وهوأول من تحدث عن مبادرة الاعتدالين نحو الغرب، كما يرجع إليه مفهوم قدر النجم (مقدار لمعانه) والذي صنف وفقه النجوم إلىمراتب، ولكي يوفق هبارخوس بينأرصاده وفكرة المدارات الدائرية قدم نموذجاً يدعى اليوم بدوائر التدوير Epicycles والتي استخدمها بطليموس وكل من أتى بعده حتى القرن السادسعشر.
كلوديوس بطليموس (100 – 170م )
صاحب كتاب المجسطي والذي ضمنهأكثر الأعمال الفلكية اليونانية الأولى، وقد أنجز بطليموس منظومة كونيةتحتلالأرض مركزها وتدور حولها سبع كرات هي: القمر والشمس والكواكب الخمسة المعروفةآنذاك " عطارد- الزهرة- المريخ- المشتري- زحل " وكانت كرة الثابتات تحمل النجوم التي تبدو ثابتة المواقع بالنسبةلبعضها وتتحرك معاً وكأنها جسم واحد، أما ما وراء هذه الكرة فهو غير قابلللرصد من قبل البشر!
وقد تبنت الكنيسة آنذاك هذهالأفكار التي رأت فيها صورة تتفق مع الكتاب المقدس، حيث رصدت مكاناً وراء كرةالثابتات لتتسع للفردوس وجهنم، ومع تصلب المجتمع والكنيسة في مواجهة كل منيخالف هذه الأفكار التي غدتمعتقدات، توقف علم الفلك عن التقدم، ولم يجرؤأحد خلال ثلاثة عشر قرناً من طرح مقولات جديدة، حتى جاءكوبيرنيكوس ومنبعده تيخو براهي وكبلر وغاليليو ومن ثم نيوتن ليبدأ العصر الحديث لا في الفلك فحسببل في جميعفروع العلم.
9. في القرن السادس عشر, رجل دينبولندي بدأ بثورة غيرت العالم.
بقي العالم لقرابة 14 قرن قانعبنظام ودوائر تدوير بطليموس، إلى أن جاء نيكولاس كوبيرنيكوس (1473-1543) والذيلاحظ ببصيرة ومهارة رياضية ورصدية أن تعقيد نظام بطليموس والحاجةلأفلاك التدوير (Epicycle's) يمكن التخلص منه إذاأجرينا تغييراً بسيطاًفجعلنا الشمس مركز النظام الكوني.. وكان بالحق تغييراً بسيطاً وعظيماً..
معأن كوبيرنيكوس وقع بذات خطأ بطليموس حينما تشبث بفكرة المدارات الدائرية، فاحتاجمرة أخرى إلى دوائرالتدوير.. ولكنه أزال الكثير من التعقيد وقام بإنجازاتمهمة جداً كحساب أبعاد الكواكب عن الشمس و..
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 علمالفلك مرة واحدة وإلى الأبد عندما وجه أول تلسكوب إلى السماء، من علم يعتمدعلى العين المجردة وبعض الأدوات البسيطة (كذات الربع وذات السدس ومسطرةزاوية اختلاف المنظر وغيرها من الأدواتالتي استخدمها تيخو براهي فيأرصاده) إلى علم رصدي دقيق، ومن خلال منظاره قام غاليليو بأرصاد عدة استنتجمنها ملاحظات ثورية!
فقد رأى سطح القمر مليئاً بالحفر والتضاريس، أي أنهليس أملساً منتظماً كما كان يُظن، الشيءالذي يُبطل فكرة كمال الأجرامالسماوية،
وشاهد أقماراً أربعة حول المشتري –وتسمى اليوم الأقمار الغاليليانية: آيو،أوروبا، غاينيميد، وكاليستو- ورأى فيها تأييداً لنظرية كوبيرنيكوس،
كما رصد غاليليو أطوار الزهرة، ورأى انتفاخينعلى سطح زحل فافترض أنهماأقمار أيضاً وذلك لأن منظاره لم يكن من القوة ليسمح له بتمييز حلقات زحل الضخمة،
وقدفسر غاليليو العدد الكبير من النقاط المضيئة والمنفصلة التي رصدها فيدرب التبانة بأنها نجوم بعيدة جداً، و كان أولمن أشار إلى البقعالشمسية..
يقول غاليليو ساخراً من أدعياء مركزية الأرض:
إن من يفضلفكرة تحرك الكون بأسره كي تبقى الأرض ثابتة، لهو أكثر بعداً عن العقل ممن يتسلق قمةقبة ليلقي نظرةعلى ضواحي المدينة، ثم يطلب تدوير المنطقة بأسرها كي لا يكلفنفسه عناء تدوير رأسه!!.
ويقول كارل ساغان، حول ذات الفكرة:
بغضالنظر عن كم ملك أو بابا أو فيلسوف أو عالم أو شاعر قد أصر على العكس، فقد واصلتالأرض بعناد، خلال تلكالألفيات، دورنها حولالشمس.
11. تغيير مهم قام به عالم ألمانيهو يوهانس كبلر
استفاد كبلر (1571-1630) من عملهمع راصد دانمركي مجد (تيخو براهي) قبل موت الأخير بسنة واحدة، وبعد جهدمتواصل دام ست سنوات و حسابات ملأت 900 صفحة من أجل المريخ وحده (حيث لاحظكبلر اختلافاً بين أرصاد براهيومدار المريخ الدائري المفترض)، وانطلاقاً مننظرية كوبيرنيكوس اكتشف كبلر ثلاثة قوانين في الحركات السماوية،نختصرهاكما يلي:
1. تدور الكواكب حول الشمس بمدارات بيضوية.
2. ويمسحالخط الواصل بين الشمس والكوكب مساحات متساوية خلال أزمنة متساوية.
3. وأن نسبة مربع سنة الكوكب على مكعب بعده عن الشمس مقدارثابت.
12. الخطوة التالية قام بها عبقريفذ.. إسحق نيوتن والذي حقق قفزة استناداً لبصيرته الثاقبة ولأعمال العلماءقبله.
مع أن كبلر قد غيّر فكرةالمدارات الدائرية إلى البيضوية، إلا أنه لم يكن يحبها، وأكثر من ذلك لم يكن يفهملماذا تتبعالكواكب هذه المدارات؟
الجواب كان عند نيوتن الذي ولد في سنةوفاة غاليليو (1642)، حيث وضع قوانين الحركةالثلاثة، وقانون الجاذبية وأسسفرعاً جديداً من الرياضيات هو التفاضل.. حيث طبّق نيوتن في كتابه "المبادئ الرياضيةلفلسفة الطبيعة" (والذي مازال يعد أعظم كتاب أنجزه رجل بمفرده في تاريخالعلم) نظريته في الثقالة على حركةالكواكب حول الشمس، والأقمار حولكواكبها، وحسب كتل الكواكب والشمس بالنسبة لكتلة الأرض، وقدر كتلة الأرضفيحدود خطأ من رتبة عشرة بالمئة من القيمة الحقيقة، وبين أن الأرض مسطحة في القطبين،وقدر بدقة معقولة مقدارهذه التسطح، وناقش تغير الثقالة على سطح الأرض، كماحسب عدم الانتظام في حركة القمر نتيجة جذب الشمس له،ودرس مدارات المذنبات،كما قدم تفسيراً منطقياً للجزر وللمد.. ولعل ضربة البصيرة الأكثر توفيقاً لنيوتنتجلّت بإثباته لأنالقوانين التي تسود الكون هي نفسها التي تحكم الأرض،وأيضاً أن العقل البشري قادر على استيعاب هذه القوانين..
أي أن نيوتن عندماقال في كتابه: إنني الآن أعرض نظام العالم كان بالفعل أول بشري يفعلذلك!
13. في مطلع القرن العشرين، خطوةأخرى في إطار فهم الكون، يقوم بهاآينشتاين..
يقدم آينشتاين في عمله فيزياءأعلى مستوى من فيزياء نيوتن، فيبين في نسبيته الخاصة أن قوانين نيوتن والتيكانت تعمل بشكل جيد مع السرعات البطيئة والتي نشهدها في حياتنا اليومية،تغدو قاصرة أثناء التعامل مع الظواهرالتي تقترب سرعة الأجسام فيها من سرعةالضوء، ووضع آينشتاين مبدأيه الشهيرين في النسبية الخاصة، والذييقولأولهما: ستبقى قوانين الفيزياء نفسها ضمن مرجع مقارنة متحرك غيرمتسارع، أي بتعبير آخر: إن الأحداث التي تجريداخل مركبة متحركة غير متسارعةلن تتأثر بحركة هذه المركبة، أما المبدأ الثاني فيقول: إن سرعة الضوء مستقلة عنحركة مصدره، أي أن سرعة الضوء ستأخذ القيمة نفسها بالنسبة لأي راصد سواءكان مقترباً أو مبتعداً عن الضوء بأية سرعة.
وإن الأخذ بالمبدأين معاً سيؤدي إلىأفكار ثورية بخصوص حدية سرعة الضوء وتباط الزمن وتقلص الأطوال والبناءالرباعي للفضاء و... أما أولى النتائج فهي التخلي عن فكرة وجود الأثير هذاالذي شكـّـل معضلة القرن التاسع عشر.
14. عشر سنوات بعد النسبية الخاصة،استغرقها آينشتاين في بناء عمله الأهم: نظرية النسبيةالعامة..
في نهاية عام 1915 اكتمل عقدنظرية النسبية العامة، والتي كان آينشتاين قد قال أثناء عمله بها: "مقارنةبهذهالمشكلة تبدو نظرية النسبية الخاصة كلعبة أطفال"
فقدمهاآينشتاين في نهاية شهر تشرين الثاني ضمن أحد لقاءات الأكاديمية البروسية للعلوم،وتختلف النظرية العامة عنالنسبية الخاصة بشكل أساسي بأن الزمان-المكانمنبسط، ولا وجود للتثاقل في النسبية الخاصة، في حين نجد التثاقلحاضر بقوةفي النسبية العامة ويكون الزمكان منحنياً، وتنشأ الحركات الثقالية للأجسام نتيجةمسايرتها للانحناءاتالزمكانية للفضاء الذي تتحرك عبره..
لقد قدمتلنا النسبية العامة إمكانيات لم يكن يتصور عقل بشري قبلها أن الإنسان سيتناولها،فعبر النسبية العامةوميكانيك الكم استطاع الإنسان الوصول إلى اللحظاتالأولى من عمر الكون.. وغدت هذه النظرية فيما بعد حجر الزاويةفي بناء أينظرية جديدة، فلقبول أية نظرية لا بد من أن تكون صامدة نسبوياً، فعلى طريق بناءنظرية التثاقل الكميةمثلاً وبالرغم من أن العلماء لم يتوصلوا لنتيجةنهائية حتى الآن، إلا أنهم يعلمون أبرز سمات هذه النظرية والتي تتعلقبحقيقة تأثير الثقالة في البنية النسبيةللزمكان.
15. إدوين باول هابل (1889-1953) أعظم فلكيي القرن العشرين.
لقد وسّع هبل الكون كما لم يفعلذلك أحد قبله، بل وسّع من فهم الإنسان لهذا الكون، فبالإضافة إلى منجزاته العديدةفي تصنيف المجرات وابتكار طرق قياس أبعاد الأجسام الكونية، فقد كشف أنمجرتنا ما هي إلا واحدة من آلاف ملايينالمجرات الأخرى، التي تبتعد عنبعضها بسرع تتناسب وبعدها عن بعضها، ونص اكتشافه ذلك بقانون يعرف باسمه،كما قدّمت أرصاده العديدة تأكيداً جديداً لفكرة نيوتن بأن القوانين التيتحكم أرضنا هي ذات القوانين التي تحكم كافةأرجاء الكونالفسيح.
كما نرى، فإن تقدم علم الفلك، وتقدم فهم الإنسان للكون اعتمد بالأخص على الإنجازاتالعلمية لمجموعة من العلماء.
يقول رالف رادو:
"ليس هناك تاريخ بالمعنىالدقيق للكلمة.. بل هناك سير شخصية فقط"ويقول توماس كاريل:
"إن تاريخالعالم ليس إلا سيرة الرجال العظماء..".
القمر.. الجار الكوني الأقربلكوكبنا
16. تضاريسالقمر
"لقد تملكتني الدهشة إذ وجدت أنالقمر جسم شبيه بالأرض"
هذا ما قاله غاليليو عندما رصدالقمر للمرة الأولى ولاحظ مناطق مختلفة الإضاءة، وتمتد على مساحات كبيرة،فأطلقعلى بعضها تسمية "بحار" ظناً منه أنها مساحات مائية كما على الأرض،وما تزال هذه التسميات متداولة حتى الآن، مععلمنا اليوم بأن القمر صخرةميتة، لا يحوي من الماء سوى قليل من الجليد بالقرب من قطبه الجنوبي، فنجد حتىالآن:
بحر الأمطار (وهو أكبرها امتداداً، 1200 كم)، بحر الغيوم، بحر الأملبحر الهدوء... الخكما نجد على سطح القمر سلاسل جبلية (مثل سلسلة جبالإبينين القمرية، وتصل بارتفاعها إلى 5500 كم)، أما السمةالمميزة للقمر فهيكثرة الفوهات على سطحه، وتنجم هذه الفوهات عن ضرب النيازك له، وهناك كثير منالفوهاتالقمرية تحمل أسماء علماء عرب (طبعاً أطلقها الروس أو الأمريكانأثناء استكشافهم للقمر) مثل: البيروني، الخوارزمي،البتاني،المأمون...
17. لا نرى، من على الأرض، سوىوجهاً واحداً للقمر
يعود ذلك لأن القمر يدور حول نفسهبنفس سرعة دورانه حول الأرض، وقد تم للمرة الأولى في 4 تشرين الثاني منالعام
1959 كشف ذلك الجانب الغامض من القمر عبر السفينة لونا-3 الروسية،ويتميز هذا الجانب بندرة البحار عليه، وبكثرةالفوهات، ومعظم معالمه تحملأسماءً روسية (بحر موسكو، فوهات: تسيلكوفسكي، مندلييف، كارالليوف)، وهناكفوهة تحمل اسم جوردانو برونو (نجمت عن صدم نيزك للوجه الخلفي للقمر في 18حزيران من العام 1178 وهو نفسالتاريخ الذي سجل فيه قساوسة إنكليز رصدهملإنشطار القمر
18. شروق الأرض علىالقمر..
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 توضعينمتتاليين للشمس والأرض والقمر علىاستقامة واحدة) وخسوفاً للقمر، كذلك هيحال الأرض لراصد من على سطح القمر، مع فارق أن حجمها في سماء القمرأكبر بـ 4 مرّات من حجم القمر في سمائنا، وبالمناسبة الحجم الظاهري للقمر في سماء الأرضيقاس بالدرجات وهو 0.5درجة، ويعادل تقريباً الحجم الذي تظهر عليه قطعة نقد (بقطر 2 سم) عند إبعادها عن عين الناظر 230 سم، لأن هناكقاعدة، بأن كل جسميبعد عن العين مسافة تزيد عن قطره بـ 57 مرة سيظهر للعين بزاوية إبصار تساوي درجةواحد،القمر يبعد عنـا (وسطياً) 114 ضعف من قطره (يبلغ قطر القمر 3475 كموهو أصغر من قطر الأرض بأربع مرات)، كتلةالقمر 7.35×1022 كغ وهي أصغر بـ 82 مرة من كتلة الأرض.، وحجمه أصغر من حجم الأرض بـ 50مرة.
19. يتحرك القمر بحيث يبتعدتدريجياً عن الأرض
بعد ولادة الأرض بـ 200 مليونسنة ضرب نيزك الأرض فتكون من الشظايا القمر وكان اليوم آنذاك 6 ساعات فقط،ونتيجةفعل القمر والذي بدأ بجذب مياه المحيطات والتي تعود لتضرب القيعانفتبطئ حركة الأرض حول نفسها من الغرب نحوالشرق، وترد الأرض بشكل معاكسفتبعد القمر لذا بعد 30 مليون سنة يصبح اليوم 68 ساعة وبعدها يفلت القمر فتعودالأرض للتسارع ليصبح اليوم 6 ساعات بعد 1000 مليون سنة..
إذن نقولأن القمر يصبح كل سنة أكثر ابتعاداً عن الأرض بمقدار 4 سم تقريباً، وسيفلت القمر منقبضة جاذبية الأرض بعد حوالي 30 مليون سنة.
20. الشمس من علىالقمر..
بسبب انعدام غلاف جوي يحيطبالقمر (لصغر كتلته) لا يتبعثر الضوء القادم من الشمس (كما على الأرض) في الفضاء،بلتبدو الشمس مضيئة وتبقى سماء القمر حالكة..