كتاب علم الفلك...

إسم الـكـتـاب : عـلـم الـفـلـك

الـــــــــمـؤلـف : لين نيكلسون

تـــرجــمـــــــة : د. علي مصطفى بن الاشهر

تاريخ الاصدار : 1971 م

تــمــهــيــد : -

يخبرنا هذا الكتاب عن قصة علم الفلك اقدم العلوم الذي لا زال مجالا لكثير من التطورات المثيره . ان الفلكيين من الماضي البعيد والذين لم تكن لديهم غير عيونهم يتاملون بها ستحيرهم التجهيزات المعقدة المستعملة اليوم ، ابتداء من المقراب ( التلسكوب البصري) وانتهاء بالمقربات الردارية التي رغم كونها تزن الوف الاطنان يمكن توجيهها بدقه نحو أي ناحية من السماء.ان الكون الذي نستكشفة هذة المعدات يمتد الى ابعاد في الفضاء والزمان تتحدى الخيال ويحتوي اضافة الى النجوم والكواكب المعروفه ، على تنوع عظيم من الاجسام الاخرى ، مثل اجرام الـ كوازار الغامضة المكتشفه حديثا، والتي سيصفها هذا الكتاب لاجقا. انه وقت مثير بالنسبة لعلم الفلك ، حيث يخطو الانسان خطواته الاولى في عمليات استكشاف بشرية عبر منظومتنا الشمسية ، وحيث بدات فعلا المسبارات الفضائية المتطورة بارسال معلومات عن القمر وكوكبي المريخ والزهره. ومع ذلك ، لا زال في امكان المراقب الهاوي ان يقدم اسهامات مفيدة في علم الفلك ، يصف الكتاب بعضها من طرقها. ان علم الفلك يقدم اسلوبا مثيرا لتمضية اوقات الفراغ سواء اكان ذلك باستعمال اجهزتك الخاصه بك ام لمجرد التعرف على مجموعات النجوم ( الكوكبات ) فقط. ليس علم الفلك موضوعا ساكنا ، فهناك دائما افكار واكتشافات جديدة. ورغم ان الفلكيين قد حلوا كثيرا من احجيات الكون ، فانهم يوجهوان باستمرار الغازا اجد واعمق.المحتويات : -المقدمة ، الاجهزة الفلكية ، المنظومة الشمسية ، الشمس ، الكواكب وتوابعها ( اقمارها) ، الاجرام الثانوية في المجموعه الشمسية ، النجوم ، مجرتنا ، المجرات والكون ، المستقبل ، الكوكبات ( مجموعات النجوم ، الفلكي الهاوي ، مسرد المصطلحات.

مـــقـــدمـــة : -

إنه مجرد النظرإلي السماء جعل ا علاقة مع علم الفلك. قليلون أولئك الذين لم يحدقوا إلى النجوم ، بين الفينه والأخرى ولم يفكروا ولو قليلا في الغاز هذا الكون ومكانه الإنسان فيه .إن علم الفلك يحكي لنا قصة مثيرة ، قصة زادتها إثارة السهولة التي نشارك فيها بالمراقبة الفلكية. إن تاريخ علم الفلك مليء بالمساهمات القيمة للهواة حتى أيامنا هذه. ورغم أن الفلكيين المحترفين يستخدمون معدات عالية التطور فما زال هناك مكان للمراقب الهاوي بمقرابة (تلسكوبة) الصغير. ومن الممكن أن يعطينا علم الفلك متعة عظيمة بالعين المجردة ودون أية معدات أخرى . إن المعرفة الجيدة بالسماء شيء ممتع للغاية ولعل منظر النجوم والكواكب وهي تلمع في سماء صافية وفي خلفية درب التبانه لعل ذلك لا زال اكثر التجارب إثارة للمشاهد.إن الأرض التي نعيش عليها عبارة عن واحدة من مجموعه كواكب تدور حول الشمس ، كما أن الشمس ليست اكثر من نجمة عادية في المنظومة النجمية الضخمة – الدرب اللبني – التي هي مجرتنا. ايضا ليست مجرتنا إلا مجرد بقعه متناهية الصغر بين الحشودات الضخمة للمجرات الممتدة إلى حافة الكون الممكن رؤيته – تفصلنا عن بعضها مسافات بعيدة بحيث أن ضوءها يستغرق ألوف الملايين من السنين قبل أن يصلنا . وفي الحقيقة أن اتساع الكون الممكن مراقبته يبلغ مائة ألف مليون مليون مليون من الأميال. أما الأرض فتظهر مقارنه بهذا الكون صغيره حقا. وكم هو الإنسان اصغر . ولكننا إذا نظرنا إلى الطرف الآخر من المقياس لما ظهر لنا الإنسان بهذا الصغر . فالذرة وهي لبنه الاساسيه في بناء المادة ، لا يتجاوز طول قطرها جزاء من عشرة آلاف مليون جزء من المتر . إن تفسير الظواهر الفلكية العملاقة يعتمد على ما يحدث داخل الذرة الدقيقة . والجدير بالذكر إذن أن علم الفلك يربط بين اكبر الأشياء التي نعرفها وبين أصغرها.من المرجح أن اكثر الناس بدائية شاهدوا أشكالا مختلفة في السماء ولكن البدايات المسجلة عن الفلك ترجع إلى حوالي 3000 قبل الميلاد. وبالفعل كانت الأجرام السماوية تمثل أهمية عظمى للقبائل البدائية ، فقد كانت الشمس توفر لهم الحرارة والضوء بينما كان القمر ينير لياليهم.وقد مكن كل من السلوك المنتظم للشمس في شروقها وغروبها، واوجه القمر ،ومواضع الشمس بالنسبة للنجوم عبر الفصول المختلفة ، كل ذلك مكن الإنسان من تنظيم حياته . فليس من المستغرب إذن ، أن يكون القدماء قد عاملوا الشمس والقمر.واعتقدو أن النجوم هي مصابيح معلقة في نصف كرة عملاقة تمد تحتها الأرض المسطحة. أما ظواهر الكسوف والخسوف والمذنبات والشهب فقد كانت كلها آيات للآلهة المتحكمة في مقدرات البشرية.كثير من الافكار القديمة تبدو اليوم غريبة . مثال على ذلك الاعتقاد السابق ان الارض المسطحة تحملها اربعه فيلة ضخمة واقفة على ظهر سلحفاة عملاقة محموله بدورها بواسطة ثعبان يطفو فوق محيط غير متناه. اما التسجيل المنظم للاحداث الفلكية فيعود الى الحضارات العظيمة الاولى خاصة التي قامت في الصين والهند ومريكا الجنوبية، والشرق الاوسط. وهناك صعوبات كبيره في تحليل القيودات القديمة وهي غالبا مدونه على الواح حجرية ، ولكن من المؤكد تقريبا ان الصينين بنوا مزاول شمسية من نوع متطور كما بنوا وذلك منذ اكثر من 5000 تقويما من 365 يوما ، فقد سجلوا قيودات جيدة واكتشفوا علاقات معينه مكنتهم من التنبؤ ببعض حالات الكسوف والخسوف ، وحكي ان فلكيي البلاط السيئي الحظ هسي و هو ، لم يوفقا في التنبؤ بكسوف للشمس فاعدما جزاء تعريضهما سلامة العالم للخطر. ومن المعروف ان خمسة من النجوم الجوابة او الكواكب كانت بالتاكيد معروفه في سنة 2500 قبل الميلاد بل انه من المؤكد ان بعضها اكتشف قبل ذلك بكثير. الــبــابــلــيــون والمــصــريــون : -توصلت حضارات قديمة أخرى غير الصينية إلى إنجازات فلكية عظيمة الأهمية، ولكن هذه المعارف تبخرت بزوال هذه الحضارات. غير أن الحضارتين المصرية والبابلية شذتا عن هذه القاعدة وانتقلت مهارتهما الفلكية إلى أمم أخرى. فقد أنجز البابليون قياسات دقيقة عديدة عن النجوم و الكواكب.ولم يكن ذلك من اجل " العلم" لذاته وفق المفهوم الحديث، بل للتنبؤ بإرادة الالهه وهي الشمس والقمر وكوكب الزهرة ( كما كانوا يعتقدون ). وقد كان لهم باع طويل في علوم الرياضيات وطوروا نوعا من أنواع الجبر واستخدموا منظومة ستينية للإعداد (مؤسسة على العدد 60 ، كما تأسست منظومتنا العشرية على العدد 10.أما الحضارة المصرية فتمت على ضفاف النيل حيث كانت تغيرات هذا النهر قضية حياة أو موت بالنسبة للسكان الأوائل. لقد كان التنبؤ بالفيضان السنوي يشكل أهمية عظمى، وتبين لهم أن التقويم القمري المستخدم آنذاك ليس بالدقة الكافية . لاحظ المصريون أن مجيء الفيضان يتطابق والزمن الذي يصبح فيه النجم " الشعرى اليمانية" مرئيا في سماء الفجر، فوضعوا تقويما دقيقا جدا يعتمد حركة هذا النجم. وكانت سنتهم عبارة عن 365 وربع اليوم، رغم استخدامهم لتقويم مدني مدته 365 يوما ، مقسم إلى 12 شهر طول كل منها 30 يوما ، والأيام الخمسة الباقية " عطلة"ثمة نقطة جديرة بالاهتمام ، وهي أن أحد ممرات هرم خوفو الأكبر كانت موجهه نحو القطب الشمالي كما كان آنذاك . ذلك أن محور الأرض يبادر أو يتحرك تراوحيا مثل دوامة تلف بشكل يجعل القطب الشمالي السماوي (أي النقطة في السماء التي تقع مباشرة فوق القطب الشمالي للأرض) يرسم دائرة في السماء خلال دورة طولها 26000 سنه. وتعرف النجمة التي يصادف وجودها قريبا من القطب السماوي " بالنجم القطبي" وكان الممر المذكور للهرم الأكبر موجها نحو النجمة " الثعبان" الواقعة في كوكبة " التنين" والتي كانت حقيقة النجم القطبي منذ 4500 سنه خلت.ومع ذلك فقد تعامل المصريون مع مشاهداتهم الفلكية من حيث ملاءمتها العلمية فحسب، ولم يقدموا إلا " قليلا" أو لا شيء في مجال الفلك النظري. ويحق القول أن الأفكار الثورية في علم الفلك كان عليها أن تنتظر مجيء الإغريق

الـفلـكـي نـيـكولاس كـوبـرنيكـس)

الفـلكيــون الإغــريــق:-

وضعت أسس العلم – كما نعرفه – في اليونان في الفترة بين 700 قبل الميلاد و 200 ميلادية . فقد كان الإغريق مفكرين منطقيين وتجريبيين. ويعتبر تطويرهم للهندسة شيئا مدهشا. كما كانت مساهمتهم في علم الفلك عظيمة.كان طاليس من ميليتا ( ولد 640 ق.م ) أول فلكي عظيم اعتقد بكروية الكون . ذلك أن الإغريق يعتبرون الدائرة والكرة من الأشكال الكاملة . وقد ادخل أر سطو ( 384 – 322 ق.م) ذو التأثير الكبير الفكرة القائلة أن الأرض ليست مسطحة ، مؤسسا راية على مشاهدتين هامتين . أولا عرف ارسطو أن مواضع النجوم في السماء تتغير كلما اتجه الإنسان شمالا وجنوبا ، ثانيا لاحظ ان ظل الأرض على القمر عند حدوث الكسوف يكون منحنيا . والمشاهدتان لا يمكن تفسيرهما الا اذا كانت الأرض كرويه .قام بعدها ارسطاطنيس بقياس طول محيط الارض متحصلا على قيمة 25000 ميل تقريبا وهي قيمة قريبة جدا من القيمة المقبوله في ايامنا هذه . وكانت طريقته جميله في البساطة : فقد قاس الفرق الزاوي لعلمود مغروس في الارض ظهر في مدينتي اسوان والاسكندرية . وبمعرفة المسافه بين المدينتين يصبح من السهل معرفة المسافه حول الارض ( الممثله للزاوية 360 درجة)اما هيبارك ( 190 – 120 ق.م) فربما اعتبر اعظم فلكي اغريقي من بيم انجازاته العديدة اختراعه لحساب المثلثات وفهرسته لمواضع النجوم ، واكتشافه للحركة التراوحية لمحور الارض ، والذي سبق وصفها سابقا ولقد اعتمد بطليموس في تايفة كتابه الفلكي العظيم المجسطي – في القرن الثاني الميلادي بشكل يكاد يكون تاما على نظرية هيبارك.ورغم ان ارسطاك لمح الى امكانيه حركو الارض حول الشمس فان النظرة النهائية للاغريق حول الكون تبلورت في كتاب المجسطي لبطليموس ، أي ان الارض تقع في مركز الكون ويلف حولها في مدارات دائرية وبترتيب بعدها عن الارض ، كل من القمر وكوكبي عطارد والزهره ثم الشمس والمريخ والمشتري وزحل. ويلي ذلك الكرة الخارجية للنجوم. لم تكن الحركات المراقبه للكواكب منتظمة تماما كما يجب ان تكون مداراتها الدائرية مما جعل بطليموس يدخل حركات اضافات اتخذت شكل فلك التدوير او دوائر بطليموس وذلك للتغلب على النشاز في منظومته .كان فلك التدوير عبارة عن دائرة اضافيه اصغر من المدار الدائري الرئيسي وكان مركز فلك التدوير أي " دائرة بطليموس " بتحرك حول الدائرة الاساسية ( التي مركزها الارض ) في الوقت الذي يتحرك الكوكب حول دائرة بطليموس وينتقل معه.الـعـصـور الـمـظـلـمـة :-بعد بطليموس انحسرت الحضارة الاغريقية العظيمة ولم يقدم الاغريق شيئا يذكر بعد ذلك . فغرقت الحضاره في عصور مظلمة وتوقفت حركة العلم ولم يجرؤ احد على تحدى الصورة الكونية لارسطو وبطليموس كما تناسى البشر لسوء الحظ فكرة كرويه الارض.بعد موت بطليموس مضت عدة قرون عديدة قبل ان يهتم العرب بجديه بالمشاهدات الفلكية وكثير من اسماء النجوم التي نعرفها عربية الاصل مثلا الدبران ( عين الثور ) وهو نجم احمر ساطع في كوكبة الثور . وقد قاس العرب مواضع النجوم بدقه عظيمة ، وخطو خطوة اساسيه بوضع منظومة لقياس السطوع النجمي تماثل منظومتنا الحالية ولكنهم رغم ذلك اهتموا اكثر بالتنجيم وتوجهت قياساتهم الدقيقية نحو التنبؤ بالمستقبل اكثر من اهتمامهم لالحصول على المعارف الفلكية لذاتها .ملاحظة هامة : نذكر القارىء ان مايعنية المؤلف بالعصور الوسطى هي عصور الانحطاط في اوروبا التي كان يقابلها في نفس الفترة عصور حضارة وازدهار عربية واسلامية . اضافة الى ذلك نود ان نوضح ان المؤلف غربي التفكير بشكل مميز ، مما يجعله يجهل او يتجاهل عمق وعظمة الحضارة العربية والاسلامية ...... المترجمعـصـر الـنـهضـة الاروبـيـة :-فجاه وبعد قرون طويلة من السبات العميق استيقظة اوروبا على اهتمام متجدد بعلم الفلك كان ذلك في القرن الخامس عشر بداية الثورة العظيمة في الوعي الانساني ( النهضة )شهدت سنه 1473 مولد رجل سيزلزل نظرات الانسان الاساسية الى الكون – نيكولاس كوبرنيك. فقد قام بدراسة حركات الكواكب وتوصل سريعا الى الاستنتاج ان منظومة بطليموس المكونه من الدوائر وفلك التدوير لا تستطيع ان تفسر حركات الارض المشاهدة في حال اعتبارها مركز الكون .وقرر في النهاية ان الشمس هي التي يجب ان تكون مركز الكون وان كل الكواكب بما فيها الارض تدور حولها ويبدو هذا المفهوم واضحا اليوم ، ولكنه كان انذاك مزلزلا، خاصة وانه يتناقض مع عقيدة الكنيسة التي تقضي بان الارض هي اهم الاجرام السماوية على الاطلاق. لذلك وتحسبا لنتائج وخيمة لم ينشر كوبرنيك نظريته الا سنه 1543 سنه وفاته وذلك في كتاب مشهور الى اليوم بعنوان ( باللاتنية ) (De revolutionibus Orbium Ceolestium )تـيـخـوبـراهـي Tycho Brache:-لم يكن كل الذين اتو بعد كوبرنيكس متفقين معه على نظرته هذه . احد هؤلاء واشهرهم كان الفلك الدنمركي العظيم تيخويراهي، الذي بنى وجهز مرصدا كبيرا على جزيره هفن . هناك رسم تيخو خرائط للنجوم وحركات الكواكب فاقت كل الجهود السابقه دقة وتفصيلا. ومن المؤكد ان براهي لم يكن على خلق حسن ، يقال انه فقد جزء من انفه في مبارزة وانه عوضة بخليط من الذهب والشمع ولكن مهارته كفلكي كانت تفوق الوصف وخصوصا انه لم يكن لدية مقراب لمساعدته. وقد اعترض تيخو بشدة على نظرية (مركزية) الشمس التي وضعها كوبرنيك ولكن الطريف في الامر ان مشاهدته الفلكية مكنت تلميذه جوهان كبلر من اثبات حقيقة دوران الارض فعلا حول الشمس.

الـفـلـكـي جـوهـانـس كـبـلر)

قـوانـيـن كـبـلـر :-

توفي تيخو سنه 1601 وبدا كبلر العمل على مشاهداته لايجاد نفسير لحركة الكواكب . واستنتج بعد سنوات ان كل ذلك يمكن تفسيره اذا فرضنا ان الشمس هي المركز وان الكواكب تدو حولها في مدارات ليست دائرية ولكنها على شكل قطع ناقص. بمعنى ان المسافه بين الشمس والكوكب تتغير وفق نقطة المدار . وهكذا لم يحقق كبلر نظرية مركزية الشمس فحسب بل هدم المفهوم الاسطوري بان للدائرة معنى كونيا. وقد وضع كبلر قوانين اساسية ثلاثة لحركة الكواكب:1 – تدور الكواكب حول الشمس في منحنياتقطع – ناقصية – تكون الشمس في احدى بؤرها.2 – ان المستقيم (متجة نصف القطر) الواصل بين الكوكب والشمس يولد بحركته مسافات فضائية متساوية. لذلك يتحرك الكوكب عند اقرابة من الشمس بسرعه اكبر من سرعته عند ابتعاده عنها.3 – ان مربع الزمن الضروري لكي يمكل الكوكب دورته حول الشمس يعتمد على مكعب المسافه بين الكوكب والشمس . وبمعفة الدورات المدراية للكواكب تمكن كبلر من ايجاد النسبه بين ابعاد الكواكب عن الشمس. وباعتبار المسافه بين الارض والشمس وحدة فلكية فان كوكبا دورته 8 سنوات يبعد عن الشمس 4 وحدات فلكية

(الـفـلـكـي غـالـيـلو غـالـيلي)

الـمـقـراب وغـالـيـلـيو :

-يرجع اول استخدام للمقراب الفلكي الى سنه 1609 ورغم وجود خلاف حول اول من وجه المقراب نحو السماء الا انه من المؤكد ان غاليليو غاليلي الايطالي كان اول من فعل ذلك بشكل منهجي وقام بتقييم ما راه من خلاله.فقد سمع غاليليو وكان استاذا للرياضيات في بادوا عن اختراع المقراب بواسطة صانع النظارات الهولندي " ليبرشي " فبدا بصنع مقراب خاص به. ورغم صغر الجهاز الذي صنعه غاليليو فقد مكنه من رؤية جبال وفوهات على القمر وبقع على الشمس وتوابع تلف حول المشتري مثل منظومة شمسي مصغرة وتبين له ان (الدرب اللبني) عباره عن اعداد ضخمة من النجوم، كما انجز الكثير من الاكتشافات التي لم تكن في الحسبان ، وبناء على مشاهداته اصبح غاليلو مقتنعا بنظرية كوبرنيك عن الكون، مما نتج عنه تقديمة لمحاكم التفتيش من اجل هذه الافكار ( البدعية) فاضطر للعدول علنيا عن هذا الافتراض وعاش غاليليو بقية حياته في اقامة جبرية.

اسـحـق نـيـوتـن )نـيـوتـن :-توفي غاليليو سنة 1642، وولد في السنة ذاتها اعظم رجال العلم وهو البريطاني " اسحق نيوتن" وقد صمم نوعا جديدا من المقربات يسمى " العاكس" والذي يستخدم فيه المرآة بدلا من عدسة لتجميع الضوء. وكانت المرآة في أول عاكس لنيوتن بقطر قدرة بوصة واحدة ، أما اكبر عاكس في أيامنا هذه فقطر مرآته 200 بوصة اوضح كبلر " كيف تتحرك الكوكب ،اما نيوتن فقد بين اسباب هذه الحركة لقد قيل وربما في الامر حقيقة ان نيوتن شاهد مرة تفاحة تسقط من شجره فبدا بتسال عن سبب ذلك. وقادة حبل افكاره الى اقتراح فكره الجاذبية العالمية .بين نيوتن ان كل جسم يجذب نحو كل جسم اخر بقوة تعتمد على كتلتي الجسمين وعكس مربع المسافه بينهما، فاذا زادت المسافه الى الضعف نقصت القوة الى الربع. هذه القوة التي هي من الضاله بحيث لا يمكن ملاحظتها بين الاجسام الصغيره تظهر واضحة في حالة الاجرام الفلكية. والجاذبية تحفظ الكواكب سريعه الحركة في مدارتها بدلا من تركها تطير بعيدا عن الشمس.ويتـسـارع الـتـطـور:-بعد نيوتن تسارع التطور بحيث لم يعد في الامكان الا ذكر بعض احداث السنوات ال 250 اللاحقة. اسس مرصد باريس سنه 1671 واسس المرصد الملكي في غرينيتش عام 1675 والذي تقرر ان يمر به خط الصفر للقياسات الطوليه للارض. كان الوقت يقاس بتسجيل لحظات مرور نجوم معينه او عبورها الى الجنوب واصبحت غرينتش بذلك مركز منظومة التوقيت الدوليه.ثم اكتشف السير وليام هرشل اعظم فلكي المشاهده كوكب اورانوس عام 1781 وهو ابعد من زحل وبواسطة المقربات التي صنعها بنفسه والتي تعتبر افضل مقرابات عصرها لاحظ توزيع النجوم في المنظومة النجمية مكتشفا حركة الشمس في الفضاء.وفي سنه 1838 قام بسل بقياس المسافه الى النجم (سيغني 61) باستخدام طريقة اختلاف المنظر وهي اول بعد نجمي امكن قياسة. ( اختلاف المنظر هو نصف الفرق الزاوي بين موضعي النجم خلال فترة سته اشهر. بمعرفته نحصل على حساب المثلثات لبعد النجم)ثم اكتشف كوكب نيبتون وهو ابعد بكثير من اورانوس عام 1846 بعد ان تنبأ بوجودة بحسابات رياضيه – ادامز وليقريية. وفي سنه 1863 تعرف هيجينز على بعض العناصر في بعض النجوم باستعمال مقياس الطيف.اما عاكس الــــ 100 بوصه الشهير فقد بني عام 1917 على جبل ويلسون في كاليفورنيا وادى الى اكتشافات جديدة ومتعددة تبع ذلك سنه 1948 مقراب الــــ 200 بوصة على جبل بالومار. ولخر كوكب عرف في المجموعه الشمسية هو كوكب بلوتو وقد اكتشف سنه 1930 متابعا لمسار منعزل في اعماق الفضاء. ومنذ عام 1945 بدا الفلكيون باستخدام ادوات جديدة : المقربات الرديوية مثلا. والجدير بالذكر ان الفلكي المعاصر يستخدم جمله من التقنيات كان يصعب تخيلها قبل عشرين سنه . فنحن نعرف الان ان شمسنا ماهي الا واحدة من مائة الف مليون نجم في مجرتنا تحتوى ايضا على سحابة غازية وغبار . ويستطيع الفلكيون ان يتابعوا دورات الحياة للنجوم والمجرات وينظرون لتاريخ وبدء الكون. اننا نعيش في عصر اصبحت المسافه التي تفصلنا عن المفاهيم البدائية الصينية والمصرية موغلة في البعد.