في معظم تاريخ البشرية، الضوء الوحيد الذي كنا نعرفه كان قادما من السماء
خلال النهار من الشمس، وفي الليل من العدد الذي لا يحصى من النجوم
من البداية، أسلافنا كانوا يعتقدون أن الشمس والنجوم خارج هذا العالم، وكانوا على حق
نحن نراقب السماء منذ آلاف السنين، ولكن حتى وقت قريب، لم نتمكن من المشاهدة بما فيه الكفاية لنفهم ما علاقتنا بالكون
ولكن الآن؛ رؤيتنا الفلكية قد زادت حدتها
يمكننا أن نرى أبعد وبوضوح أكثر، يمكننا رصد الجسم الذي لا يرى بالعين البشرية
تحسين رؤيتنا بشكل متزايد أتاح لنا أن ..نحرز الاكتشافات العظيمة
كاشفا الكون المذهل والرائع
وفيما يلي 13 من أعظم الاكتشافات في علم الفلك
أعظم إكتشافات علم الفلك تقديم : بيل ناي
حركة الكواكب
إكتشافنا العظيم الأول حدث قبل قرون
مع بداية مشاهدة أول إنسان بعناية ..إلى السماء في أماكن مثل هذه
الصحاري الفارغة الصافية لجنوب غرب أمريكا والشرق الأوسط وأفريقيا وأمريكا الجنوبية
من هؤلاء الفلكيين القدامى؛ علماء بلاد ما بين النهرين كانوا الأكثر أهمية
كانوا يعتبرون الأجسام في السماء آلهة
وبنوا برجا عملاقا ليدونوا شروق وغروب الشمس والقمر والنجوم
لأكثر من ألف سنة، كانوا يستخدمون ألواح الطين ليدونوا ما يرونه
لمعرفة المزيد، قمت بزيارة البروفيسور "في علم الفلك "أوين جينجيريتش
على سبيل المثال، هذه واحدة من الألواح الطينية. هلّا قرأتها
نعم. هؤلاء القوم، شعوبهم !!خطها صغير
!!نعم، أكون مندهش تماما إذا جاء شخص إلى مكتبي وإلتقطه وبدأ فعلا بقرأته إذا ما هذه اللغة؟-
أعتقد أنها باللغة البابلية-
المئات من هذه الألواح لم تدفن
من بين هذه المئات من الألواح هناك لوح يدعى لوح كوكب الزهرة لـ أمميسادوق
وهذا اللوح يحتوي على حركة كوكب الزهرة
وهذا أقدم سجل لدينا لكوكب متحرك
بعدما قدم شعوب بلاد ما بين النهرين القياسات الأولى، تولى اليونانيون الخطوة التالية
بعض علماء الفلك اليونانيين قاموا برحلة ميدانية إلى بلاد ما بين النهرين لمعرفة ما كان يجري هناك
ويبدو أنهم قد جلبوا معهم بعض التدوينات المنهجية
وذلك أعطى بداية أساسية لوضع نظرية رياضية لحركة الكواكب
ومن خلال ملاحظاتهم، استطاع اليونانيون وضع تصور حول النظام الشمسي من شأنه أن يستمر لـ 2000 سنة
وهو أن الكواكب تدور حول الأرض
وهو ما ينقل إكتشافنا العظيم التالي لوضع الأمور في نصابها الصحيح
حركة الأرض
سنة 1543
رجل في العقد السابع من عمره يحتضر اسمه نيكلوس كوبرنيكس
كان يعمل كـ طبيب ومحام ولكنه أيضا كان هاوي فلكي لما يقارب الـ 40 سنة
قام بأبحاث قادته لتحدي واحد من أكثر البديهيات والمعتقدات المخيفة في زمانه
في فترة شبابه، درس كوبرنيكس السماوات ووجد فشل نظام اليونانيين حول مركزية الأرض عند التنبؤ بحركة الكواكب
وبدأ يتسائل عما إذا كان الأرض تتحرك بنفسها
هنا هي فكرة كوبرنيكس
الشمس هي المركز- الشمس هي المركز-
وفجأة الآن، كل الكواكب تدور في نفس الإتجاه، ولا تتوقف
أدرك كوبرنيكس أن أفضل تفسير لحركة الكواكب هو أن الشمس مركز النظام الشمسي
والأرض تدور حولها مثل أي كوكب عادي
وكانت فكرة ثورية
وعلى الرغم من عدم وجود دليل على إن الأرض تتحرك؛ قدّم هذا الكتاب الذي يوضح نظريته الجديدة
هذه الفكرة، هذا الكتاب غيّر العالم
.نعم، لأنه اعتبر الأرض كوكبا والشمس ثابتة في المركز إذا لم يكن لديك هذا المخطط، لن تستطيع التقدم نحو الفيزياء، فيزياء الكون
وما حدث أن هذه الصفحات الأخيرة
التي توجد في مقدمة الكتاب، قد وصلت إليه في اليوم الذي مات فيه
وأظن أنه كان يرقد مشلولا شللا جزئيا جراء جلطة دماغية ويحتمل انه وضعها هنا حتى يتأكد منها، وهذا ما حصل
مدارات الكواكب بيضاوية
الجميع من اليونانيين إلى كوبرنيكس افترضوا أن مدارات الكواكب دائرية
ولكن في عام 1571، عالم الرياضيات الألماني يوهانز كبلر قضى على هذه الفرضية بـ إكتشافنا العظيم التالي
إستنادا على حسابات رياضية، طور كبلر طرق لحساب المدار الدائري لكوكب المريخ
كان العمل شاقا
كتب كبلر أنه كاد أن يصاب بالجنون في حساب هذه المسألة
حساباته بدأت لكشف عدم صحة الفكرة التي لاقت رواجا حول أن الكواكب تدور في مدارات دائرية
ثم بدت له فكرة جديدة
أدرك كبلر على نحو ما أن الشمس تقود الكوكب بطريقة ما، لم يفهمها تماما
وللحصول على صورة متسقة بذاتها، وجد أن المسار كان بيضاويا وليس دائريا
ومع هذا الإكتشاف الحاسم، وضع كبلر الطريقة الأولى لتنبؤ حركة الكواكب والنجوم عبر السماء بدقة
عندما تنبأت جداوله بمرور كوكب عطارد أمام الشمس
ولا توجد حسابات مشابهة من أشخاص آخرين
وكان ذلك دليلا مذهلا على دقة علم الفلك لديه
وربطت بشكل متين حركة الكواكب بالشمس، وهذا يساعد على تأكيد أن فكرة كوبرنيكس حول مركزية الشمس لها أهمية كبيرة جدا
وعلى الرغم من نجاح نظرية كبلر، إلا أنه بقي هناك من يشكك أن الشمس هي مركز النظام الشمسي
ولكن المسار الأخير لهذا النعش تم دفعه نحو مثواه بواسطة شخص آخر مثل كبلر يفضّــل استخدام أدلة الرصد الميداني ليبني نظرياته
وهذا الرجل كان جاليليو جاليلي
كوكب المشتري له أقمار
جاليليو جاليلي رجل يسعى لمتابعة الحقيقة بغض النظر عن ما تقوده إليه
في إكتشافنا الرائع التالي تصميمه أحدث نقلة في معرفتنا بالنظام الشمسي
في عام 1609، جاليليو كان قد فُتن بإختراع "جديد يسمى "التلسكوب
أساسا، كانت لعبة من إحتفال ما وعندما سمع بها جاليليو، ذهب للعمل ليصنع واحدا
وقد أتقن تحويلها من لعبة إلى أداة علمية
وجَّه جاليليو تلسكوبه نحو السماء
وكان أول ما رآه هي الجبال على سطح القمر
ومجموعات النجوم في مجرة درب التبانة
ثم بعد ذلك، منظر إستثنائي
مجموعة من 4 نجوم لامعة صغيرة مرتبة حول كوكب المشتري
لدينا مخطوطة لأسبوعه الأول من الرصد
وكان هذا رائع، لأنك تنظر إليه يتجه تدريجيا نحو النتيجة النهائية
هذه النجوم الصغيرة ترافق المشتري دائما
كانت هذه لحظة الاكتشاف
أدرك جاليليو أن هذه النجوم هي في الواقع أربعة أقمار تدور حول المشتري
كان لديه بصيرة أن هذه النقاط المتحركة تدور حول الكوكب
وأحيانا أقول أنه إخترع التابع، وأنت تقول، انتظر لحظة، إنهن من قبل هناك كيف استطاع إختراعهن؟
إنه من إخترع فكرة أنها يقمن بالدوران حول الكوكب
وهنا دليل على أن كوبرنيكس كان على حق بشأن هيكل النظام الشمسي
إذا كانت الأقمار تدور حول المشتري، والأرض تدور حول الشمس
وإكتشاف جاليليو أثبت أن المعرفة الفلكية لا تمكن أن تتقدم إلا بالرصد الفعلي
يمكن لنظرية أن تكون قابلة للتطبيق إذا دعمت بحقائق
تماما مثل الإكتشاف العظيم التالي
مذنب هالي
لقرون اعُتبرت المذنبات بوادر شر
وبحلول نهاية العصور الوسطى، أثار ظهور مذنب الخوف والرعب
ولكن عالم النهضة الأوروبية أدموند هالي، كان مثل جاليليو مهتم بالحقائق وليس بالخرافات
في 1695، بدأ بالبحث عن سجلات لرصد المذنبات القديمة والحديثة
وجد أن 24 من المذنبات التي عبرت السماء تم تسجيلها مع تفاصيل كافية تمكنه من رسم مداراتها
ولدهشته وجد أن 3 من المذنبات تتبع نفس المدار تقريبا
تدور حول الشمس كل 76 سنة
وعلى هذا الأساس، قد فهم أن هذا المذنب سوف يعود للظهور مرة أخرى بعد 76 سنة
وأوضح أن هذه المذنبات الثلاثة هي نفس المذنب- نفس المذنب-
هالي كان واثق بما يخص مدار المذنب وقدّم تنبؤ واضح
قال أن المذنب قد يعود في سنة 1758
والتخمين كان؟- أن ظهر المذنب مرة أخرى-
وللأسف؛ لم يكن هالي على قيد الحياة ليرى إكتشافه
ومن ذلك الحين ومذنب هالي كما أطلق عليه قد لاقى ترحيب لأكثر من 3 مرات من محبي مراقبة السماء في أنحاء العالم
ولم يعد نذيرا بالشر، مذنب هالي أصبح إكتشاف هام في تاريخ علم الفلك
مستبدلا المعتقد الخرافي بالمنطق العلمي لفيزياء الكون
درب التبانة: قرص من النجوم
في القرن الـ 18، كان وليام هيرشيل مدرب موسيقي كلاسيكي
شغفه بعلم الفلك دعاه للتخلي عن الموسيقى وتركيز إنتباهه إلى السموات
وهذا يمهد الطريق لإكتشافنا العظيم المقبل
عندما إكتشف أن سعر التلسكوب الكاسر خارج نطاق دخله قرر أن يصنعه بنفسه
وأصبح أميز صانع تلسكوبات ناجح في تلك الفترة
وكان يستخدم تلسكوبه لمسح منهجي للسماء، وصنَّف ما رآه
وعندما كان يبحث في السماء، جاء إلى جسم مختلف قليلا تبيّن أنه كوكب جديد
يا للدهشة، أي كوكبٍ كان؟-
كان الكوكب الأبعد بعد كوكب زحل.؛ إنه كوكب أورانوس
كوكب أورانوس أول كوكب يُعرف لأكثر من 3500 سنة
ولكن العثور على كوكب جديد لا يقارن بهدف هيرشيل الكبير
بنى تلسكوبا خارقا طوله 20 قدم
وقسم السماء إلى أقسام متساوية وبدأ بعد النجوم بشكل منتظم في كل جزء
إنها مهمة مضنية وضخمة
وتدريجيا بدأ عد هيرشل يكشف عن شيء غير عادي
مجرة درب التبانة كانت أكبر بكثير مما نتصور
إنها قرص عملاق من النجوم
جزء منها مزدحم جدا ويحتوي على ربع مليون من النجوم لوحده
وأجزاء أخرى بعيدة كانت فارغة تقريبا
إكتشاف هيرشيل كان إلهاما
هذا نموذج معقول لمجرة درب التبانة كما نعرفها الآن
ولكن هيرشيل عمل على منطقة هي تقريبا بهذا الحجم، صحيح؟- ما رآه هيرشيل كان في نطاق صغير كهذا، وربما بهذا الحجم-
وهو حقا جزء صغير من مجرة درب التبانة بأكملها
وحتى لو كان جزءا صغيرا إلا أنه غيّـــر بشكل كبير دراسة علم الفلك
إكتشاف هيرشيل كشف أن النظام الشمسي ليس سوى جزيرة في هذا الكون الواسع العميق
النظرية النسبية العامة
بفضل تأمل كاتب غير مشهور يعمل في مكتب براءات الاختراع السويسري؛ إكتشافنا العظيم التالي كشف أن الكون مكان غريب وغامض
ذلك الكاتب كان ألبرت إينشتاين
في أوائل 1900، كان في حيرة جنبا ..إلى جنب مع بقية المجتمع العلمي
من مدار كوكب عطارد
على الرغم من قدرة قوانين نيوتن للجانبية على التنبؤ بدقة بحركة الكواكب؛ إلا أن هذه القوانين فشلت في التنبؤ الصحيح بمدار كوكب عطارد
اللغز كان في حضيض كوكب عطارد
الحضيض هو أقرب نقطة في المدار إلى الشمس
كل مئة عام يتقدم حضيض كوكب عطارد قليلا
هذا التغيـّر لم تستطع قوانين نيوتن تفسيره
في خطوة جريئة ومذهلة، الشاب إنشتاين اقترح نظريته الخاصة لتفسير لغز مدار كوكب عطارد
في عملية وضع نظرية تدقيق قانون نيوتن للجاذبية
ميتشو كاكو عالم الفيزياء النظرية في جامعة نيويورك
نيوتن يقول أن الجاذبية تنتشر بانتظام في الفضاء
وهذا هو الضعف الذي يرآه إينشتاين في نظرية نيوتن
يريد نظرية تفسر الجاذبية وتفسر العجلة وكذلك تفسر الحركة المتعرجة والدائرية
يجب أن تكون هناك موجات من الجاذبية، وتحتاج لزمن كي تقوم بسحرها
لتنتشر- لتنتشر-
لذلك، إذا اختفت الشمس، فإننا بحاجة لثمان دقائق لنعرف هذه الحقيقة، حتى ولو كانت الجاذبية تنتقل بسرعة الضوء
.إينشتاين بحاجة لتصور جديد لتفسير ذلك، وذلك التصور هو الفضاء المنحني الفضاء منحني، وهذا ما يفسر حركة الأجسام
ويعتقد إينشتاين أن مفهومه "الفضاء المنحني" هو سبب التغيير في مدار كوكب عطارد
"أطلق إينشتاين على فكرته اسم "النظرية النسبية العامة
تخيل شبكة الدّوس، وضع كرة بولينج في وسطها
كرة البولينج ستغوص في شبكة الدّوس
والآن أطلق كرة زجاجية صغيرة في شبكة الدّوس، الكرة الزجاجية الصغيرة سوف تدور، ستدور حول كرة البولينج
والآن عندما تنظر لأسفل، نيوتن يقول أن هناك قوة، قوة سحب غير مرئية تسحب الكرة الزجاجية إلى كرة البولينج
،ولكن إينشتاين يقول لا وجود لأي قوة، لا يوجد سحب إنها فقط شبكة الدّوس
ولماذا تدور الكرة الزجاجية الصغيرة حول كرة البولينج؟ لأن شبكة الدّوس دفعت الكرة الزجاجية الصغيرة
لذلك لماذا أنا جالس على هذا الكرسي؟ ليس لأن الجاذبية تسحبني إلى الأرض وإنما لأن الفضاء يدفعي إلى الأسفل نحو الأرض
فكرة أن الفضاء يعمل كـ كتلة غريب جدا ليتقبله الكثيرين
أعطى كسوف الشمس العلماء فرصة مثالية لإختبار نظرية إينشتاين الجديدة
تم إلتقاط صور للنجوم الخلفية قبل الكسوف وبعده
ومن ثم تم مقارنة هذه الصور بالصور التي إلتقطت أثناء الكسوف
أوضحت الصور أن مواقع النجوم في صور الكسوف قد تحركت للداخل قليلا، الإنحناء حدث لضوء النجوم الذي مر في مجال جاذبية الشمس
النظرية النسبية العامة لإينشتاين كانت صحيحة
إكتشافه العظيم هزّ العالم
النظرية النسبية العامة تسبب صدمة عميقة لأي شخص يطلع على معادلاتها
هذه المعادلات طولها بوصة واحدة، وأجابت على ذلك السؤال الأبدي الذي عاندنا
منذ أن نظرنا للسماء لأول مرة وسألنا أنفسنا ماذا تعني؟
الكون يتمدد
النظرية النسبية العامة أوضحت أن الفضاء أغرب من أن يتصوره أي شخص، أي شخص عدا إينشتاين
للحصول على فهم أوضح لغرابة الكون، يحتاج علماء الفلك للمزيد من البيانات الرصدية
وذلك يتطلب تلسكوبات أكبر وأقوى
مثل التي أدت إلى إكتشافنا العظيم التالي
عندما أنهى هيرشيل مسح السموات في عام 1830
صنفوا الآلاف من الأجسام الجميلة الضبابية وأطلقوا عليها السدم البيضاء
في ذلك الوقت، لم يكن أحد يعرف ما ..إذا كانت جزء من مجرتنا
أو جزيرة كونية بعيدة مثل مجرة درب التبانة
في عام 1924، كان الفلكي أدوين هبل يدرس النجوم في عدة سدم بيضاء بإستخدام تلسكوب عاكس قطره 100 بوصة في مرصد جبل ويلسون في كاليفورنيا
التلسكوب مكّن هبل من تقدير أن المجرة تبعد مئات من الآلاف بل حتى ملايين من السنوات الضوئية
هنا أجسام ضخمة ومأهولة بالنجوم مثل مجرتنا درب التبانة، ولهذا السبب نطلق اليوم اسم المجرات على السدم البيضاء
كلما أكثر هبل من دراسة هذه المجرات؛ كلما أصبح مفتونا بها أكثر
في ذلك الوقت، عرف العلماء أن شعاع الضوء من النجم يظهر بلون مختلف على مقياس الطيف
اللون يتغير وفقا لحركة النجم
إنزياح الطيف إلى اللون الأزرق يعني أن النجم يتحرك باتجاه الأرض
والإنزياح إلى اللون الأحمر يعني أنه يبتعد
مقدار الإنزياح في اللون يكشف سرعة الحركة
عندما قاس هبل بــُـعد المجرة وجد أن طيفها ينزاح دائما إلى اللون الأحمر
أمر آخر، كلما زاد بعد المسافة زاد الإنزياح إلى اللون الأحمر
وبمعنى آخر، الكون يتمدد
كان إكتشاف مذهل مع مفاهيم عميقة
وعن طريق عكس اتجاه التمدد، وجد العلماء أن الكون قد بدأ بحدث "كارثي وهو ما نعته أحد علماء الفلك بـ "الإنفجار العظيم
درب التبانة تصدر موجات راديوية
بعد ثلاث سنوات من إكتشاف هبل أن الكون يتمدد
إكتشافنا العظيم المقبل يكشف عن جسم غامض يختفي خلف الغبار في مركز مجرة درب التبانة
و أوجد فرع جديد في علم الفلك، إستخدام الطول الموجي الغير مرئي بعين الإنسان
في عام 1930، الفيزيائي كارل جانسكي البالغ من العمر 25 سنة يعمل في مختبرات بيل في هولمديل، نيوجيرسي
كانت مهمة جانسي تحديد نوع التداخل الذي يحدث للموجات عند الطول الموجي 15 متر واستخدامه للإتصالات بين السفن والساحل عبر الأطلسي
بعد أن قضى أكثر من سنة في تسجيل البيانات؛ قرر جانسكي أن هناك ثلاثة أشكال ثابته عند هذا التردد
الأول كان واضحا أنه ينتج في الغلاف الأيوني للأرض
الثاني سببه العواصف الرعدية المحلية
والثالث كان إشارة غامضة و مستمرة
وكان يبدو للوهلة الأولى أنها تأتي من الشمس
كل صباح، هذه الإشارة ترتفع ببطء مع الشمس
خلال النهار، تتعاقب عبر السماء
وتغرب مع غروب الشمس
ولكن بمرور الوقت، وجد جانسي أن هذه الإشارات الراديوية الغامضة تنحرف ببطء بعيدا عن الشمس
كما لو كانت قادمة من نقطة خارج النظام الشمسي
في نهاية المطاف، أشار جانسكي إلى هذا الموقع في هذه المنطقة من كوكبة القوس
وأعتقد أنه اكتشف جسم بينجمي غير معروف في مركز المجرة
وكان على صواب
في وقت لاحق، أكد علماء الفلك أن ما اكتشفه جانسكي كان ثقب أسود هائل
كتلته تساوي 3 ملايين كتلة الشمس
والأكثر أهمية، أنه أول شخص ينظر للكون بإستخدام علم الفلك الراديوي
طريقة جديدة كليا لدراسة السماء
وكان إكتشاف تاريخي
أثبت جانسكي أن السماء ليست مجرد تألق لتوهج من ضوء النجوم
هناك الكثير من الأجسام الغامضة المخبأة والتي تبعد العديد من السنوات الضوئية وفي الواقع تشع طاقة أكثر من المجرات كلها
مثل النجوم الزائفة والنجوم النابضة، النجوم الميتة تدور بسرعة مع كتلها الكثيفة للغاية لدرجة أن حجم ملعقة منها قد تزن ملايين الأطنان
..قبل أن يبدأ علماء الفلك بفهم حياة وموت النجوم
بناء تلسكوب جديد من شأنه أن يساعد على رؤية السماء بأطوال موجية مختلفة
وقبل أن يحدث ذلك، علم الفلك الراديوي أوجد إكتشاف عظيم آخر وعلى الرغم من التنبوء به؛ إلا أنه كان من غير المتوقع أن يكون من قبل مكتشف مثل جانسكي
ومرة أخرى، حدث ذلك في مختبر بيل في هولمدل في ولاية نيوجيرسي
"أشعة الخلفية الكونية "المايكرويف
في عام 1964، كان هوائي المايكرويف 200-قدم الإحتياطي التابع لمختبرات بيل ساكن لا يعمل
و قرر المختبر بدل تدميره السماح لعلماء الفلك بإستخدامه لأغراض البحوث
اثنان من علماء الفيزياء، أرنو بينزيسياس 31 عاما وروبرت ويلسون 28 عاما قررا إستخدام الهوائي لقياس درجة حرارة غاز الهالة المحيطة بمجرة درب التبانة
ما حدث هو أحد الإكتشافات الأكثر إثارة في علم الفلك الحديث
أهلا بيل- دكتور ويلسون-
جئت إلى مختبرات بيل لأسمع القصة مباشرة من روبرت ويلسون بنفسه
أنا و أرنو بينزيسياس أتينا إلى مختبر بيل من كلية الدراسات العليا
وكنا نقيس الإشعاع في مجرة درب التبانة
وقد كان هذا الهوائي صالح فعليا لرفض الإشعاع القادم من الأرض
وما تبقى هو القادم من السماء
هناك تم الحصول على درجتين فقط من الغلاف الجوي للأرض
ربما درجة واحدة تلتقط من جدران هذا الشيء
ولكن عندما قمنا بتشغيله، كان حوالي الضعف أي حوالي سبع درجات
وهذا غير صحيح، يجب أن يكون هناك شيء صادر من الأرض وتلتقطه أجهزتنا
لقد عبرنا حول تلة هنا وأصبحنا نطل على مدينة نيويورك، وعلى الرغم أن لدينا أداة مثالية للتأكد نزلنا إلى الأفق، وقمنا بمسح الأفق، ولكن لا شيء هام جدير بالذكر
كان هناك زوج من الحمام قد عاشت هنا، وبالطبع قد تغطى بـ فضلات الحمام
وظننا أن لهذه الفضلات تأثير أكبر مما نتوقع
لذلك قمنا أنا وأرنو بتنظيف جميع فضلات الحمام
لك أن تتخلص من الحمام- ماذا فعلت مع الحمام؟-
أولا قمنا بوضعهن في بريد الشركة، لنرسلهن لأبعد مكان .ممكن إلى يباني، نيوجيرسي، إلى هواة تربية الحمام هناك من قال هذا النوع من الحمام غير مرغوب، وسمحوا لهن بالرحيل
وبعد بضعة أيام عادت- !!40ميل وعادت-
وبعد ذلك جاء الفني وأخرج بندقية
وماذا كان تأثير ذلك؟-
لم أكن هنا ولم أرَ شيئا، ولكن في الأساس إنه لم يحل مشكلتنا
.ما زالت لدينا 3 أو 4 درجات إضافية
وفي الحقيقة كنا في حيرة، لأننا نعتقد أننا في الفيزياء إنها تأتي من مكان ما
كنا نستطيع حساب كل ما يلتقطه ذلك الهوائي، عدا ذلك الضجيج الإضافي
في الوقت الذي كان بينزيسياس وويلسون يكشفان عن ثابت الراديو؛ كان هناك نوعان من النظريات المتنافسة حول أصل الكون
كان هناك نظرية الإنفجار العظيم، التي تؤيد تمدد الكون لـ هبل
وكان هناك نظرية الحالة الثابتة، والتي تقترح أن الكون خالد ومع عدم وجود بداية أو نهاية؛ أي يتمدد للأبد
عندما سمع أحد الأصدقاء ما وجده بينزيسياس وويلسون
إقترح لهم التواصل مع بعض علماء الكونيات في جامعة برينستون المؤيدين لنظرية الإنفجار العظيم
.وأعربوا عن إعتقادهم أن الإنفجار العظيم قد ترك شفق حراري خافت تفجر في الكون آثار الحرارة الناتجه من هدير الإنفجار نفسه، يمكن كشفها عبر السماء بأكلمها
وكانوا بصدد إجراء بحوث على أمل قياس ذلك الشفق
دعوناهم كثيرا، وقد جاءوا مرارا وبدا لهم ما كان علينا القيام به وعلى الفور إتفقنا في أنه لدينا قياس ما كانوا قد شرعوا بالقيام به
إذا ماذا يعني إكتشافك؟
يعني أن نظرية الإنفجار العظيم صحيحة فعلا
ونحن نرى الإشعاع من 300 ألف سنة بعد الإنفجار العظيم
وفي كثير من الحالات عندما تكون هناك نقلة في العلوم، فإنه يأخذ جيل حتى يتقبله الناس
ولكن في هذه الحالة، أعتقد أن العالم مستعد لذلك
وظل القلق يساور المجتمعات البشرية عن من أين قد أتوا
وهناك قصص دينية في كل حضارة في أي وقت مضى والتي سبق العثور عليها وأعتقد أنه لدينا الجواب النهائي
أننا خرجنا من الإنفجار العظيم
إنفجارات أشعة جاما
قدوم عصر الفضاء بشـّـر ببدء العصر الذهبي للفلك والذي لا يزال مستمرا حتى اليوم
هذا العصر الذهبي بدأ غريبا، ليس في الفضاء ولكنه كان نقطة تحول في علاقات الحرب الباردة
والتي ساهمت في الاكتشاف العظيم القادم
في السيتينات وعلى الرغم من معاهدة حظر التجارب النووية رفض الاتحاد السوفيتي السماح للمفتشين بدخول منشآتها النووية
ونتيجة لذلك، قررت الولايات المتحدة مراقبة السوفييت عن طريق تطوير نظام مراقبة بالأقمار الصناعية المدارية قادر على إكتشاف إنفجار أشعة جاما الناتجة عن الانفجارات النووية
..ولأن الأقمار الصناعية تراقب الإتجاهات إلى الأعلى وأسفل
قرر العلماء استخدامها لمعرفة إذا كان مستعر أعظم قد أنتج أشعة جاما عند انفجاره
بين عامي 1969 و 1972، كشفوا أدلة على 16إنفجار لأشعة جاما تبعثرت حول السماء وكانت هناك مشكلة واحدة فقط
لا يوجد أي من هذه الإنفجارات ترتبط بأحداث مستعر أعظم المعروفة
والغموض تعمق
وعلى مدى العقدين المقبليين، اكتشف علماء الفلك أن المتوسط لإنفجار أشعة جاما هو واحد في اليوم
ولكن كل إنفجار كان يحدث بسرعة حتى قبل أن يستطيع الفلكيين توجيه أحد التلسكوبات عليه
و أخيرا، بدأ علماء الفلك حل اللغز بمساعدة تلسكوب ..الفضاء "بيبو ساكس" والذي صمم خصيصا
للكشف عن الإنفجار القصير لأشعة جاما والأشعة السينية وتحديد موقعها بدقة
في 14 ديسمبر 1997 كشف بيبو ساكس موقع لأنفجار أشعة جاما مما أدى إلى الحصول على أول الصور الملتقطة لإنفجار وأطوال موجية أخرى لغير الجاما
ولدهشتهم اكتشف علماء الفلك أن الإنفجار وقع في مجرة تبعد 12 مليار سنة ضوئية
أحدث واحد من أقوى إنفجارات الكون
ومنذ ذلك الحين، رصدت العشرات من إنفجارات أشعة جاما، وكلها قوية وتحدث في أماكن بعيدة
وما يشير إليه ذلك هو أن إكتشاف إنفجار أشعة جاما أظهر مرة أخرى أن هناك أجسام مختبئة خلف حجاب الغلاف الجوي للأرض
ليست فقط غريبة وصعبة التحديد، الثقوب السوداء، النجوم النابضة، وأشباه النجوم ولكنها أيضا قاتلة
وتعتبر الآن إنفجارات أشعة جاما سبب محتمل لتمييز الأحداث الماضية في الأرض
..العالم السير. آرثر إدينجتون أشار ذات مرة إلى أن
ليس الغريب عندما نتخيل الكون، ولكن" "الغريب عندما لا نستطيع تخيله
ويمكن أن يكون حديثه عن إنفجار أشعة جاما أو تمدد الكون أو النظرية النسبية العامة
وحدث ذلك أيضا ليكون وصفا دقيقا للإكتشاف القادم
كواكب تدور حول نجوم أخرى
كان من المستحيل أن يتخيل علماء الفلك إكتشاف أنظمة شمسية مع كواكب مثل نظامنا الشمسي
ولكن اليوم، استطاع علماء الفلك التخيل بفضل التلسكوبات الفضائية القوية والتلسكوبات الأرضية مثل هذا الذي في مرصد ليك في جبل هاملتون، كاليفورنيا
حيث جيف مارسي يصطاد كواكب جديدة
كيف يمكنك إيجاد كوكب آخر يدورحول نجم؟
واو، إنها عملية سهلة، نقوم بمراقبة نجم ما لمعرفة ما إذا كان يتأرجح بسبب جاذبية كوكب يدور حوله
سهل جدا- سهل جدا-
كل ما تحتاجه هو واحد من هذه- هذا صحيح. هذا تلسكوب ليك بقطر 3متر-
حسب التعريف، الكواكب لا تنتج طاقتها بنفسها، وإنما تلمع من الضوء المنعكس، ولكنها كذلك تسطع بمقدار 1 على مليار مقارنة بالنجم المضيف لها
لذلك لا يمكنك مشاهدتها حقا حتى بـ هبل، أنت بحاجة لخدعة وهذا ما نستخدمه مع هذا التلسكوب
!خدعة- تأثير دوبلر هو خدعتنا. نحن نقيس مقدار التغير في موجات- الضوء التي تصل من النجم عندما تتذبذب حركته
البحث عن كواكب خارج النظام الشمسي أصبح متسارعا منذ التسعينات
عندما قدّم فلكي بولندي إكتشاف مدهش
كان هناك إكتشاف رائع من قبل إلكسندر فولتشان لنظام من ثلاثة كواكب تدور حول نجم نابض وكانت الطريقة التي وجدوها بها هائلة ومثيرة، راقب النبضات القادمة من النجم النابض
وكان وصول تلك النبضات يتغير مع اقتراب وابتعاد النجم عنا
هذه النجوم بشعة. النجوم النابضة في كثير من الأحيان تأتي منها الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة جاما وهي نتاج غريب من إنفجار مستعر أعظم
وعلى الرغم من تلك البيئة الغريبة، يوجد لدينا كواكب بحجم الأرض تدور حولها
إذا كان هناك كوكب بحجم الأرض يدور حول نجوم نابضة فبإستطاعتك أن تكون واثقا أن هناك كواكب بحجم الأرض تدور حول نجوم أخرى
أهناك كواكب بحجم الأرض تدور حول نجوم نابضة؟
نعم، كوكب بحجم الأرض وآخر بحجم القمر ضمن هؤلاء الثلاثة
هو كشفها- كشفها بواسطة تذبذب النجوم النابضة-
هذا فقط أروع شيء في العالم- إنه أمر لا يصدق-
منذ إكتشاف فولتشان، مارسي وعلماء فلك آخرون وجدوا أكثر عن 130 كوكب خارج المجموعة الشمسية
كنا نظن أننا لن نجد حتى كوكب واحد، ووجدنا نظام ثلاثي الكواكب ونظام رباعي الكواكب بهذا التلسكوب
لذلك هذه كواكب كبيرة، هذه الكواكب حجمها أكبر من المشتري و زحل، وأصغرها كحجم نيبتون
!نيبتون صغير- لذلك من المثير العثور على كوكب بحجم المشتري، حتى- ولو كانت هذه الكواكب أكبر عن الأرض بعدة مرات
حسنا، حتى الآن لم يتم العثور على كوكب شبيه بالأرض، والبحث مستمر
كيف يمكنك اختيار نجم كـ مرشح لوجود كواكب حوله؟
في الواقع، نحن نحاول اختيار النجوم التي تكون مشابهة لشمسنا أو تختلف بقليل. بعضها أكثر كتلة وبعضها أقل، أو نوع في منتصف العمر وبعضها أقدم، على ذلك استقروا
ليكون كوكب ما شبيه بالأرض صالحا للحياة هو ..أن تكون درجة حرارته مناسبة؛ ليس بارد جدا، ليحبس الماء في الجليد
وليس حار جدا، بحيث أن الماء يتبخر إلى بخار
وإنما كوكب في المسافة المناسبة عن نجمه؛ بحيث تكون درجة الحرارة ملائمة لوجود الماء السائل لمليارات السنين ليسمح للتطور الدارويني ليأخذ مجراه
الأمر مثل جولديلوكس وعصيدتها- هذا صحيح، أنت لا تريدها أن تكون ساخنة جدا ولا باردة جدا-
إفترض لديك تلسكوب، الكو ، وجهاز حساس بما فيه الكفاية للعثور على كوكب شبيه بالأرض
أكنت ستشير إلى بعض النجوم التي قمت بتحديدها كمستضيفه لكواكب؟
تماما، الكواكب من فئة المشتري وزحل هي دليلنا لنظام قد يكون مرفئا لكوكب كالأرض
وخاصة إذا كان كوكب من فئة المشتري بعيد كفاية عن النجم المضيف هذا يترك مجال لـلكوكب الشبيه بالأرض في المنطقة القابلة للعيش أن يدور حول النجم
ما الذي يجعلك تذهب للبحث عن كواكب حول نجوم أخرى؟
أوه، أنا أتذكر عندما كنت طفلا يافعا، كنت أفكر عما إذا كانت هناك أرض أخرى؟
وإذا كان الأمر كذلك، أهي صالحة للعيش؟ وبعد ذلك أهناك حياة على تلك الكواكب؟ وبالتحديد حياة ذكية
أنا أعتقد نحن البشر نحب بشكل أساسي أن نعرف هل نحن وحدنا في الكون؟
هل هناك مخلوقات أخرى، تفكر وتحلم وفي الواقع يبحثون عنا؟
وفي النهاية، أعتقد أننا نحن البشر نحاول معرفة جذورنا كيميائيا وحيويا بين النجوم
الكون يتسارع
مثلما توسع الكون بعد الإنفجار العظيم؛ المنطق يشير إلى أن قوى الجذب بين المادة يجب أن تسحب هذا التوسع مسببة بطء التوسع
ولكن كم كان معدل تباطؤ الكون؟
في 1919 تلسكوب هبل الفضائي جعل من الممكن لفِرق من العلماء الإجابة على السؤال Aوذلك بدراسة سطوع ضوء من نوع خاص لإنفجار نجم يدعى مستعر أعظم من نوع1
قمت بزيارة إلى مختبر لورانس بيركلي الوطني في سان فرانسيسكو
واجتمعت مع عالم الفيزياء الفلكية شاول بيرلماتر الذي لديه مشروع علم كونيات المستعر الأعظم
إذاً، ما الذي وجدته؟
بدأنا بوضع قياس لمحاولة إيجاد مدى تباطؤ الكون في إمتداده
عندما شاهدنا البيانات لأول مرة، ستقول جيد، ذلك نوع من الفكاهة، يبدو أن الكون أنه لا يتباطأ
حسنا، نحن الآن في خـِـضـَـم القيام بكل هذه الحسابات والتأكيدات والتعاون على ذلك أنا واثق أنه بمجرد حصولنا على الأرقام، سوف تتأكد وتفهم
التأثير سيزول وبتغيير الإشارة ستكون المعادلة صحيحة- هناك إشارات سالبة، إشارات كهذه-
تراجع كل خطوة من العملية شيئا فشيئا فتصل إلى نقطة معينة، تدرك أن هذا التأثير لا يختفي، وهذه هي الإجابة الصحيحة
يبدو حقا أن الكون يتسارع بالفعل
إذاً، لماذا هذا مهم جدا؟
.هذا التسارع في الكون لا يتوافق على الإطلاق نحن نفهم بشكل جيد جميع القوى في كوننا وجميع العناصر في كوننا وهذه هي المرة الأولى التي أتينا فيها بشيء لم نكن نتوقعه
الآن، نحن لدينا المتعة لنحاول معرفة ماذا يعني كل هذا وإذا جئت معي، سأريك ما نقوم به تقريبا
لما هو يتسارع؟
أوه، هذا هو السؤال، ونحن نحترق شوقا لمعرفة الإجابة، وعندما نفكر في أنه إذا كان لديك طاقة من هذا النوع الغريب من شأنها أن تعم كل الفضاء
يمكنها أن تُسرّع الكون فعليا عندما تحاول الجاذبية أن تبطئها
ونحن نطلق عليها الطاقة المظلمة، وهو ما يعكس حقيقة أننا لا نعرف ما هي
إنها غامضة- إنها غامضة تماما، غريبة، وليس لدينا أي فكرة عنها-
نريد أن ندرس لمعرفة مثل ماذا ممكن أن تكون الطاقة المظلمة
ما نريد أن نقوم به الآن هو أن نجمع البيانات لتساعد على تمزيق الإجابات المختلفة
إذاً، إلى أين أنت ذاهب لتحصل على البيانات؟
الهدف الواضح الذي نسعى خلفه هو ما تراه حولك هنا وهو مشروع قمر صناعي
SNAP هذا التصميم أسميناه وهو إختصار لـ مسبار تسارع المستعر الأعظم
سيكون هذا تلسكوب فضائي جديد مع مجال رؤية كبير جدا جدا، وذلك بدلا من النظر من خلال ثقب مفتاح الصغير في الكون، بإمكانك أن تبحث من خلال صورة كبيرة لنافذة الكون
لذلك اسمح لي أن أريك ما الذي نعمل عليه والذي نعتقد أنه من الممكن أن يساعدنا في أن نستخرج لماذا الكون يتسارع، وما هي الطاقة المظلمة
SNAP هنا لدينا والذي نأمل أن يطلق في المستقبل
سيذهب هذا المسبار إلى موقع خلف القمر
من ذلك الموقع، يمكنك قياس تاريخ التوسع بتفاصيل، في الواقع يمكن أن نرى القليل من التغييرات عندما يتحول التباطؤ إلى تسارع
بالرجوع إلى الوراء، الكون كان كثيفا جدا ومتقارب لبعضه البعض والجاذبية هي أكثر أهمية، تتسبب في تباطؤ التوسع
ظل الكون يتوسع رغم التباطؤ أكثر فأكثر حتى توقف وأصبحت الجاذبية أقل أهمية عن الطاقة المظلمة التي بدأت في تسريع التوسع
ونحن نسعى لمعرفة كيف يحدث هذا التغيير وهو ما من شأنه أن يخبرنا ما هي النظرية التي تفسر لنا الطاقة المظلمة من بين النظريات الأخرى
دائما يتوسع، ثم تباطئ ثم تسارع بصورة أكبر- تماما-
إنها مسألة أنه ابطأ التوسع ثم حدث تذبذب ثم تسارع مفاجيء سريع. كيف حدث هذا التحول؟
تماما مثل علماء الفلك القدامى، إكتشف علماء العصر الحديث شيئا عن الكون ولم نتمكن من تفسيره حتى الآن
سيكون على الراصدين والنظريين تفسير ما الذي يحدث في كوننا المتوسع
لتحقيق ذلك، نحتاج أفكار جديدة ومعدات أفضل
بغض النظر ما إذا كان هذا اللغز سوف يحل قريبا أو في المستقبل البعيد
يمكن أن تكون على يقين من أمر واحد سنبقى نراقب السموات لنفهم مكاننا في الكون
سوف نستمر في التحري والفهم والاستكشاف
مترجم بـواسطة Thuraya AL-Busaidi thkkk1989@hotmail.com