ترجم من صــالـح المــازق Translate by Saaleh Almaazig
الـــكــــــون
مع كـــارل ســـاچـــان
رحـــلـــة شـــخـــصـــيّـــة
حــيــاة النّــجــوم
إذا رغبت بصنع فطيرة تفّاح من الصّفر
يجب عليك أولا صنع الكون
شكرا جزيلا لك
لنفترض أنّني قطعت قطعة
من فطيرة التّفاح هذه
متفتِّتة، لكن جيّدة
و الآن لنفترض أنّنا قطعنا هذه القطعة في المنتصف، تقريبا
ثمّ قطع هذه القطعة في المنتنصف
و استمرّينا
كم عدد القصّات قبل أن نصل إلى ذرّة منفردة ؟
الجواب هو حوالي 90 قصّا متتاليا
بالطّبع، هذه السّكين ليست حادّة بما فيه الكفاية
الفطيرة متفتّتة جدّا
و الذّرة صغيرة جدّا لترى على أيّة حال
لكنّ هناك طريقة لفعلها
و هي كانت هنا في جامعة كامبريدج في إنچلترا
بأنّ فُهمت طبيعة الذّرة أوّلا
جزئيّا بإطلاق قطع من الذّرات على الذّرات
و رؤية كيف ترتدّ
ذرّة نموذجيّة تكون محاطة
بنوع من سحابة إلكترونات
الإلكترونات مشحونة كهربائيّا، كما يوحي الإسم
و هي تحدّد الخواص الكيميائيّة للذّرّة
كمثال، بريق الذّهب
أو شفافيّة المادّة الصّلبة
التي صُنعت من ذرّات السّيليكون و الأكسجين
لكن عميقا داخل الذّرّة
مخفيّة بعيدا تحت سحابة الإلكترون الخارجيّة
تكون النّواة المكوّنة بشكل رئيسيّ من البروتونات و النّيوترونات
الذّرات صغيرة جدّا
ـ 100 مليون منها، من البداية إلى النّهاية، ستكون بحوالى هذا الكبر
و النّواة لازالت أصغر بــ 100,000 مرّة
مع ذلك، فإنّ معظم كتلة الذّرة هي في النّواة
الإلكترونات مقارنة بالنّواة هي
مجرّد قطع من زغب متحرّك
الذّرات هي مكان فارغ بشكل رئيسيّ
المادّة مكوّنة أساسا من لا شيء
عندما نفكّر بقصّ فطيرة التّفاح هذه، لكن
نزولا لما أبعد من ذرّة واحدة
نواجه لا نهاية للصّغير جدّا
و عندما ننظر للأعلى إلى السّماء ليلا
نواجه لانهاية للكبير جدّا
هذه اللانهايات هي من بين أكثر الأفكار البشريّة رهبة
فهي تمثل انحدارا لا ينتهي الذي يستمرّ
ليس فقط بعيدا جدّا، بل إلى الأبد
أسبق لك أن وقفت بين مرآتين متوازيتين
في محل حلاقة، لنقل
و رأيت عددا كبيرا جدّا منك ؟
أو يمكنك استخدام
مرآتين مسطّحتين
و لهب شمعة
سترى عددا كبيرا من الصّور
كلٌ ينعكس من صورة أخرى
لا يمكنك حقا رؤية لانهاية من الصّور
لأنّ المرآتان ليستا مصطفّتين و مسطّحتين بشكل كامل
و هناك شمعة أو لهب شمعة في الطّريق
و الضّوء لا ينتقل بسرعة لا نهائيّة
عندما نتحدّث عن اللانهاية الحقيقيّة
نتحدّث عن كميّة أكبر من أيّ عدد
لا يهمّ ما الرّقم الذي لديك في ذهنك، لا نهاية هي أكبر
هناك طريقة رائعة لكتابة الأرقام الكبيرة
يُمكنك
كتابة الرّقم 1000
كـ 10 للقوّة ثلاثة
يعنى، واحد متبوعا بثلاثة أصفار
أو مليون يكتب كـ 10 للقوّة ستّة
يعنى، واحد متبوعا بستّة أصفار
ليس هناك أكبر رقم فإذا منحك أيّ شخص مرشّحا
يمكنك دائما إضافة رقم واحد إليه
لكنّ هناك بالتّأكيد أرقام كبيرة جدّا
عالم الرّياضيّات الأمريكي إدوارد كاسنر سأل مرّة ابن أخيه
لابتكار اسم لرقم كبير جدّا
ـ 10 للقوّة 100
حيث لا أستطيع أن أكتب جميع الأصفار لأنه ليس هناك حيّز في الصّفحة
الولد دعاه چُوچُل
إذا اعتقدت أنّ چُوچُل كبير، ففكّر في چُوچُلپلِكْس
فهو 10 للقوّة چُوچُل
هذا هو، واحد متبوعا ليس بـ 100 صفر
بل بچُوچُل صفر
الآن، بالمقارنة
مع هذه الأرقام الهائلة
العدد الكلّي للذّرات في فطيرة التّفاح تلك
هو فقط حوالي 10 إلى الـ 26
صغيرة بالمقارنة مع چُوچُل
و بالطّبع، أقل كثيرا بكثير من چُوچُلپلِكْس
عدد الجسيمات الأوليّة
البروتونات و النّيوترونات و الإلكترونات
في الكون المتاح
هو في حدود لـ 10 إلى الـ 80
واحد متبوعا بـ 80 صفرا
لا تزال أقل كثيرا بكثير من چُوچُل
وأقلّ بشكل واسع من چُوچُلپلِكْس
و مع ذلك، فهذه الأرقام، چُوچُل و چُوچُلپلِكْس
لا تقترب، فهي لا تصبح في أي مكان قرب اللانهاية
في الواقع، چُوچُلپلِكْس بعيد عن اللانهاية بالضّبط
كرقم واحد
بدأنا بكتابة چُوچُلپلِكْس
لكنّه لم يكن سهلا
إنّه عدد كبير جدّا
كتابة چُوچُلپلِكْس هي ممارسة عقيمة بشكل مذهل
قطعة ورق كبيرة كفاية لاحتواء الأصفار في چُوچُلپلِكْس
لا يمكن أن تحتوى في الكون المعروف
لحسن الحظّ
هناك
طريقة أبسط و أكثر إيجازا
لكتابة چُوچُلپلِكْس
مثل هذه
و لا نهاية
يمكن أن تمثّل كهذه
هذا هو مختبر كافنديش في جامعة كامبردج
حيث اكتشفت مكوّنات الذّرة لأوّل مرّة
عالم للصّغير جدّا
من زمن ديموكريتس، في القرن الخامس قبل الميلاد
قد تكهّن البعض بشأن وجود الذّرات
للمئة سنة القليلة الأخيرة، حدثت قناعة
لكن الأدلّة غير مباشرة بأنّ كل المادّة صنعت من الذّرات
لكن فقط في عصرنا، لدينا قدرة لرؤيتها فعلا
النقط الحمراء هنا هي الحركات الإهتزازيّة العشوائيّة
لذرّات يورانيوم
مكبّرة 100 مليون مرّة
كم كان ديموكريتس من أبديرا سيستمتع بهذا الفيلم
نأخذ الذّرات باستهانة كبيرة جدّا
و رغم ذلك، هناك أنواع عديدة مختلفة جدّا
رائعة و مفيدة في ذات الوقت
أنظروا
هناك حوالي 92 نوعا كيميائيّا مُميّزا من الذّرات
وجدت بشكل طبيعيّ على الأرض
إنّها تدعى العناصر الكيميائيّة
كل شيء تقريبا نراه و نعرفه
كل جمال العالم الطبيعيّ
مصنوع من بضعة أنواع من هذه الذّرات
مرتبة في أنماط كيميائيّة متناغمة
هنا قمنا بتمثيل كل الـ 92 منها
في درجة حرارة الغرفة، العديد منها صُلبة
بضعة غازات
و إثنان منها
البروم و الزّئبق، هي سوائل
هي مرتبة حسب التّعقيد
الهيدروجين، العنصر الأبسط، هو العنصر رقم 1
و اليورانيوم، الأكثر تعقيدا
هو العنصر 92
بعض العناصر مألوفة جدّا
كمثال
السّيليكون و الأكسجين و المغنيسيوم و الألومنيوم و الحديد
تلك التي تشكّل الأرض
أو الهيدروجين و الكربون و النّيتروجين و الأكسجين و الفوسفور و الكبريت
العناصر التي هي أساسيّة للحياة
عناصر أخرى غير مألوفة بشكل مذهل
كمثال، الهافنيوم
الإربيوم
الدّيسپروسيوم
الپراسيوديميوم
عناصر لن نصطدم بها في الحياة اليوميّة
عموما، فإن العنصر الأكثر ألفة هو الأكثر وفرة
هناك قدر كبير من الحديد على الأرض
ليست جميعا بكثرة كهذا اليِتّريوم
في الحقيقة
أن الذّرات تتكوّن من ثلاثة أنواع فقط من الجسيمات الأوليّة
البروتونات و النّيوترونات و الإلكترونات
هو اكتشاف حديث نسبيّا
النّيوترون لم يكن مكتشفا حتّى 1932
و هو مثل الإلكترون و البروتون، اكتُشِف هنا
في جامعة كامبريدج
الفيزياء و الكيمياء الحديثة قد قلّلت تعقيد
العالم المحسوس ألى بساطة مذهلة
ثلاث وحدات، وضعت معا في أنماط مختلفة
صنعت، بشكل أساسيّ، كل شيء
نيوترون محايد كهربائيّا
كما يوحي إسمه
بروتون لديه شحنة كهربائيّة موجبة
و الإلكترون بشكل مساو شحنة كهربائيّة سالبة
بما أنّ كل ذرّة محايدة كهربائيّا
عدد البروتونات في النّواة
يجب أن يساوي عدد الإلكترونات البعيدة خارجا في سحابة الإلكترونات
تشكّل البروتونات و النّيوترونات معا نواة الذّرة
الآن، كيمياء الذّرة، طبيعة العنصر الكيميائيّ
تعتمد فقط على عدد الإلكترونات
الذي يساوي عدد البروتونات، و الذي يدعى العدد الذّري
الكيمياء هي أرقام فقط
الفكرة التي كانت ستروق لفيثاچورس
إذا كنت ذرّة
و لديك بروتون واحد فقط
فأنت هيدروجين
بروتونان، هيليوم
ثلاثة، ليثيوم
أربعة، بريليوم، خمسة بروتونات، بورون
ستّة، كربون، و سبعة، نيتروجين، ثمانية، أكسجين، و هكذا
كلّ الطّريق إلى 92 بروتونا
في هذه الحالة إسمك يورانيوم
للبروتونات شحنات كهربائيّة موجبة
لكن شحنات متماثلة تتنافر كلّ من الآخر
إذا لماذا تتماسك النّواة معا ؟
لماذا التّنافر الكهربائيّ للبروتونات
لا يجعل الّنواة تتطاير إلى أجزاء ؟
لأنّ هناك قوّة أخرى في الطّبيعة
ليست الكهربائيّة، ليست الجاذبيّة
القوّة النّوويّة
يمكننا أن نفكّر بها على المدى القصير
كخطّافات التي تبدأ العمل
عندما البروتونات أو النّيوترونات تجلب قريبة جدّا معا
يمكن للقوّة النّوويّة التّغلب على
التّنافر الكهربائيّ للبروتونات
عندما تمارس النّيوترونات القوّة النّوويّة
لكن دون قوى كهربائيّة
فهي نوع من الغراء الذي يثبّت النّواة الذّرّية معا
كتلة من بروتونين و نيوترونين
هي نواة ذرّة الهيليوم
و مستقرّة جدّا
ثلاثة نوى هيليوم، ملتصقة معا بالقوى النّووية
تصنع كربونا
أربعة نوى هيليوم تصنع الأكسجين
ليس هناك اختلاف بين أربعة نوى هيليوم
ملتصقة معا بالقوى النّوويّة و نواة الأكسجين
فهي ذات الشّيء
خمس نوى هيليوم تصنع النّيون
ستّة تصنع المغنيسيوم
سبعة تصنع السّيليكون
ثمانية تصنع الكبريت، و هكذا
زيادة الأعداد الذّرية بمقدار اثنين
و دائما يصنع بعض العناصر المألوفة
كل حين
نضيف أو نطرح بروتونا واحدا
و نيوترونات كافية لإبقاء النّواة معا
نصنع عنصرا كيميائيّا جديدا
لننظر للزّئبق
إذا طرحنا بروتونا واحدا من الزّئبق
و ثلاثة نيوترونات، نحوّله إلى ذهب
حلم السيميائيّين القدامى
ما بعد العنصر 92، ما بعد اليورانيوم
هناك عناصر أخرى
أنّها لا توجد بشكل طبيعيّ على الأرض
إنّها تصنع من الكائنات البشريّة
و تنهار إلى أجزاء بسرعة جدّا
أحدها، العنصر الـ 94، و يدعى پلوتونيوم
و هو واحد من أكثر المواد المعروفة سميّة
من أين تأتي العناصر الكيميائيّة التي تصنع بشكل طبيعي ؟
ربّما خلقت منفصلة لكل عنصر ؟
لكن جميع العناصر صنعت من ذات الجسيمات الأوليّة
الكون، كلّه، في كل مكان
هو 99.9 % من الهيدروجين و الهيليوم
العنصرين الأبسط
في الواقع، الهيليوم
اكتشف على الشّمس قبل أن يكتشف على الأرض على الإطلاق
العناصر الكيميائيّة الأخرى بطريقة ما قد تكون
تطوّرت من الهيدروجين و الهيليوم ؟
لتجنّب التّنافر الكهربائيّ
البروتونات و النّيوترونات يجب أن تجلب معا قريبة جدا للخطّافات
التي تمثّل القوى النّوويّة
لتعمل
و هذا يحدث فقط في درجات الحرارة العالية جدّا، حيث الجسيمات
تتحرك بسرعة جدّا بحيث ليس هناك وقت ليؤثّر التّنافر الكهربائيّ
درجات حرارة بعشرات الملايين من الدّرجات
درجات حرارة عالية مثل هذه هي شائعة في الطّبيعة
أين ؟
في داخل النّجوم
صنعت الذّرات في داخل النّجوم
في معظم النّجوم نرى، نوى هيدروجين يجري حشرها معا
لتشكيل نوى الهيليوم
في كل مرّة تصنع نواة هيليوم، ينتج فوتون من الضّوء
و هذا هو سبب لمعان النّجوم
تولد النّجوم في سحب هائلة من الغاز و الغبار
مثل سديم أوريون ( الجوزاء)، 1500 سنة ضوئية بعيدا
حيث تنهار أجزاءه تحت تأثير الجاذبيّة
التّصادمات بين الذّرات تسخّن السّحابة حتّى في داخلها
يبدأ الهيدروجين بالإندماج إلى هيليوم
و النّجوم تضيء
تولد النّجوم على دفعات
لاحقا، هي تهيم خارجة من الحضانة
لتواصل مصيرها في درب التّبّانة
نجوم مراهقة، مثل الثّريّا
لا زالت محاطة بالغاز و الغبار
في النّهاية، فإنها ترحل بعيدا عن موطنها
في مكان ما هناك نجوم شكّلت من ذات مجموعة الشّمس الغيميّة
قبل 5 مليارات سنة
لكنّنا لا نعرف أيّ نجوم هي
أشقّاء الشّمس
قد، تكون على الجانب الآخر من المجرّة، حسب ما نعلم
ربّما هي أيضا تدفّيء الكواكب القريبة كما تفعل الشّمس
ربما هي أيضا تشرف
على تطوّر حياة و ذّكاء
الشّمس هي النّجم الأقرب، كرة متوهّجة من الغاز
مشعّة بسبب حرارتها، مثل قضيب نار متوهّج
السّطح الذي نراه في الضّوء المرئي العادي هو في 6000 درجة مئويّة
ولكن في داخلها المخفيّ
في الفرن النّوويّ حيث يولّد ضوء الشّمس في النّهاية
درجة حرارته 20 مليون درجة
في الأشعّة السّينيّة
نرى جزءا غير مرئيّ من الشّمس عادة
إنّها هالة من الغاز في مليون درجة
الهالة الشّمسيّة
في الضوء المرئي العاديّ، هذه المناطق الأكثر برودة و ظلمة
هي البقع الشّمسيّة
و هي تقترن بعواصف هائلة من الغاز المشتعل
ألسنة النّار التي ستغرق الأرض إذا كانت بهذا القرب
هذا الشّواظ الشّمسي يوجّه إلى مسارات محدّدة
بواسطة المجال المغناطيسيّ للشّمس
المناطق المظلمة للشّمس في الأشعّة السّينية
هي ثقوب في الإكليل الشّمسي
التي عبرها سيل بروتونات و إلكترونات الرّياح الشّمسيّة
تمرّ في طريقها بالكواكب إلى الفضاء بين النّجوم
كل هذه القوّة المتقلّبة مدفوعة من داخل الشّمس
التي تحوّل 400 مليون طن من الهيدروجين إلى هيليوم
كلّ ثانية
الشّمس هي مفاعل انصهار عظيم
التي ستناسب مليون أرض فيها
لحسن الحظ بالنّسبة لنا، هي وضعت بأمان
بعيدا بـ 150 مليون كيلومتر
إنّ مصير النّجوم هو الإنهيار
من بين آلاف النّجوم التي تراها عندما تنظر للأعلى إلى السّماء ليلا
كل واحد منها يعيش في فترة بين انهيارين
إنهيار أوليّ
سحابة غاز مظلمة بين النّجوم لتشكّل النّجم
و الإنهيار النّهائي للنّجم المضيئ
في الطّريق إلى مصيره النّهائي
الجاذبيّة تجعل النّجوم تنكمش ما لم تتدخّل قوّة أخرى
الشّمس هي كرة هائلة من هيدروجين مشعّ
الغاز السّاخن في داخلها يحاول جعل الشّمس تتوسّع
الجاذبيّة تحاول جعل الشّمس تنكمش
الحالة الرّاهنة للشّمس هي توازن لهاتين القوّتين
توازن بين الجاذبيّة و النّار النّوويّة
في هذا العصر الأوسط الطّويل بين انهيارين
النّجوم تلمع بثبات
لكن عندما ينفذ الوقود النّوويّ، يبرد الدّاخل
لم يعد الضّغط يدعم طبقاتها الخارجيّة
و تستأنف الإنهيار الأوليّ
هناك ثلاث طرق لموت النّجوم
مصيرها محتوم
كل شيء يعتمد على كتلتها الأوليّة
نجم نموذجيّ بكتلة مثل الشّمس
سيستمر يوما ما في انهياره
حتّى تصبح كثافته عالية جدّا
و ثمّ يتوقّف الإنكماش
بالتّنافر المتبادل
للإلكترونات المتراصّة في داخله
إنهيار نجم تعادل ضخامته شمسين
لا يتوقّف بضغط الإلكترون
فهو يواصل الإنهيار على ذاته
حتى تبدأ القوى النّوويّة العمل
و هي ترفع وزن النّجم
لكن انهيار نجم بثلاثة أضعاف ضخامة الشّمس
لن يتوقف حتّى بالقوى النّوويّة
لا توجد قوّة معروفة يمكن أن تصمد أمام هذا الضّغط الهائل
و مثل هذا النّجم لديه مصير مذهل
فهو يواصل الإنهيار
حتّى يختفي تماما
كل نجم يوصف بالقوّة التي تثبّته للأعلى ضدّ الجاذبيّة
النّجم الذي يدعم من ضغط الغاز
هو طبيعي، عاديّ مثل الشمس
نجم توقّف انهياره بقوى الإلكترون
يدعى قزم أبيض
إنّه شمس انكمشت إلى حجم الأرض
نجم منهار مدعوم بقوى نوويّة
يدعى نجم نيوترونيّ
إنّه شمس انكمشت إلى حجم مدينة
و نجم ضخم جدا في انهياره النّهائي
يختفي كلّيّا
يدعى ثقب أسود
هو شمس دون أيّ حجم على الإطلاق
لكن في طرقها إلى مصائرها المنفصلة
كل النّجوم تواجه هاجس الموت
قبل انهيار الجاذبيّة النّهائيّ
تنكمش النّجوم و تتضخّم لفترة وجيزة إلى نوع من
محاكاة مشوّهة لذاتها
مع نفسها الأخير، تصبح عملاقا أحمرا
حوالي 5 مليارات سنة من الآن
سيكون هناك آخر، يوم مثاليّ على الأرض
عندها، ستتغيّر الشّمس ببطء
و ستموت الأرض
هناك حدود لمقدار وقود الهيدروجين في الشّمس
عندما تحوّله كلّيّا تقريبا إلى هيليوم
الدّاخل الشمسيّ سيواصل انهياره الأصلي
درجات الحرارة العالية في قلبها ستجعل الجوانب الخارجيّة للشّمس تتوسّع
و الأرض ستصبح ببطء أدفأ
في النّهاية، ستنتهي الحياة
المحيطات ستغلي و تتبخّر
و غلافنا الجويّ سيتدفّق بعيدا إلى الفضاء
ستصبح الشّمس نجما عملاقا أحمرا متضخّما
يملء السّماء
يغلّف و يلتهم كواكب عطارد و الزّهرة
و على الأرجح الأرض أيضا
النّظام الشّمسيّ الدّاخلي سيستقرّ داخل الشّمس
لكن ربّما في حينها، أحفادنا
سيغامرون في مكان ما آخر
في آلامها النّهائيّة، الشّمس ستنبض ببطء
عندها، قلبها سيصبح ساخنا جدّا
بأنّ يحوّل الهيليوم مؤقتا إلى كربون
الرّماد من الإندماج النّوويّ اليوم سيصبح الوقود
لطاقة الشّمس بالقرب من نهاية حياتها في مرحلتها العملاق الأحمر
ثمّ تفقد الشمس قذائف كبيرة
من غلافها الجويّ الخارجيّ إلى الفضاء
مالئة النّظام الشّمسي بغاز متوهّج مخيف
شبح لنجم، متوجّه للخارج
ربما نصف كتلة الشّمس ستفقد بهذه الطّريقة
مرئيّا من مكان آخر، نظامنا الشّمسيّ حينها سيشبه
السّديم الحلقيّ في ليرا
غلاف الشّمس يتوسّع إلى الخارج مثل فقّاعة صابون
و في المركز تماما سيكون قزم أبيض
القلب السّاخن المكشوف للشّمس
وقودها النّوويّ الآن إنتهى، فتبرد ببطء
لتصبح نجما ميّتا باردا
هذه هي حياة نجم عاديّ
ولد في سحابة غاز، بلغ كشمس صفراء
تفسّخ كعملاق أحمر
و يموت كقزم أبيض مغلّف في كفنه من الغاز
لنفترض أننا سافرنا عبر الفضاء بين النّجوم
في سفينة خيالنا
يمكننا أن نختبر برودة، الغاز الرقيق بين النّجوم
سنجد غالبيّة كبيرة من الهيدروجين
عنصر بعمر الكون
سنجد الكربون و الأكسجين و السّيليكون
الذّرات الأكثر وفرة في الكون، عدا الهيدروجين
صنع تلك هو أكثر سهولة في النّجوم
لكننا سنجد أيضا نسبة صغيرة من العناصر النّادرة
الپراسيوديميوم، لنقل، أو الذّهب
فهي لم تصنع في عمالقة حمراء
مثل هذه العناصر تصنع في واحدة من أكثر الإشارات دراميّة
منها نجم مؤهّل
نجم أكبر من حوالى واحد و نصف كتلة الشمس
لا يمكن أن يصبح قزم أبيض
سينهي حياته بتفجير نفسه
في انفجار نجمي ضخم يدعى مستعر أعظم
لم يحدث انفجار مستعر أعظم في مقاطعتنا من المجرّة
منذ اختراع التليسكوب
و شمسنا لن تصبح مستعر أعظم
لكن في خيالنا
يمكننا أن نحقّق حلم العديد من علماء الفلك الأرضيّين
ونشاهد بأمان، عن قرب، انفجار مستعر أعظم
معظم التّطور النّجمي يستغرق ملايين أو مليارات السّنين
لكنّ الانهيار الدّاخلي الذي يؤدّي إلى انفجار مستعر أعظم
يستغرق ثوان فقط
فجأة يصبح النّجم أكثر سطوعا من كل النّجوم الأخرى في المجرّة
مستعرّ أعظم من الفئة 1
إنفجار وشيك
مجموعة معا
مستعرّ أعظم من الفئة 1
إنفجار فعلي
إذا أصبح نجم قريب مستعرا أعظم
ستكون كارثة كافية لسكّان هذا النّظام الغريب
لكن إذا أصبحت شمسهم الخاصّة مستعرّا أعظم
فإنّها ستكون كارثة لم يسبق لها مثيل
ستتفحّم العوالم وتتبخّر
الحياة، حتى على الكواكب الخارجيّة، ستطفأ
في سفينة خيالنا، نبتعد الآن عن النّجم
لكنّ شظايا الإنفجار
تسافر تقريبا في سرعة الضّوء، و تتجاوزنا
النّوى الذّرية المنفردة، تتسارع إلى سرعات عالية في الإنفجار
مصبحة أشعّة كونيّة
هذه طريقة أخرى تعيد بها النّجوم الذّرات التي قد ركّبتها
عائدة إلى الفضاء
موجة الصّدمة توسّع الغازات
تسخّن و تضغط الغاز بين النّجوم
مسبّبة تشكّل جيل لاحق من النّجوم
بهذا المعنى أيضا
النّجوم هي عنقاوات تنهض من رمادها الخاصّ بها
كان الكون في الأصل هيدروجين و هيليوم كلّيا
صنعت العناصر الأثقل في العمالقة الحمراء و في المستعرّات العظمى
و ثم انفجرت إلى الفضاء
حيث ستكون متاحة للأجيال اللّاحقة
من النّجوم و الكواكب
شمسنا على الأرجح نجم من الجيل الثالث
باستثناء الهيدروجين و الهيليوم
كل ذرّة في الشّمس و الأرض تم تركيبها في نجوم أخرى
السّيليكون في الصّخور، الأكسجين في الهواء، الكربون في حمضنا النّوويّ
الذّهب في مصارفنا، اليورانيوم في ترساناتنا
جميعا صُنعت بعيدا بآلاف السّنين الضوئيّة
و مليارات من السّنين مضت
كوكبنا و مجتمعنا و نحن أنفسنا
بُنينا من مواد النّجوم
نحن في أنبوب حمم
كهف نُحت عبر الأرض
بواسطة نهر من الصّخور المنصهرة
لنقوم بتجربة صغيرة
لقد جلبنا عدّاد چايچر
و قطعة من خام اليورانيوم
عداد چايچر حسّاس للجسيمات المشحونة بطاقة عالية
بروتونات، نوى الهيليوم، أشعة چاما
إذا جلبناه قريبا من خام اليورانيوم
معدّل العدّ، عدد النّقرات، يزداد بشكل دراميّ
لدينا أيضا علبة رصاص هنا
و إذا أسقطنا خام اليورانيوم
في العلبة، التي تمتصّ الإشعاع، و تغطّيه
ثم وجدت معدّل العدّ ينخفض بشكل كبير
لكنّه لا ينخفض إلى الصّفر
ما هو مصدر العدّ المتبقّي ؟
بعضها يأتي من النّشاط الإشعاعي في جدران الكهف
لكن هناك أكثر من ذلك هنا
بعض العدّ هو بسبب الجسيمات المشحونة العالية الطّاقة
التي تخترق سقف الكهف
نستمع للأشعّة الكونيّة
في كل ثانية تخترق جسدي
و أجسادكم
أنها لا تقوم بالكثير من الضّرر الأشعّة الكونيّة قد قصفت الأرض
لكامل تاريخ الحياة على كوكبنا
لكنها تسبّب بعض الطّفرات
و التي تؤثّر على الحياة على الأرض
الأشعّة الكونيّة، البروتونات بشكل رئيسيّ
تنفذ عبر أمتار من الصّخور في الكهف فوقي
لفعل هذا، هي يجب أن تكون نشطة جدّا و في الواقع
هي تسافر تقريبا بسرعة الضّوء
فكّر بها
نجم ينفجر
بعيدا آلاف السّنين الضّوئية في الفضاء
و ينتج أشعّة كونيّة حيث
تتصاعد عبر مجرّة درب التّبّانة
ملايين السّنين حتّى، بالصّدفة تماما
بعضها يضرب الأرض
مخترقة هذا الكهف، واصلة إلى عداد چايچر هذا
و لنا
تطوّر الحياة على الأرض مدفوع جزئيّا عبر الطّفرات
بموت النّجوم البعيدة
نحن، بمعنى عميق جدّا
مرتبطون بالكون
عرف أسلافنا هذا جيّدا
حركات الشّمس و القمر و النّجوم
يمكن أن تستخدم من أولئك المهرة بمثل هذه الفنون للتّنبؤ بالمواسم
لذا فعلماء الفلك القدماء في جميع أنحاء العالم
درسوا السّماء ليلا بعناية
حفظوا و سجّلوا موقع كل نجم مرئيّ
بالنّسبة لهم، ظهور أيّ نجم جديد سيكون هامّا
ماذا سيفعلون بظهور مستعر أعظم
ألمع من كل نجم آخر في السّماء ؟
في الـ 4 من يوليو، في سنة 1054
سجّل الفلكيّون الصّينيّين ما دعوه نجم ضيف
في ثور كوكبة الثور
نجم لم يرى سابقا انفجر في تألّق
ليصبح مضيئا كالقمر الكامل تقريبا
منتصف الطّريق حول العالم، هنا في الجنوب الغربيّ الأمريكيّ
كان هناك حينها ثقافة رفيعة، غنيّة بالتّقاليد الفلكيّة
الذين يجب أن يكونوا قد شاهدوا هذا النّجم الجديد اللّامع أيضا
من التأريخ بالكربون 14
لبقايا حريق فحم، نعلم جيّدا أنه في هذا المكان
كان هناك شعب يعيش في القرن الـ 11
كان شعب الأناسازي، أسلاف الهوپي اليوم
و يبدو أن أحدهم قد رسم
على هذا الجرف المعلّق، المحميّ من الطقس
صورة النّجم الجديد
.موقعه بالقرب من هلال القمر كان سيكون تماما ما نراه هنا
و طبعة اليد هي ربّما
توقيع الفنّان
هذا النّجم البارز الآن يدعى كراب سوبر نوفا "مستعر السّرطان الأعظم"
نوفا من الكلمة اللاتينيّة لـ جديد و كراب لأنّ
ذلك ما تذكّره عالم الفلك بقرون لاحقا
عندما نظر إلى هذا الإنفجار أو البقايا عبر التّليسكوب
السّرطان هو نجم فجّر نفسه
كان الإنفجار مرئيّا لثلاثة أشهر
و هو كان مرئيّا بسهولة في وضح النّهار
و يمكنك أن تقرأ به في الليل
تخيل الليلة عندما ذلك
الإنفجار النّجميّ الهائل
انفجر أولا
منذ ألف سنة مضت
نظر النّاس للأعلى في دهشة إلى النّجم الجديد اللّامع
و تساألوا ماذا كان
نحن أوّل جيل مميّز ليعرف الجواب
عبر التلسكوب رأينا ما يقبع اليوم
في بقعة من السّماء لوحظت من الفلكيّين القدامى
سحابة مضيئة عظيمة، بقايا نجم
فكّك نفسه بعنف عائدا إلى الفضاء بين النّجوم
فقط العمالقة الحمراء الهائلة تصبح مستعرا أعظم
لكن كل مستعرّ أعظم كان مرّة عملاقا أحمرا
في تاريخ المجرّة
مئات الملايين من العمالقة الحمراء قد أصبحت مستعر أعظم
قطعة من النّجم التي لم تتبدد بعيدا تنهار تحت الجاذبيّة
تدور سريعا كمتزلّجة ترقص على الجليد
ضامّة ذراعيها
يصبح النّجم نواة ذرّيّة واحدة هائلة
نجم نيوترونيّ
أحدها في سديم السّرطان يدور 30 مرّة في الثّانية
مصدرا نمطا مشعّا من الضّوء
و يبدو لنا بأنّه يومض و يتوقّف بانتظام مذهل
مثل هذه النّجوم النّيوترونيّة تدعى بولزارات
مادّة النّجم النّيوترونيّ
تزن حوالي جبلا لكلّ ملعقة شاي
كثيرا جدّا بحيث لو كان لدي قطعة منه هنا و تركتها تذهب
بالكاد يمكنني منعها من السّقوط
إنّها ستمرّ بسهولة عبر الأرض
كسكّين عبر زبدة دافئة
فهي ستحفر حفرة لنفسها بالكامل من خلال الأرض
منبثقة خارجة من الجانب الآخر في الصّين ربّما
الناس هناك قد يكونون يسيرون طويلا منشغلين بشؤونهم الخاصّة عندما
كتلة ضئيلة من مادة نجم نيوترونيّ تدوّي خارجة من الأرض
و ثّمّ تسقط عائدة ثانية
الحادثة قد
تحدث استراحة مقبولة في الرّوتين اليوميّ
مادّة النّجم النّيوترونيّ، تُسحب عائدة بجاذبيّة الأرض
و ستغطس ثانية عبر الأرض
في النّهاية ثاقبة مئات الآلاف من الثّقوب
قبل أن يوقف الإحتكاك بداخل كوكبنا الحركة
خلال الوقت الذي تستقرّ فيه بمركز الأرض
داخل عالمنا سيبدو قليلا كالجبن السّويسري
هناك أماكن في المجرّة حيث نجم نيوترونيّ و عملاق أحمر
محتجزان في عناق جاذبيّة متبادلة
لولب من مادة العملاق الأحمر النّجميّة
تدور حلزونيّا في قرص من مادّة متجمّعة
متركزّة على النجم النّيوترونيّ السّاخن
كل نجم موجود في حالة من التّوتر
بين القوّة التي تحمله للأعلى
و الجاذبيّة، القوّة التي ستسحبه للأسفل
إذا سادت الجاذبيّة، فسينشأ جنون نجمي
أكثر غرابة من أيّ شيء في بلاد العجائب
تشعر أليس و زملاؤها، تقريبا
في الوطن في تأثير جاذبيّة الأرض
تدعى واحد جي، "جي" هي جاذبيّة الأرض
ماذا سيحدث إذا جعلنا الجاذبية أقل، أو أكثر ؟
في الجاذبيّة الأقل، الأشياء تصبح أخفّ
بالقرب من صفر "جي"، فإن أدنى حركة ترسل أصدقاءنا
عائمين و متدحرجين في الهواء
قطرات صغيرة من الشّاي السّائل في كل مكان
بغرابة
إذا أعدنا الجاذبيّة الآن إلى واحد جي
فأنّ الشّاي يهطل، و يسقط أصدقاؤنا عائدين إلى الأرض
لقد كنت على الطّرفين كذلك بنفسي
في الجاذبيّة العاليّة، لنقل، إثنان أو ثلاثة جي، تحدث أشياء
يسترخون للغاية
الجميع يبدو ثقيلا و ضعيفا
باستثناء الإعفاء الخاص
بقطّة تشيشاير
رأفة بهم، أخرجناهم
في آلاف من جي، الأشجار تصبح مسحوقة
في 100,000 جي، الصّخور تصبح محطّمة بوزنها الخاص
في كل هذه الجاذبيّات، شعاع الضّوء يظلّ غير متأثّر
مستمرّا للأعلى في خطّ مستقيم
لكن في مليارات من الـ جي
شعاع الضّوء يحسّ بالجاذبيّة و يبدأ بالإنحناء على ذاته
أغرب و أغرب
مثل هذا المكان، حيث الجاذبيّة كبيرة جدّا حتى أنّ الضّوء لا يمكنه الخروج
يدعى ثقب أسود
إنّه نجم حيث فيه الضّوء ذاته يكون محتجزا
كانت الثّقوب السّوداء بنى نظريّة
خمّنت منذ حوالى 1783
لكن في زمننا، قد أثبتنا الغير مرئي
هذا النّجم السّاطع لديه رفيق ضخم غير مرئيّ
مراصد الأقمار الصّناعيّة وجدت أن الرّفيق هو مصدر الأشعّة السّينيّة
يدعى سيچنوس إكس-1
هذه الأشعة السّينية هي كآثار أقدام
لرجل غير مرئيّ يمشي على الثّلج
يُعتقد أن الأشعة السّينية تتوّلد بالإحتكاك
في قرص التّجمّع المحيط بالثّقب الأسود
المادّة في القرص تختفي ببطء
لأسفل الثّقب الأسود
ثقوب سوداء هائلة، ناتجة عن انهيار مليار شمس
قد تكون مستقرّة في مراكز المجرّات الأخرى
منتجة نفّاثات غريبة من الإشعاع
متدفّقة إلى الفضاء
عند كثافة عالية كافية، يتلاشى النّجم
و يختفي من كوننا تاركا خلفه جاذبيّته فقط
فهو ينزلق عبر شقّ ذاتيّ الإنشاء في تشابك الزّمان و المكان
الثقب الأسود هو مكان حيث كان مرّة نجما
هنا لدينا مستوى لسطح ثنائي الأبعاد
مع خطوط شبكيّة عليه، شيء كقطعة من ورقة رسم بيانيّ
لنفترض أننا أخذنا كتلة صغيرة
و أسقطناها على السّطح فشاهد كيف يتشوّه السّطح
أو يتجعّد في البعد المادّي الثّالث
الجاذبيّة يمكن أن تُفهم كانحناء للفضاء
إذا تحرّكت كرتنا مقتربة بتشويه ثابت
انها تلفّ حوله مثل كوكب يدور حول الشّمس
في هذا التّفسير، العائد لإينشتاين، الجاذبيّة هي فقط انحناء
في نسيج الفضاء الذي يقابل الأجسام المتحرّكة
الفضاء مشوّه بالكتلة إلى بعد مادّي إضافيّ
كتلة موضعيّة أكبر، جاذبيّة موضعيّة أعظم
و تشوّه أكثر حدّة
أو تجعّد، أو تشوّه الفضاء
لذا، بهذا التّشبيه
الثّقب الأسود هو نوع من حفرة بلا قاع
ماذا سيحدث إذا سقطت فيه ؟
حسنا، على افتراض أن تتمكّن من النّجاة من مدّ الجاذبيّة
و تدفّق الإشعاع الكثيف، و هو احتمال ممكن
أن تغطس في ثقب أسود
و أنّك قد تظهر في جزء آخر من الزّمان و المكان
مكان آخر في الفضاء
حين ما آخر في الزّمن
في وجهة النّظر هذه، الفضاء
مليء بشبكة من الثّقوب
شيء كالثّقوب الدّوديّة في تفّاحة
رغم أنّ لا وسيلة لإثبات هذه النّقطة
فهي مجرّد اقتراح مثير
إذا كانت صحيحة
عندها ربّما توجد هناك أنفاق جاذبيّة
نوع من مترو الأنفاق بين النّجوم أو بين المجرّات
التي ستسمح لك بالوصول من
هنا إلى هناك في أقلّ بكثير من الزّمن المعتاد
نوع من نظام نقل كونيّ سريع
لا يمكننا توليد ثقوب سوداء
فتقنيتنا ضعيفة لحد بعيد
لنقل مثل هذه الكمّيّات الهائلة من المادّة حولها
لكن ربّما يوم ما، سيكون ممكنا أن نسافر مئات
أو آلاف السّنوات الضّوئية إلى ثقب أسود مثل سيچنوس إكس-1
سنغرق للأسفل لنظهر
في زمن و مكان ما غريب لا يمكن تخيّله
مفاهيمنا للحسّ السّليم للواقع يتمّ تحدّيها بشدّة
ربّما الكون مليء بالثّقوب الدّوديّة
كل واحد منها نفق إلى مكان ما
ربّما حضارات أخرى، مع تقنيّات أكثر تقدّما بشكل واسع
هي اليوم تركب طرق الجاذبيّة السّريعة
من الممكن أن يكون الثّقب الأسود بوّابة
لكون آخر، و مختلف تماما
حياة و ميتات النّجوم
تبدو بعيدة بشكل مستحيل عن التّجربة الإنسانيّة
و رغم أنّنا ذوو قرابة بطريقة أكثر حميميّة لدورات حياتها
ذات المادّة التي صنعتنا
أنتُجت منذ فترة طويلة و بعيدة جدّا في النّجوم العملاقة الحمراء
ورقة من العشب، كما قال والت ويتمان
"هي رحلة عمل للنّجوم"
تشكّل النّظام الشّمسي
قد يكون مثارا بانفجار مستعر أعظم قريب
بعد إضاءة الشّمس
ضوئها فوق البنفسجيّ تدفّق إلى جوّنا
دفؤها أحدث البرق
و مصادر الطّاقة هذه أطلقت شرارة أصل الحياة
تحصد النّباتات أشعّة الشّمس
تحوّل الطّاقة الشّمسيّة إلى طاقة كيميائيّة
نحن و الحيوانات الأخرى متطفّلون على النّباتات
لذا فنحن، كل واحد منّا، يعمل بطاقة الشّمس
تطوّر الحياة مدفوع بالطّفرات
التي أحدثت جزئيّا بالنّشاط الإشعاعي الطّبيعي و الأشعّة الكونيّة
لكن كلاهما أنتجت في الميتات المذهلة للنّجوم الهائلة
آلاف السّنوات الضّوئيّة بعيدا
فكر في حرارة الشّمس على وجهك الملتفت للأعلى
في يوم صيفيّ خال من الغيوم
من 150 مليون كيلومتر بعيدا
ندرك قوّتها
ما الذي سنشعر به على سطحها المغلي المضيء ذاتيّا
أو نغطس في قلب نارها النّوويّة ؟
رغم ذلك، فالشّمس هي نجم عادي، حتّى متوسّط
أجدادنا عبدوا الشّمس و كانوا بعيدين عن الحماقة
فهي تثير إحساسا قويّا بتبجيل الشّمس و النّجوم
لأنّنا أطفالها
لقد شهدنا دورات حياة النّجوم
فهي تولد، تبلغ ثمّ تموت
بمرور الزّمن، هناك مزيد من الأقزام البيضاء
مزيد من النّجوم النّيوترونيّة، مزيد من الثّقوب السّوداء
بقايا النّجوم تتجمّع
بينما تمرّ الحِقَب
لكنّ الفضاء بين النّجوم يصبح أيضا غنيّا بالعناصر الثّقيلة
منها تتشكّل أجيالا جديدة من النّجوم و الكواكب
حياة و ذكاء
الأحداث في نجم واحد يمكن أن تؤثّر على عالم في منتصف الطّريق عبر المجرّة
و مليار سنة في المستقبل
الغيوم الشّاسعة من الغاز و الغبار بين النّجوم
هي حاضنات نجميّة
هنا يبدأ أولا إنهيار جاذبيّة لا يرحم
الذي يهيمن على حياة النّجوم
شموس هائلة قد تتطوّر إلى مرحلة عملاق أحمر في ملايين السّنوات فقط
تموت شابّة، دون ترك السّحابة التي ولدت فيها
شموس أخرى، تعيش أطول، ترتحل خارجة من الحضانة
شمسنا مثل هذا النّجم
هي كمعظم النّجوم في السّماء
معظم النّجوم أعضاء في أنظمة نجميّة مزدوجة أو متعدّدة
و تعيش لتعالج وقودها النّووي لأكثر من مليارات من السّنين
المجرّة هي بعمر 10 مليارات سنة
بعمر يكفي لتنتج
فقط بضعة أجيال من النّجوم العاديّة
الأشياء التي نواجهها في رحلة عبر درب التّبانة
هي مراحل في دورة حياة النّجوم
بعضها ساطع و جديد
و أخرى قديمة كالمجرّة ذاتها
تحيط درب التّبانة هالة من المادّة
التي تتضمّن عناقيد كرويّة
كلّ منها تحتوي على ما يصل لمليون من النّجم المسنّةّ
في مراكز العناقيد الكرويّة و في قلب المجرّة
قد تكون هناك ثقوب سوداء هائلة تدقّ و تإزّ
موضوع الاستكشاف المستقبليّ
نحن على الأرض أعجوبة ، و بحقّ و ذلك
بالعودة اليوميّة لشمسنا الوحيدة
لكن من كوكب يدور حول نجم في عنقود كرويّ بعيد
لازال فجر أكثر بهاءا ينتظر
لا شروق الشّمس، بل شروق المجرّة
صباح مليء بـ 400 مليار شمس
شروق درب التّبّانة
شكل حلزوني هائل مع انهيار سحب غازيّة
تكاثف أنظمة كوكبيّة، عمالقة فائقة مضيئة
نجوم مستقرّة في منتصف العمر
عمالقة حمراء، أقزام بيضاء، سدم كوكبيّة، مستعرّات عظمى
نجوم نيوترونيّة، بولزارات، ثقوب سوداء
و هناك كلّ الأسباب للتّفكير، بأشياء غريبة أخرى
التي لم نكتشفها بعد
من مثل هذا العالم، بالأعلى فوق قرص درب التّبّانة
سيكون واضحا كما بدأ يتّضح في عالمنا
أنّنا صنعنا بذرّات في النّجوم
أن مادّتنا و شكلنا مُحَدَّد
بالكون الذي نحن جزء منه
الـــكــــــون
تــــــحــــــديــــــث
ـ 10 سنوات لاحقا
لدي لحظة فقط، لكنّي أردت أن أريكم صورة بيتلجيوس
بإذن من دايفيد بوشر و مجلّة سماء و تليسكوب
في كوكبة أوريون ـ الجوزاء
الصّورة الأولى لسطح نجم آخر
لكن الإكتشاف النّجميّ الأكثر إثارة مؤخّرا
قد كان مستعرا أعظم قريب
بإذن من المرصد الأنجلو-أسترالي
نرى هنا عناصر كيميائيّة في عمليّة التّوليف
و لدينا أوّل لمحة لمستعرّ أعظم
عبر مجال جديد تماما : علم الفلك النّيوترينو
و نرى الآن، حول النّجوم المجاورة
أقراص من الغاز و الغبار مثل تلك تماما تحتاج لتفسير
أصل الكواكب في نظامنا الشّمسي
ربّما تتشكّل عوالم هنا
إنّها كلقطة لماضي نظامنا الشّمسي
و هناك الكثير جدّا من هذه الأقراص التي يتم العثور عليها هذه الأيام
إنّ الكواكب قد تكون شائعة جدّا بين نجوم درب التّبّانة
ترجم من صــالـح المــازق Translate by Saaleh Almaazig