علم الفلك (Astronomy)

1. ما هو علم الفلك (Astronomy)؟
فرع علمي يختص بدراسة كلّ شيء في الكون (باستثناء الأرض).
وكلمة astronomy كلمة يونانية مؤلفة من مقطعين: (astro وتعني نجم) و (nomy وتعني قانون..).. وذات الأمر مع مصطلح: (astrology) ولكن العلماء اليوم يفرّقون بين علم الفلك (الأسترونومي) كعلم قائم بحد ذاته، وبين التنجيم (الأسترولوجي) كفرع لم يعد له علاقه بالعلم، فنستطيع بكل ثقة أن نقول أنه "تجارة" أو "دجل" أو شيء من هذا..
(على هذا الرابط مقالة تتحدث عن التنجيم).
أما كلمة الفلك فكانت عند العرب تعني مدار النجم، وكان يطلق على علم الفلك لدى العرب أسماء عدة منها: علم الهيئة/النجوم/التنجيم، بدون فصل بين علم الفلك والتنجيم، ونفس الأمر بالنسبة للمنجم، فهو الذي يشتغل بأحد العلمين أو بكليهما فالمنجم نفسه الفلكي، ودليل ذلك قول المسعودي (توفي عام 956 م): "صناعة التنجيم والتي هي جزء من أجزاء الرياضيات وتسمى باليونانية (astronomy) تنقسم قسمة أولية إلى قسمين أحدهما العلم بهيئة الأفلاك وتراكيبها ونصبها وتأليفها والثاني العلم بما يتأثر عن الفلك".


2. معظم علماء الفلك في الوقت الحالي هم حقيقة فيزيائيين فليكين..
حتى نهايات القرن التاسع عشر, كان علم الفلك علماً وصفياً أو رياضياً. حيث كان علماء الفلك يرسمون أو يأخذون صور الأجسام عبر تلسكوباتهم ويقومون بحساب مواعيد الكسوف أو الخسوف, أوضاع الكواكب أو أوضاع النجوم و المسافات إليها، الخ.. لكن علماء الفلك آنذاك افتقروا إلى فهم حقيقي للخواص الفيزيائية للنجوم أو العمليات التي كانت تحكم كيفية إشعاع وتطور هذه النجوم. بعد ذلك الوقت, القفزات المهمة في فهمنا للذرة و كيفية تفاعل المادة والطاقة سمح لعلماء الفلك أن يكتشفوا طرق العمل الداخلية المعقدة للكون عبر تطبيق قوانين الفيزياء في المجالات الواسعة.
لهذا السبب, معظم علماء الفلك اليوم يدرسون الفيزياء الفلكية.


3. يقسم علماء الفلك بشكل عام إلى: علماء الفلك الرصديين والعلماء النظريين، وكثيراً ما يكمل عمل بعضهم بعضاً.
بينما يعمل بعض علماء الفلك في كلا المجالين, فإن العلماء غالباً ما يتخذون إحدى الصفتين، هذا بالرغم من أن علماء الفلك الرصديين ليس بالضرورة أن يقضوا معظم أوقاتهم في المراصد وراء التلسكوبات, فهم يشتركون في استعمال وتصميم التلسكوبات و تطوير واستخدام باقي الآلات (مثل كاميرات, الفوتومترات ومناظير تحليل الطيف) في سبيل الحصول على وتحليل البيانات من الأجسام الفلكية. بالمقابل، العلماء النظريين يقومون باستخدام الكومبيوترات الفائقة السرعة ليضعوا النماذج الرياضية للظواهر الفلكية في الفضاء، أحياناً, قد يكتشف علماء الفلك الرصديين بعض الظواهر الجديدة غير المعروفة في الفضاء، وهنا يحاول النظريين استخدام الرياضيات وقوانين الفيزياء المعروفة للتوصل إلى تفسير الظاهرة المرصودة.. مثال: اكتشاف جوسلين بل للنجوم النباضة في نهاية ستينات القرن العشرين، ومن ثمن تطوير نظرية النجوم النيترونية.
في أحيان أخرى، يطور العلماء النظريون نظرية تتنبأ بوجود ظواهر معينة أو ظروف مادية في الفضاء، ومن ثم يقوم الراصدون بالعمل على التأكد من صحة نبوءات النظرية بخصوص ظاهرة أو جسم أو شرط ما
مثال: التنبؤ النظري بوجود الثقوب السوداء، ومن ثم اكتشافها فيما بعد (وإن كان يتم الكشف عن الثقوب السوداء بطرق غير مباشرة، قد نتحدث عنها عندما نصل إليها).
مثال آخر: تنبؤ البريطاني جون آدامز والفرنسي لوفريير بوجود كوكب أبعد من أورانوس واكتشاف نبتون بناء على ذلك في مرصد ألماني (ونقصد هنا بالتنبؤ هو الاستنتاج المستند إلى حسابات رياضية لا تخمينات أو تنجيم، فالتنجيم كما قلنا سابقاً لا علاقة له بعلم الفلك).


4. تتم دراسة الكون بصورة غير مباشرة، حيث يتعرف علماء الفلك على الكون عبر جمع وتحليل الضوء وأشكال الإشعاع الأخرى التي تأتينا من الأجسام في الفضاء عبر التلسكوبات.
لا يمكن أن يذهب علماء الفلك لدراسة الكواكب, النجوم والمجرات، بدلاً من ذلك, يجلسون هنا و يدرسون الكون من خلال المعلومات المرسلة إلينا. أما الرسل التي تحمل إلينا هذه المعلومات فهي حزم الضوء وأشكال الإشعاع الأخرى.. بالرغم من ذلك لا يشكل هذا الأمر انتقاصاً من علم الفلك، فحتى اليوم، نعرف المسافات إلى النجوم والكواكب والمجرات، كتلها، حرارة سطحها وتكوينها الكيميائي ... وهذا بالتّحديد ما يجعل علم الفلك أداة سحرية مدهشة للاكتشاف، وإبداع عبقري للعقل البشري.


5. النظريات الأولى للكون جعلت الأرض في مركزه.
ساد هذا الاعتقاد بين اليونانيين والهندوسيين والصينيين، ومعظم الثـقافات القديمة، التي رأت أن عالم الأرض يختلف عن عالم السماوات من حيث المواد الذي تصنعه والقوانين التي تحكمه، فعلى الأرض كل شيء مكون من أربع مواد: تراب وماء ونار وهواء، أما في السماوات فهي مكونة من مواد أثيرية، الشمس والقمر والجوالات الخمسة، وجميعها تدور حول الأرض بمدارات دائرية تحديداً لأن أرسطو كان يرى بالدائرة الشكل الأمثل، وفي السماوات المثالية لا يمكن للكواكب إلا أن تتبع هذا النوع من الحركة، وكل كوكب يتخذ له مساراً ضمن قبة شفافة كبيرة تتثبت عليها النجوم.


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


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


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


6. كانت رؤية أرسطو للكون منظمة جداً، لكنها افتقدت الدقة.
الصينيون القدماء غير المتأثرين بكتابات أرسطو، سجلوا تغييرات في السماء كثيرة، شاهدوها، مذنبات أو النجوم الزائرة (الانفجارات النجمية). والغربيين بالتّأكيد رأوا مثل هذه الأشياء أيضًا, لكنهم لم يكونوا ليعارضوا أفكار الرجال العظماء (كان اليونانيون بتأثير من أرسطو وغيره.. قد أكدوا أن السماوات كاملة.. ولا يمكن لشيء أن يشوّه كمالها)..
مثال هنا:
انفجار المتجدد الجبار في عام 1054 ، ظل المتجدد الجبار واضحاً في منتصف النهار لـ 23 يوم متتالية، وظل يشاهد في السماء لأكثر من سنتين، وقد ذكره الصينيون في أقصى الشرق.. وحتى الهنود جنوب أمريكا، إلا أن الأوروبيين لم يذكروه، فقط لأن الكنيسة قررت أن السماوات كاملة وأرسطو لم يذكر أي شيء عن انفجار يشوّه السماء!!!
إلا أن هذا لم يستمر طويلاً..


7. بعض الكواكب، بالنسبة للراصد القديم، لم تكن "أنيقة" في حركتها!
المريخ، المشتري، وزحل، كانت حركتها محيرة، حيث تبدو بحركة متقدمة بالنسبة لخلفية النجوم، ولكنها فجأة تعكس حركتها للخلف!! وبعد فترة تعاود التقدم!! نحن نعرف اليوم سبب هذه الحركة الظاهرية للكواكب الخارجية..

تفسير الحركة التقهقرية "الظاهرية" بسيط جداً.. كما نرى في هذه الصورة.. فقط نحتاج أن نستبدل مركزية الأرض، بمركزية الشمس.. وأظن أن الفكرة سهلة الاستبيان بالنظر إلى الصورة أعلاه.. فإن لم يكن.. ففي ردي هنا على موضوع طريف نقله علوش إلى دمشق مدن تجدون الشو اسمو.

8. النظام السماوي المعقد لكلوديوس بطليموس (100 – 170 م).
في كتابه المجسطي، والذي ضمنه أكثر الأعمال الفلكية اليونانية الأولى، وضع بطليموس منظومة كونية تحتل الأرض مركزها، وتدور حولها سبع كرات هي: القمر والشمس والكواكب الخمسة المعروفة آنذاك " عطارد- الزهرة- المريخ- المشتري- زحل " وكانت كرة الثابتات تحمل النجوم التي تبدو ثابتة المواقع بالنسبة لبعضها وتتحرك معاً وكأنها جسم واحد، أما ما وراء هذه الكرة فهو غير قابل للرصد من قبل البشر! أما الحركة التقهقرية للكواكب فقد فسرها بطليوس باستخدام دوائر التدوير (وهي فكرة كان قد طرحها هبارخوس قبله بـ 200 سنة)..

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