علم الفلك هو الدراسة العلمية لجميع الأجسام في الفضاء. تأتي الكلمة إلينا من المصطلح اليوناني القديم “قانون النجوم”.
تذهب الفيزياء الفلكية، وهي جزء من علم الفلك، إلى أبعد من ذلك وتطبق قوانين الفيزياء لمساعدتنا على فهم أصول الكون والأشياء الموجودة فيه.
يراقب كل من علماء الفلك المحترفين والهواة الكون ويبتكرون نظريات وتطبيقات للمساعدة في فهم الكواكب والنجوم والمجرات.
فروع علم الفلك.
هناك فرعين رئيسيين لعلم الفلك: علم الفلك البصري (دراسة الأجرام السماوية في النطاق المرئي) وغير البصري (استخدام الأدوات لدراسة الأجسام في الراديو من خلال أطوال موجات أشعة جاما).
يتم تصنيف “غير البصري” في نطاقات الطول الموجي، مثل علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء، وعلم فلك أشعة جاما، وعلم الفلك الراديوي، وما إلى ذلك.
تعمل المراصد البصرية على الأرض وفي الفضاء (مثل تلسكوب هابل الفضائي). البعض، مثل HST، لديه أيضًا أدوات حساسة لأطوال موجية أخرى من الضوء.
ومع ذلك، هناك أيضًا مراصد مخصصة لنطاقات أطوال موجية محددة، مثل صفيفات علم الفلك الراديوي. تسمح هذه الأدوات لعلماء الفلك بتكوين صورة لكوننا تمتد على كامل الطيف الكهرومغناطيسي، من إشارات الراديو منخفضة الطاقة، أو أشعة جاما عالية الطاقة.
يقدمون معلومات حول التطور والفيزياء لبعض الأشياء والعمليات الأكثر ديناميكية في الكون، مثل النجوم النيوترونية والثقوب السوداء وانفجارات أشعة جاما وانفجارات السوبرنوفا. تعمل فروعه هذه معًا لتدريس بنية النجوم والكواكب والمجرات.
الحقول الفرعية لعلم الفلك.
هناك العديد من أنواع الأجسام التي يدرسها علماء الفلك، ومن الملائم تقسيمه إلى حقول فرعية للدراسة.
- أحد المجالات يسمى الكوكبي، ويركز الباحثون في هذا المجال الفرعي دراساتهم على الكواكب، داخل وخارج نظامنا الشمسي، وكذلك على أجسام مثل الكويكبات والمذنبات.
- علم الفلك الشمسي هو دراسة الشمس. كما يُطلق على العلماء المهتمين بمعرفة كيفية تغيرها، وفهم كيفية تأثير هذه التغييرات على الأرض، علماء الفيزياء الشمسية. يستخدمون كلاً من الأدوات الأرضية والفضائية لإجراء دراسات متواصلة لنجمنا.
- علم الفلك النجمي هو دراسة النجوم، بما في ذلك تكوينها وتطورها وموتها. يلاحظ علماء الفلك هذه الأجسام عبر جميع الأطوال الموجية ويطبقون المعلومات لإنشاء نماذج فيزيائية للنجوم.
- يركز علم الفلك المجرّي على الأشياء والعمليات التي تعمل في مجرة درب التبانة. إنه نظام معقد للغاية من النجوم والسدم والغبار. يدرس علماء الفلك حركة مجرة درب التبانة وتطورها من أجل معرفة كيفية تشكل المجرات.
- يوجد خارج مجرتنا عدد لا يحصى من الآخرين، وهذه هي محور علم الفلك خارج المجرة. يدرس الباحثون كيف تتحرك المجرات، وتتشكل، وتتفكك، وتندمج، وتتغير بمرور الوقت.
- علم الكونيات هو دراسة أصل الكون وتطوره وبنيته لفهمه. يركز علماء الكونيات عادةً على الصورة الكبيرة ويحاولون صياغة ما كان سيبدو عليه الكون بعد لحظات فقط من الانفجار العظيم.
أشهر رواد علم الفلك.
على مر القرون كان هناك عدد لا يحصى من المبتكرين في هذا المجال، الناس الذين ساهموا في تطوير وتقدم العلم.
يوجد اليوم أكثر من 11,000 عالم فلك مدرب في العالم ومكرسين لدراسة الكون. أشهر علماء الفلك التاريخيين هم أولئك الذين قاموا باكتشافات كبرى طورت هذا العلم ووسعته.
- كان نيكولاس كوبرنيكوس (1473 – 1543) طبيبًا ومحاميًا بولنديًا عن طريق التجارة. إن افتتانه بالأرقام ودراسة حركات الأجرام السماوية جعله ما يسمى بـ “أب النموذج الشمسي الحالي” للنظام الشمسي.
- كان تايكو براهي (1546 – 1601) نبيلًا دنماركيًا صمم وصنع أدوات لدراسة السماء. لم تكن هذه تلسكوبات، لكنها آلات من نوع الآلة الحاسبة سمحت له برسم مواقع الكواكب والأجرام السماوية الأخرى بمثل هذه الدقة الفائقة. استأجر يوهانس كيبلر (1571 – 1630) ، الذي بدأ كطالبه. كما واصل كبلر عمل براهي، وقام أيضًا بالعديد من الاكتشافات الخاصة به. يرجع الفضل إليه في تطوير القوانين الثلاثة لحركة الكواكب.
- كان جاليليو جاليلي (1564 – 1642) أول من استخدم التلسكوب لدراسة السماء. يُنسب إليه أحيانًا (بشكل غير صحيح) كونه منشئ التلسكوب. ربما يعود هذا الشرف إلى أخصائي البصريات الهولندي هانز ليبرشي. أجرى جاليليو دراسات مفصلة عن الأجرام السماوية. كان أول من خلص إلى أن تكوين القمر كان مشابهًا على الأرجح لكوكب الأرض وأن سطح الشمس قد تغير (أي حركة البقع الشمسية على سطح الشمس). كما كان أول من رأى أربعة من أقمار المشتري ومراحل كوكب الزهرة. في النهاية كانت ملاحظاته عن مجرة درب التبانة ، وتحديداً اكتشاف عدد لا يحصى من النجوم، هي التي هزت المجتمع العلمي.
إقرأ أيضاً… ما هي فروع الفيزياء الفلكية؟
- يعتبر إسحاق نيوتن (1642 – 1727) أحد أعظم العقول العلمية في كل العصور. لم يستنتج قانون الجاذبية فحسب، بل أدرك الحاجة إلى نوع جديد من الرياضيات (حساب التفاضل والتكامل) لوصفه. حددت اكتشافاته ونظرياته اتجاه العلم لأكثر من 200 عام وبذلت حقًا حقبة علم الفلك الحديث.
- ألبرت أينشتاين (1879 – 1955)، اشتهر بتطوره للنسبية العامة، وهو تصحيح لقانون الجاذبية لنيوتن. لكن علاقته بالطاقة بالكتلة (E = MC2) مهمة أيضًا لعلم الفلك، لأنها الأساس الذي نفهم من خلاله كيف تدمج الشمس والنجوم الأخرى الهيدروجين في الهيليوم لتوليد الطاقة.
- إدوين هابل (1889 – 1953) هو الرجل الذي اكتشف الكون المتوسع. أجاب هابل على اثنين من أكبر الأسئلة التي ابتليت بها علماء الفلك في ذلك الوقت. لقد قرر أن ما يسمى بالسدم الحلزونية كانت، في الواقع، مجرات أخرى، مما يثبت أن الكون يمتد إلى ما وراء مجرتنا. ثم تابع هابل هذا الاكتشاف من خلال إظهار أن هذه المجرات الأخرى كانت تتراجع بسرعات تتناسب مع مسافاتها بعيدًا عنا.
- ستيفن هوكينج (1942-2018)، أحد أعظم العلماء المعاصرين. قلة قليلة من الناس ساهموا في النهوض بمجالاتهم أكثر من ستيفن هوكينج. زاد عمله بشكل كبير من معرفتنا بالثقوب السوداء والأجرام السماوية الغريبة الأخرى. أيضًا، وربما الأهم من ذلك، قطع هوكينج خطوات كبيرة في تطوير فهمنا للكون وخلقه.