نادي البيروني

هل تساءلت يومًا لماذا نرى السماء زرقاء أو ما هو سبب انكسار القلم عند وضعه في كوب ماء؟ إذا كنت من المتخصصين أو أحد روَّاد العلوم قد يبدو لك الأخير بسيطًا وتقول: لأن الضوء يغيِّر سرعته عند انتقاله بين الأوساط مختلفة الكثافة، لكن ما هي الكيفية التي يغيِّر الضوء فيها سرعته؟ لك أيها القارئ في هذا المقال شرح متواضع لهذه الظاهرة وُضِّح واستُنتِج من خلال دراسة لماذا نرى السماء زرقاء  (١) . 

  عرف الإنسان النجوم منذ آلاف السنين واستفاد منها في تحديد الاتجاهات ومعرفة الفصول، كما جاء في محكم كتاب الله في سورة الأنعام: ( هُوَ الَّذِي جَعَلَ لَكُمُ النُّجُومَ لِتَهْتَدُوا بِهَا فِي ظُلُمَاتِ الْبَرِّ وَالْبَحْرِ ۗ قَدْ فَصَّلْنَا الْآيَاتِ لِقَوْمٍ يَعْلَمُونَ)، لكنه كان يجهل ما هيئتها وما سر إضاءتها المستمرة فاتجه شغفه باستكشاف سرها لدراستها والغوص في فهمها فوصل لسرها في القرن المنصرم وسار يجوب حولها وما حوليها وتتبع حياتها ومماتها.

إنَّ مبادئ ميكانيكا الكم مثل مبدأ عدم اليقين لهايزنبرج ومبدأ الاستبعاد لباولي، لها تأثيرات واضحة ومُلاحَظة في المستويات دون الذرية. وإنّ لَمِن المثير للعَجَب أنّ نفس هذه القوانين، والسلوكيات المجهرية تُنتِج تأثيرًا مهمًا في المقاييس والمستويات الكبيرة كذلك. ويظهر ذلك جليّا عند دراسة وﻻدة النُّجوم، وسطوعها المستمر طِوال فترة حياتها، وموتها في النهاية. في هذا المقال سنشرح عدّة تأثيراتٍ كمّيةٍ ذات أهمية كبيرة في عالمِ الفلكِ وبدونها يصعب علينا فهم الكثير من العمليات التي تحدث في الفضاء والكون.

  عندما تنظر إلى القمر وهو في الأفق ثم انتظرتَ حتى يكون في السمت فربما لاحظتَ أنه كان أكبر حجما في الأفق منه في السمت، وهذا أمر قديم جدا، وقد سائل الناسُ بعضهم بعضا، واختلفوا في علته اختلافا شديدا، وذلك لأن أمر الرؤية نفسه شديدُ الغموض، والعين عضو شديد التعقيد، ثم إن اختلاف حجم الشيء له أسباب كثيرة، فإذا بنى العالِمُ علّته في هذا الوهم على أصول واهية غلط غلطا فاحشا وتناقضت أفكاره. وهذا التغير في حجم القمر يسمى حديثا بظاهرة وهم القمر. وكان أول تعليق علمي لها قديما جدا، ذكرها أرسطو قبل ثلاثة وعشرين قرنا، ثم تتابع ذكر الظاهرة بعده، فذكرها بطلميوس وغيرهم ممن جاء بعده. وثمَّ مخطوطات تثبت أن البابليين كانوا على علم بهذا [1] .   ذكر الإغريق والعرب لها كان ذكر علماء الإغريق لهذه الظاهرة ذكرا مقتضبا، وذلك لأن أكثر كتب فلكييهم حرقت على مدى فترات، فحرق جزءا منها يوليوس قيصر، ثم جاء النصارى وحرق ثيوفيليس الأسكندراني كتبهم كذلك، ولم تبق إلا كتب عديدة ترجم أكثرها العرب والنصارى بعدُ، فوجدوا نصوصا لبطلميوس لهذه الظاهرة، فكان تعليله لها فيزيائيا؛ أي أن القمر يتغير حجمه تغيرا بحسب انعطاف...

كان الناس منذ الأزل على علمٍ بكروية الأرض، فكان قياس دورها (أي محيطها) من جليل مسائل الفلكيين، وفيها بحَثَ كثيرٌ من العلماء قديما وحديثا، ولقد تضاربت نتائج كل بحث واختلفت، يقتربون تارة ويبتعدون أخرى عن مقدارها الصحيح. ولعل أُولى تلك المحاولات في قياسها قياسا علميا هي محاولة اليونانيَيْن إراتسثنس Eratosthenes المتوفى سنة 194 قبل الميلاد، ومحاولة بسيدونيوس Posidonius المتوفى سنة 51 قبل الميلاد، فإن هؤلاء ابتكرا طريقتين في قياس دور الأرض، إذ كانت نتيجة إراتسثنس 252000 إسطاديون، والإسطاديون وحدة طول يونانية قديمة اختلف في مقدارها كثيرا فمنهم من يرى أنه الأولمبي الذي يقدر بـ 192 مترا، ومنهم يرى أنه الإسكندراني الذي يقدر ب 155 مترا، وعلى هذه المقادير، تكون نتيجته بالإسطاديون الإسكندراني أقرب لمقدار دور الأرض الحقيقي. ولمزيدٍ من تفاصيل قياساتهم ارجع لكتاب علم الفلك تأريخه عند العرب في القرون الوسطى لكارلو نلينو.   العرب وقياسهم لدور الأرض عندما اشتعلت العلوم نشاطا عند العرب والمسلمين، وكَلِفَ بعض الخلفاء بها، همَّ بعض المنجمين في قياس دور الأرض، فابتكروا طرقا تُعجب الحصيفَ من دقت...