التوأم الأزرق الجزء 2

إعداد وتقديم: م. حسن الشيرازي

السلام عليكم .. في الحلقة الماضية بدآنا رحلة البحث عن العملاق الأزرق الأول في المجموعة الشمسية و عرفنا قصة الموسيقي وليام هرشل و كيف تطورت الاحداث التي أدت به الى اكتشاف اورانوس .. ذلك العالم البعيد .. ولكن رحلة البحث و قصة الاكتشاف لا تتوقف عند هذا الحد .. فالمغامرة مستمرة و و ستكشف في ثناياها عن بنية اعمق و فهم اكبر لكوننا الذي نعيش فيه .. وقبل ذلك انوه بان هذه الحلقة من البودكاست تتآيكم برعاية من مؤسسة الكويت للتقدم العلمي .. مؤسسة الكويت لديها العديد من البرامج و الكتب العلمية الشيقة و المناسبة لجميع الاعمار و جميع التخصصات .. تابعوهم و اختارو ما يناسبكم .. اما الان نبتدأ من حيث ما انتهينا في الحلقة الماضيه عند هرشل و تثبيت اسم اورانوس ..

الاكتشاف العظيم الذي قام به وليام هرشل عندما فتح اعيننا على كوكب اورانوس .. اشعل الساحة العلمية في تلك الفترة .. ليس فقط لاكتشاف كوكب جديد و تعديل مفهومنا للمجموعة الشمسية و عدد كواكبها .. بل كذلك لانه فتح احتمالية وجود كواكب أخرى هناك في الخفاء و الفضاء البعيد ..  بانتظار ان يكتشفها احد العلماء و يحفر اسمه في التاريخ كما فعل هرشل .. فابتدا علماء من أمثال اندريس  ليكسيل و غيره الكثير من العلماء بافتراض وجود كواكب تدور حول الشمس ابعد من اورانوس علينا اكتشافها عمليا .. و لكن السؤال المطروح اين و في أي جزء من السماء علينا البحث و التمحيص و ما هي الالية الانجع لمثل هذه العملية البحثية .. اما بالنسبة لهرشل فعاد الى شغفه في استكشاف النجوم الثانئية و حساب بعدها عن الأرض باستخدام هندسة حاليليو من القرن السابع عشر .. و غرضه الأساسي من ذلك رسم  خرائط نجميه أوضح لفهم تركيب هذا الكون .. فخطر في باله مشروع يصب في هذا الاتجاه عام 1785 عن طريق بناء اكبر تلسكوب في العالم يتكون من منظار بطول 40 قدم و وبعرض أربعة اقدام .. فعرض هرشل المشروع على الملك جورج الذي استلطف الفكرة .. و بحكم العلاقة الطيبة التي تجمع الشخصين كما استمعنا في الحلقة الماضية ..  قرر ان يمضي بالمشروع و ابتدءه بدعم هرشل بالفين جنيه إسترليني في بداية المشروع ثم تبعها ب 2000 أخرى .. و كان الملك أيضا يدعم شقيقة هرشل .. كارولين .. ب 50 جنيه استرليني سنويا نظير اعمالها الكبيره في مساعدتة شقيقها ..  و التي بدأت هي الاخرى في تكوين شعبيتها كفليكة و ستغدو في المستقبل من اكبر صائدي المذنبات في العالم .. اما التلسكوب فقذ فبدء العمل فيه و كان يستمر على مناوبتين .. في كل مناوبة 12 عامل يكدحون في تشييده باشراف كامل من هرشل .. اكتمل بناء التلسكوب في اربع سنوات .. وكان  وزنه طن كامل..  وفي اول يوم من استخدامه يوم 28 أغسطس من العام 1789 ..  ادار هرشل التسلكوب الى كوكبه المفضل زحل و تمعن في جمال حلقاته .. واصبح هذا التلسكوب معلم سياحي في المدينة و يشار اليه بانه اعجوبة العالم الثامنه في تلك الحقبة من الزمن  ،، و لكن للأسف فلكيا لم يكن التلسكوب بتلك الجودة .. فاكشتف هرشل بعد فترة بان الحجم الكبير هذا يمنعه من التنقل بحرية في السماء .. بالإضافة الى مشكلة الندى الذي كان يتكون على العدسة و يسبب الضباب في الليالي الباردة .. ولكن في الجهة المقابلة هذا التلسكوب جذب انظار العلماء لزيارته .. فكان العالم فون زاك من المهتمين و أراد ان يرى كيف يقوم هرشل بعملياته الرصدية .. فصعق من الالية الدقيقة التي كان يتبعها هرشل .. فكان يراقب النجوم و عندما يرصد احدها يقوم بالصراخ لاخته كارولين التي كانت في شرفتها تترقبه من النافذة لتسجل التوقيت و الاحداثيات التي يلقنها إياها وذلك لرسم و تحديث الخرائط النجمية.. وكانت زيارة فون زاك لهرشل ورائها فكرة جديدة لمسح السماء و البحث عن الكواكب سينتج من ورائها اكتشاف عظم .. زاك واحد من علماء عديدين يعتقدون بان المسافات بين الكواكب تتخذ نمط معين ثابت يفصل بينها .. و ساتوقف قليلا لشرح الفكرة و تطورها لاهميتها في قصة اكتشاف الكواكب و الاجرام ثم نعود مرة أخرى لفون زاك  .. اصل فكرة نمط المسافات الثابت الذي يفصل الكواكب يعود لفيلسوف الماني يدعى فون وولف .. و مفادها .. ان اذا كانت الأرض تبعد عن السماء 10 وحدات .. فان المسافة الفاصلة بين الشمس  و عطارد هي 4 وحدات و بين الشمس و الزهرة 7 و هكذا ..اي بمعنى زيادة تتبع نمط معين .. و في العام 1766 اكتشف العالم تايتوس بانه هذه الأرقام التي تفصل الكواكب عن بعضها تتبع قاعده رياضية بسيطة يمكن استنتاجها و صياغتها .. وكانت تنطبق على جميع الكواكب باستثاء خلل بسيط فيها .. فهناك المسافة الفاصلة بين المريخ و المشتري .. فيها فراغ هائل لا يدور في شيء.. و بحسب المعادلة يمكن ان يكون فيها جرم يدور  .. ومع أجواء اكتشاف هرشل التي تملئ الجو العلمي .. فاقترح تايتوس بان لابد من وجود شيئ يدور في هذا المدار لتكتمل نظرية الأنماط الفاصلة بين الكواكب .. لم يقترح تايتوس مباشرة وجود كوكب لكبر هذا الادعاء فقط اكتفى بالقول بوجود شيئ ما ..في تلك الاثناء .. كان العالم الألماني بود من برلين و الذي بالمناسبة اقترح الاسم يورانوس .. يكتب كتاب خاص في علم الفلك و سمع بفكره تايتوس .. فضمنها في كتابه و نقلها حرفيا كلمة بكلمة..  دون الاشاره لاسهامات تايتوس الذي اخذ عنه الفكرة .. و في نسخة تالية للكتاب ذكر اسم تايتوس .. ولكن اليوم وصل بين أيدينا ان هذا القانون الذي يفصل بين الكواكب بانماط محسوبة يعرف بمبدأ بود .. و سناتي بذكر هذا المبدا بعد قليل .. و اذا كان لديك متسع من الوقت و تستطيع مراجعة الانترنت فيفضل مشاهدته الان .. فقط ابحث عن مبدأ بود .. او ابحث عن  bod law .. b o d..فيسظهر لك جدول بسيط يبين العلاقة بين مسافات الكواكب و كيف يمكن التعبير عنها بمعادلة بسيطة.

نرجع مرة أخرى للعالم فون زاك و زيارته لهرشل .. فبعدها بأعوام  لم يستطع احد من العلماء و الفلكيين الوصول لجرم  يدور ابعد من اورانوس ..فخرج زاك بالاعتماد على مبدأ بود  بفكرة ذكية و هي البحث في المنطقة بين المريخ و المشتري ولكن ببحث ممنهج .. و ذلك عن طريق ٢٤ فلكي موزعين في ارجاء أوروبا .. كل منهم له احداثيات محددة في السماء و تواقيت محددة يترصدون للكوكب عند مروره و يسجلون ملاحظاتهم .. وكان فون زاك  يسمي هذه المجموعة بشرطة السماء .. بحيث انه كل فلكي مثل الشرطي ينتظر مرور الكوكب لينقض عليه .. كل فلكي من ال٢٤ حفظ منطقته عن ظهر قلب .. و حفظوا النجوم فيها و كانوا على أهبة الاستعداد لاي جرم غريب يدخل المنطقة التي كان يراقبها .. الا ان ذلك لم يحدث لفترة طويله من المراقبة ..  فخبتت روح البحث بينهم .. الى ان اعلن الفلكي جيوزيبي بيازي من إيطاليا عن اكتشاف جرم جديد في هذه المنطقة .. تنفس الصعداء و أخيرا تم اكتشاف جرم بعد بحث مضني استمر مدة طويلة .. ولكن هذا الجرم كانت حركته غريبه في السماء و كان يغير مواضعه من ليله الى أخرى اسرع من الكواكب الاعتيادية .. راقبه على مدار شهرين من سيسيلي الإيطالية و لكن بعدها مرض بيازي مرض شديد لم يستطع اكمال بحثه لتحديد مدار هذا الجرم ..و المشكله انه لا احد من العلماء استطاع رصده غيره فلا يمكنهم مواصلة البحث من أماكنهم .. الى ان تدخل ولحسن الحظ الرياضي الشهير جدا كارل فريدريك قاوس و الذي يسمى أحيانا بامير الرياضايات .. ففي فترتها عندما عرف بالمسأله كان عمره ٢٣ سنه .. فقرر ان يجد الكوكب المزعوم بالرياضيات بدلا عن رصده في السماء.. فبدلا من معاينة السماء بالتلسكوب .. امسك قاوس بورقة و قلم و راح يشتق طريقة رياضية جديدة لحساب الافلاك .. فباستخدام ملاحظات و رصد بياتزي و مهارته الرياضية .. استطاع تحديد هذا الجرم ..  و على الفور ارسل النتائج الى العالم فون زاك الذي ما ان لبث رفع رأسه الى السماء في الوقت و المكان المحدد من قاوس حتى وجد الجرم يمر من امامه .. فاصبح الامر لا مجال للشك فيه ..  تم  العثور على الكوكب المفقود .. وبعدها لمع اسمع قاوس كاحد امهر الرياضين .. فقد اخترع طريقة رياضية لحساب مسار فلك لا تأخذ منه ساعة من الزمن في حين كانت الطرق القديمة تتطلب عمل ٣ أيام متواصلة بلياليها للخروح بنفس النتيجة ..

و بالرجوع الى الكوكب المكتشف حديثا .. ظهرت على السطح مباشرة مطالبات لتسميته .. و كالعادة الفرنسيين اقترحوا الاسم بياتزي نسبه الى مكتشفه و عارضوهم الالمان بتفضيلهم تسميات من للاسطورة الرومانية .. فاقترحوا الاسم جونو و هيرا .. حتى انه يقال من شدة أهمية تسمية الكوكب في تلك الفترة ..  نابيليون بونابارت استدعى العالم لابلاس الى ارض احد المعارك حينها واقام معه لقاء لمناقشة تسمية هذا الكوكب .. ولكن بياتزي كان قد حسم امره مسبقا بان تسمية هذا الكوكب ترجع له وحده ..  فاقترح بياتزي الاسم سيريس فير داي ناندا .. فكان اسمه مركب من ق سمين .. سيريس نسبة الى اله الحصاد من الأسطورة الرومانية و الاسم فير داي ناندا نسبة الى حاكم نابولي و صقلية .. و لكن كالعادة أسماء الملوك و الامراء لا تلقى رواج في الأوساط العلمية .. فسقط بعد مرور وقت قصير ليكون الاسم .. كوكب سيرس..

عندما كان كل شيئ يسير بانتظام بالنسبة لمبدأ بود و اكتشاف الكوكب سيرس .. اختل هذا السلام بعام واحد فقط بعد الاكتشاف الذي حصل عام ١٨٠٢ .. عندما اعلن احد أعضاء شرطة السماء الفلكي ويليام اولبيرس انه اكتشف كوكب ثاني يدور في المدار الذي يقع بين المشتري و المريخ ..و الذي سماه لاحقا ب بالس .. المشكلة كانت انه لاول مرة يتم اكتشاف كوكبين يتقاطعون في المدارات .. فاستعانوا بعميد الفلكيين حينها وليام هرشل ليحسب ابعاد هذه الكواكب .. فكانت اول مره يرصد هذه الكواكب .. فحينها تفاجئ لصغر حجم هذه الكواكب على غير العادة .. و علق هرشل بانه هذه الاجرام لا ترقى لان تسمى بكواكب .. لدرجة انه استغرق من هرشل ٢٢ محاولة لرصد الجرم سيرس .. فاسماها هريشل ب astroidal   .. و هي مشقته من شبيه النجم .. فالنجم باللاتينية يسمى astrum و بما انه هذا شبيه نجم فاطلق عليه استرويدال.. و في نفس السنة كتب ورقة علمية أرسلها الى المجتمع الملكي اقترح تسميتها astriods   بدلا عن الكواكب

هذا الامر لم يعجب بياتزي .. وكتب الى هرشل كان يجب ان تسميه ب planetoid  بدلا عن astroids  كون الجسم المكتشف لا شأن له في النجوم ..ولكن الفلكيين مالوا الى تسمية هرشل ..و في الجهة الأخرى نال هرشل نصيبه من الانتقاد من قبل الصحافة و اتهموه بالانانية .. فكان جل الانتقادات يدور حول ان هرشل يريد ان يميز الكوكب الذي اكتشفه و يقلل من إنجازات الاخرين بأسماء تقلل من انجازهم .. و على أي حال لم يلتفت هرشل للنقد .. و بعد ذلك بعامين تم اكتشاف كويكب ثالث يدور في المدار اسموه العلماء بجونو و بعدها بثلاث أعوام عام ١٨٠٧ اكتشف العالم اولبريس كويكب رابع و هو نفس العالم الذي اكشتف الكويكب الثاني بالاس .. فاستدعى العالم قاوس ليأخذ شرف تسميته كون قاوس له الفضل الأكبر رياضيا لكل هذه الاكتشافات .. فاسمها فيستا ..

فصار واضحا لدى العلماء بان هذه المنطقة من المجموعة الشمسية تسكنها مجموعة كبيرة من الكويكبات .. و في تلك الفترة كان العلماء يقترحون بالاستناد على مبدأ بود على تواجد كوكب في هذا المكان .. فتفسيرا لوجود هذه الكويكبات في هذا المكان .. لابد و ان حصل انفجار اثر تصادم جرم مع كوكب ليفتته الى كويكبات صغيرة الحجم .. و كان هرشل يميل لهذا الرأي و لكن كان ينوه بان لكي يكون الموجود في هذه المنطقة سابقا كوكب ..  لابد و ان يكون هذا الكوكب بحجم ٣٠ الف كويكب من احجام  الكويكب  بالاس .. حتى يشكلوا كوكب يعادل حجم اصغر كوكب في المجموعة الشمسية .. عطارد ..  و اليوم نحن نعلم بان هذا الحزام فيه من الكويكبات عدد يتراوح بين مليون الى مليونين كويكب بقطر اكبر من كيلو متر .. و ملايين الكويكبات اصغر من ذلك .. و اما تواجدها في هذه المنطقة فيرجع الى محصلة قوى التجاذب بين الكواكب و بالاخص كوكب المشتري ..  التي جمعتها من اطراف المجموعة الشمسية و قذفتها تدور في هذه المنطقة من الفضاء.

في غضون ربع قرن تقريبا .. من أواخر القرن الثامن عشر و بدايات التاسع عشر .. خارطة المجموعة الشمسية تغيرت بشكل دراماتيكي بسبب  الاستكشافات التي حصلت .. فاكشتاف اورانوس الذي يدور حول الشمس مسافة ابعد مرتين من زحل.. جعل حجم المجموعة الشمسية يكبر الى الضعف عما كان يعتقد سابقا  كبر .. و فيما كان سابقا فراغ كبير بين المشتري و المريخ .. قد ملئ بخمس كويكبات والباقي من حزام الكويكبات يكتشف شيئا فشيئآ .. فقد صار لزاما على الفلكيين تحديث الخرائط النجمية الى دقة عالية ..  و أهمية ذلك يعود لسببين و كالعادة احدها علمي و الاخر سبب عملي .. اما الجانب العلمي فهو استكمال لمسيرة البحث عن الكواكب الأخرى في مجموعتنا الشمسية لفهم بنية هذا الكون و هو شغف العلماء و الانسان منذ قديم الزمان .. اما الجانب العملي فهو الاحتياج الكبير و الملح لهذه الخرائط في عمليات الملاحة .. فكلما كانت الخرائط دقيقة تسهلت الحياة اكثر على البحارة و الرحالة .. و مثال ذلك .. فان النظر الى مواقع الكواكب و القمر .. .. وبعد ذلك مقارنتها بالخرائط النجمية التي بالكتب و الجداول تساعد البحار مثلا في تعيين الزاوية بين موقع النجم و الأفق ليعرف هو ارتفاعه في خطوط الطول في الكرة الأرضية و بالتالي موقعه بدقه ليستخدم هذه المعلومات في التنقل بكل ثقة بين لجج البحار .. و المثال ينطبق على رحالة البر .. وقبل ان نختم حلقة اليوم ساشرح بايجاز وبشكل مبسط الطريقة التي يعتمدها العلماء في عمل مثل هذه الجداول و الخرائط لتزيد من ثقافتك الفلكية بشكل خاص و العلمية بشكل عام .. ذكرت قبل قليل بان هذه الخرائط تسجل فيها مواقع النجوم .. ولكن كيف يقيسها و يعتمدها العلماء عمليا .. مواقع النجوم و الكواكب في السماء يعبر عنها باحداثيات على الكرة السماوية .. ولكن ما هي الكرة السماوية ؟ الكرة السماوية عبارة عن كرة افتراضية تحيط بالكرة الأرضية فيها خطوط طول و خطوط عرض مشابه لتلك التي ترسم على الكرة الأرضية .. و هذه الكرة السماوية لديها قطب شمالي يقع مباشرة فوق القطب الشمالي للكرة الأرضية و الشيئ نفسه للقطب الجنوبي .. وخط الاستواء عليها هو انعكاس لخط الاستواء الكرة الأرضية .. اذا لم تستطع تخيل شكلها ابحث في الانترنت على كلمة الكرة السماوية او celestial sphere .. الان خطوط الطول و العرض في هذه الكرة تقاس بالدرجات أيضا مثل الكرة الأرضية .. كل درجة تعادل ٦٠ دقيقة و كل دقيقة تعادل ٦٠ ثانية .. فعندما نقول ثانية قوسية  او arcsecond  علي هذه الخريطة فذلك يعادل ١/٦٠*٦٠ او ١/٣٦٠٠ .. مثال ذلك .. عرض القمر المكتمل  .. يعادل بالحسابات الفلكية نصف درجة ..  او ٣٠ دقيقة قوسية او ١٨٠٠ ثانية قوسية .. فبحساب هذه المعلومة .. يضيف اليها الفلكيين الوقت الذي مر فيه هذا الجرم وقت الرصد.. و يقيسون ارتفاعه فوق الأفق .. فيستطيع العلمآء تحديد موقع هذا الجرم في هذا الوقت من السنة على الكرة السماوية .. بعد ان ينتهوا من الناحية النظرية .. ييتم حساب مدارات الافلاك لهذه الاجرام بالطرق الرياضية .. لاستبعاد وتقليل بعض الاخظاء من العمليات الرصدية و يخرجون بمثل هذه الجداول و الخرائط التي كانت تفيد الناس في مجالات مختلفة مثل ما ذكرت ..

و على كل حل بين الفائدة العملية و بين شغف المعرفة نرى بان العلماء انجرفوا وراء المنطقة الخطأ في قصتنا للبحث عن كوكب جديد في المجموعة الشمسية في تلك الحقبة ..  و بان الامر لم يكن بالسهولة المتوقعة بعد اكتشاف هرشل .. و لكن نتيجة ذلك البحث لم تذهب سدا ..  فقد تكللت بالكشف عن حزام الكويكبات الذي يدور بين المشتري و المريخ .. وكان لابد لهم اذا ما كانوا يريدون استكشاف كوكب جديد ان يسترشدوا بالاكتشاف الحديث مجددا .. اورانوس .. و ينتظرهم مجهود رصدي اكبر و عبقرية رياضية اقوى لكي يستطعوا رصد ما هو ابعد من اورانوس و اكتشاف المجهول .. و هذا هو ما سيكون موضوع حلقتنا القادمة و الذي نختم به سلسلة التوأم الأزرق باكتشاف الكوكب نبتون ..