100 عـــام مـــن إســـتـــكـــشـــاف الـــفـــضـــاء ومـــن الإكـــتـــشـــافـــات الـــفـــلـــكـــيـــة. (الجزء الرابع) (النسخة العربية).
___________________________________________________________________________________________
يسر الجمعية الفلكية للبحر الأحمر للجزيرة العربية ، ASRA ، أن تنشر ، ولأول مرة ، بعض أجزاء من مقالة كُتبت في مجلة الفلك المحترمة ، المجلة الفلكية الأكثر مبيعاً في العالم.
عنوان المقالة هو : ١٠٠ عام من الإكتشافات الفلكية.
المقالة الكاملة كان قد تم نشرها في عدد سبتمبر ٢٠١٦٦م من المجلة.
المقالة الكاملة كان قد تم نشرها في عدد سبتمبر ٢٠١٦٦م من المجلة.
إســـتـــكـــمـــل المـــقـــال.
الـــعـــقـــد الـــســـادس (الخـــمـــســــيـــنـــيـــات) ١٩٥٠م.
١٩٥٠م.
في عدد شهر أكتوبر من مجلة "مايند" (العقل) ، عالم الرياضيات البريطاني ألن تورينج ينشر مقالاً بعنوان "الآلآت القادرة على عمل الحسابات والذكاء" ، ويقدم إختبار تورينج لتحديد ومعرفة ما إذا كانت الآلآت ذكية ، مما أدى إلى توليد قفزة في القدرة الحسابية في جميع العلوم التقنية.
في عدد شهر أكتوبر من مجلة "مايند" (العقل) ، عالم الرياضيات البريطاني ألن تورينج ينشر مقالاً بعنوان "الآلآت القادرة على عمل الحسابات والذكاء" ، ويقدم إختبار تورينج لتحديد ومعرفة ما إذا كانت الآلآت ذكية ، مما أدى إلى توليد قفزة في القدرة الحسابية في جميع العلوم التقنية.
(أورت يقترح وجود سحابة من المذنبات)
المذنبات كانت لهما سمعة سيئة يوماً ما. فالعقول الخيالية للإنسان كانت تربط بين ظهور المذنب المشرق وبعض الأحداث الرهيبة على الأرض ، ثم تستنتج أن الزائر السماوي ينذر بالكارثة الدنيوية. وزادت الطبيعة العشوائية لظهور المذنبات من مخاوف الناس وأنها نذير شؤم سماوي لا يأتي معه خير.
بدأ سر غموض المذنبات يتلاشى في أوائل القرن الثامن عشر ، عندما إستنتج عالم الفلك الإنجليزي إدموند هالي أن المذنبات المشرقة التي شوهدت في الأعوام ١٥٣١م ، و ١٦٠٧م ، و ١٦٨٢م ، كانت كلها مظاهر لنفس المذنب. وعندما عاد المذنب مرة أخرى في عام ١٧٥٨م ، كما تنبأ هالي ، وبعد وفاته بستة عشر عاماً ، عرف العلماء أخيراً بأن بعض هذه الأجسام هي أعضاء عادية في نظامنا الشمسي تتبع مدارات حول الشمس مثلها مثل باقي الكواكب. ولكن مر قرنين من الزمان قبل أن يعلم أي أحد من أين تأتي هذه المذنبات وما هو مصدرها.
معتمداً على توسيع الأفكار السابقة لعالم الفلك الأسيتوني إرنيست أوبيك وزميله الباحث الفلكي الهولندي جوز فان فيركوم ، قام عالم الفلك الهولندي جان أورت بدراسة مدارات العديد من المذنبات ذات الفترة الطويلة (وهي المذنبات التي تستغرق فترة دوران حول الشمس تتعدى ٢٠٠ سنة). وفِي عام ١٩٥٠م ، إقترح أنها تصدر من منطقة في أطراف المجموعة الشمسية على شكل سحابة كروية ضخمة تتمركز حول الشمس والتي تكونت عندما تكونت الكواكب الضخمة وطردتها إلى أطراف المجموعة الشمسية بفعل جاﺫﺑﻴﺘﻬﺎ القوية في المراحل الأولى من تكون النظام الشمسي. وقد خمّن أيضاً بأن مرور نجم بجانبها يمكن أن يزعج هذه الأجسام في خزان المذنبات هذا ويسبب في جعلها تتحرك نحو الشمس.
الفلكيون يقدرون الآن أن سحابة أورت والتي سميت هكذا عن جدارة تحوي على الأقل بضع مئات من مليارات إلى ربما ما يصل إلى ٢ تريليون مذنب. السحابة تشكل كرة هائلة من المذنبات تحيط بالشمس على بعد يتراوح بين ٢٠,٠٠٠ إلى ١٠٠,٠٠٠ مرة متوسط مسافة بعد الأرض عن الشمس ، الذي يجعل حافتها الخارجية تقع أكثر بقليل من سنة ضوئية واحدة من شمسنا وبالقرب من نهاية حد تأثير جاذبية الشمس.
المذنبات كانت لهما سمعة سيئة يوماً ما. فالعقول الخيالية للإنسان كانت تربط بين ظهور المذنب المشرق وبعض الأحداث الرهيبة على الأرض ، ثم تستنتج أن الزائر السماوي ينذر بالكارثة الدنيوية. وزادت الطبيعة العشوائية لظهور المذنبات من مخاوف الناس وأنها نذير شؤم سماوي لا يأتي معه خير.
بدأ سر غموض المذنبات يتلاشى في أوائل القرن الثامن عشر ، عندما إستنتج عالم الفلك الإنجليزي إدموند هالي أن المذنبات المشرقة التي شوهدت في الأعوام ١٥٣١م ، و ١٦٠٧م ، و ١٦٨٢م ، كانت كلها مظاهر لنفس المذنب. وعندما عاد المذنب مرة أخرى في عام ١٧٥٨م ، كما تنبأ هالي ، وبعد وفاته بستة عشر عاماً ، عرف العلماء أخيراً بأن بعض هذه الأجسام هي أعضاء عادية في نظامنا الشمسي تتبع مدارات حول الشمس مثلها مثل باقي الكواكب. ولكن مر قرنين من الزمان قبل أن يعلم أي أحد من أين تأتي هذه المذنبات وما هو مصدرها.
معتمداً على توسيع الأفكار السابقة لعالم الفلك الأسيتوني إرنيست أوبيك وزميله الباحث الفلكي الهولندي جوز فان فيركوم ، قام عالم الفلك الهولندي جان أورت بدراسة مدارات العديد من المذنبات ذات الفترة الطويلة (وهي المذنبات التي تستغرق فترة دوران حول الشمس تتعدى ٢٠٠ سنة). وفِي عام ١٩٥٠م ، إقترح أنها تصدر من منطقة في أطراف المجموعة الشمسية على شكل سحابة كروية ضخمة تتمركز حول الشمس والتي تكونت عندما تكونت الكواكب الضخمة وطردتها إلى أطراف المجموعة الشمسية بفعل جاﺫﺑﻴﺘﻬﺎ القوية في المراحل الأولى من تكون النظام الشمسي. وقد خمّن أيضاً بأن مرور نجم بجانبها يمكن أن يزعج هذه الأجسام في خزان المذنبات هذا ويسبب في جعلها تتحرك نحو الشمس.
الفلكيون يقدرون الآن أن سحابة أورت والتي سميت هكذا عن جدارة تحوي على الأقل بضع مئات من مليارات إلى ربما ما يصل إلى ٢ تريليون مذنب. السحابة تشكل كرة هائلة من المذنبات تحيط بالشمس على بعد يتراوح بين ٢٠,٠٠٠ إلى ١٠٠,٠٠٠ مرة متوسط مسافة بعد الأرض عن الشمس ، الذي يجعل حافتها الخارجية تقع أكثر بقليل من سنة ضوئية واحدة من شمسنا وبالقرب من نهاية حد تأثير جاذبية الشمس.
(كرات الثلج القذرة كُشِفَت)
إستمراراً لوقت إزدهار علماء المذنبات ، عالم الفلك والباحث الأمريكي فريد ويبل يقترح نموذج جديد - ومازال مقبولاً - لما هي طبيعة المذنبات.
ويبل إقترح أن نواة المذنب - والمحجوبة عن الفلكيين على الأرض بواسطة سحابة الغازات والغبار الكثيفة حوله - هي تكتل للجليد (أساساً جليد الماء ، وجليد ثاني أكسيد الكربون ، وجليد أول أكسيد الكربون) مختلطة مع كمية صغيرة من المواد المتربة مماثلة للأشياء التي تشكل النيازك. الإسم الجذاب "كرة الثلج القذرة" سرعان ما أخذ شهرة أكثر وأصبح الوصف الموحد الأساسي للمذنبات ، على الرغم من أن بعثات المركبات الفضائية ، إبتداءً من عام ١٩٨٦م ، قد رسمت صوراً لأنوية المذنبات تحتوي على وجود أقل للجليد والمزيد من الصخور.
عندما يقترب المذنب من الشمس ، فإن الدفء المتزايد يسبب ويجعل الجليد يتسامى (يتحول مباشرة من الحالة الصلبة إلى غاز) ، مطلقاً جزيئات الغبار في هذه العملية. ويفقد عادةً المذنب العادي أقل من ١ ٪ من جليده أثناء العبور الواحد بجانب الشمس ، إلا إذا إقترب كثيراً جداً منها. عملية التسامي تصنع غطاءً ضخماً من الغبار والغاز على شكل كرة تحيط بالنواة ، وتسمى بالإنجليزية "كوما" ، والتي تدفعها الشمس بعيداً عن النواة لتصنع ذيل المذنب.
إستمراراً لوقت إزدهار علماء المذنبات ، عالم الفلك والباحث الأمريكي فريد ويبل يقترح نموذج جديد - ومازال مقبولاً - لما هي طبيعة المذنبات.
ويبل إقترح أن نواة المذنب - والمحجوبة عن الفلكيين على الأرض بواسطة سحابة الغازات والغبار الكثيفة حوله - هي تكتل للجليد (أساساً جليد الماء ، وجليد ثاني أكسيد الكربون ، وجليد أول أكسيد الكربون) مختلطة مع كمية صغيرة من المواد المتربة مماثلة للأشياء التي تشكل النيازك. الإسم الجذاب "كرة الثلج القذرة" سرعان ما أخذ شهرة أكثر وأصبح الوصف الموحد الأساسي للمذنبات ، على الرغم من أن بعثات المركبات الفضائية ، إبتداءً من عام ١٩٨٦م ، قد رسمت صوراً لأنوية المذنبات تحتوي على وجود أقل للجليد والمزيد من الصخور.
عندما يقترب المذنب من الشمس ، فإن الدفء المتزايد يسبب ويجعل الجليد يتسامى (يتحول مباشرة من الحالة الصلبة إلى غاز) ، مطلقاً جزيئات الغبار في هذه العملية. ويفقد عادةً المذنب العادي أقل من ١ ٪ من جليده أثناء العبور الواحد بجانب الشمس ، إلا إذا إقترب كثيراً جداً منها. عملية التسامي تصنع غطاءً ضخماً من الغبار والغاز على شكل كرة تحيط بالنواة ، وتسمى بالإنجليزية "كوما" ، والتي تدفعها الشمس بعيداً عن النواة لتصنع ذيل المذنب.
١٩٥١م.
في يوم ٢٥٥ مارس ، قام عالما الفيزياء الفلكية الأمريكيان هارولد إوين وإدوارد بارسيل بإكتشاف موجة الإنبعاث البالغ طولها ٢١ سنتيمتر وهو خط الإنبعاث الصادر من الهيدروجين الجزيئي المحايد. والتي سوف يثبت أنها لا تقدر بثمن في رسم خريطة هيكل مجرة درب التبانة الحلزوني.
في يوم ٢٥٥ مارس ، قام عالما الفيزياء الفلكية الأمريكيان هارولد إوين وإدوارد بارسيل بإكتشاف موجة الإنبعاث البالغ طولها ٢١ سنتيمتر وهو خط الإنبعاث الصادر من الهيدروجين الجزيئي المحايد. والتي سوف يثبت أنها لا تقدر بثمن في رسم خريطة هيكل مجرة درب التبانة الحلزوني.
في عدد شهر مايو من مجلة "الخيال العلمي المدهش" قام عالم الرياضيات والمهندس الأمريكي كارل وايلي بنشر فكرة الأشرعة الشمسية - باستخدام المرايا الكبيرة لتسخير ضغط الإشعاع الشمسي - للسفر عبر الفضاء.
عالم الرياضيات والمهندس الأمريكي كارل وايلي يخترع رادار الفتحة الصناعية ، مما يسمح للعلماء بصنع صور عالية الدقة من المناظر الطبيعية. وسوف تقوم المركبة الفضائية ماجلان برسم خريطة لسطح كوكب الزُهرة باستخدام هذه التقنية في تسعينيات القرن العشرين.
عالم الفلك الألماني لودفيج بيرمان يشرح سلوك الغاز المتأين في ذيل المذنب بأنه يرجع إلى تفاعل الأيونات مع الرياح الشمسية.
عالم الفلك الأمريكي وليام مورجان يميز لأول مرة الأذرع الحلزونية القريبة لمجرة درب التبانة من خلال تتبع النجوم الساخنة والشابة وغاز الهيدروجين المتأين داخلها.
(النظام الشمسي يحصل على حزام)
عالم الفلك والكواكب الهولندي الأمريكي جيرارد كايبر إكتشف قمرين للكواكب الخارجية (ميراندا التابع لكوكب أورانوس ونيريد التابع لكوكب نيبتون) كذلك إكتشف الغلاف الغازي الكثيف المحيط بقمر تايتان ، أكبر أقمار كوكب زحل ، ومع ذلك فهو معروف ومشهور أكثر باقتراح حزام من الأجسام الجليدية وراء مدار نيبتون.
في عام ١٩٥١١م ، بنى كايبر على الأفكار التي إقترحها وإستكشفها أولاً عالم الفلك الأمريكي فريدريك ليونارد ، والفلكي الأيرلندي كينيث إدجورث لشرح وجود المذنبات ذات الفترات القصيرة (تلك المذنبات ذات المدارات التي تستغرق أقل من ٢٠٠ سنة). "كرات الثلج القذرة" تلك تمر بجانب الشمس في كثير من الأحيان بحيث أنها لا يجب أن تعيش أكثر من بضع مئات الألآف من السنين. ومع ذلك فإن عمر النظام الشمسي هو مليارات السنين - فكيف يعقل بأن الكثير من هذه المذنبات مازالت موجودة ؟
إفترض كايبر وجود مجموعة من المذنبات الباهتة والغير متألقة جداً بعد مدار كوكب نيبتون ، وأن التصادمات بينها في بعض الأحيان ترسل واحداً باتجاه الشمس. ومن المحتمل أن يجعل إقتراب أحد هذه المذنبات من أحد الكواكب العملاقة مدار المذنب أقصر وبالتالي فترته أقل. وسرعان ما تبنى علماء الفلك إسم "حزام كايبر" على تلك المنطقة المكونة من هذه الأجسام الإفتراضية.
لسوء الحظ ، فإن التكنولوجيا في ذلك الوقت كانت ليست جيدة بما فيه الكفاية للعثور على أي من هذه الأجسام. ولكن سيأتي هذا الاختراق في عام ١٩٩٢م ، عندما يكتشف الفلكي الإنجليزي في جامعة هاواي ديفيد جيويت والفلكية الفيتنامية الأمريكية جين لوو جسم إسمة "١٩٩٢ كيو بي ١" بعد كوكب نيبتون. وبعد ذلك مباشرةً ، فُتحت بوابة الفيضان العلمي ، وبنهاية القرن العشرين ، زاد عدد الأجسام المُكتَشَفَة عن ١٠٠٠ جسم. اليوم ، يدرك علماء الفلك أن حزام كايبر يمتد من حوالي ٣٠ إلى ٥٥ مرة متوسط مسافة بعد الأرض عن الشمس. كما أدرك العلماء ، في نهاية المطاف ، أن جسم واحد من حزام كايبر كان قد تم اكتشافه في عام ١٩٣٠م ، وهو بلوتو. ومع ذلك ، لم يشك أحد في أن بلوتو كان في الواقع قمة جبل الجليد الخاص بحزام كايبر ، كما يقال ، أو غيض من فيض من حزام كايبر.
عالم الفلك والكواكب الهولندي الأمريكي جيرارد كايبر إكتشف قمرين للكواكب الخارجية (ميراندا التابع لكوكب أورانوس ونيريد التابع لكوكب نيبتون) كذلك إكتشف الغلاف الغازي الكثيف المحيط بقمر تايتان ، أكبر أقمار كوكب زحل ، ومع ذلك فهو معروف ومشهور أكثر باقتراح حزام من الأجسام الجليدية وراء مدار نيبتون.
في عام ١٩٥١١م ، بنى كايبر على الأفكار التي إقترحها وإستكشفها أولاً عالم الفلك الأمريكي فريدريك ليونارد ، والفلكي الأيرلندي كينيث إدجورث لشرح وجود المذنبات ذات الفترات القصيرة (تلك المذنبات ذات المدارات التي تستغرق أقل من ٢٠٠ سنة). "كرات الثلج القذرة" تلك تمر بجانب الشمس في كثير من الأحيان بحيث أنها لا يجب أن تعيش أكثر من بضع مئات الألآف من السنين. ومع ذلك فإن عمر النظام الشمسي هو مليارات السنين - فكيف يعقل بأن الكثير من هذه المذنبات مازالت موجودة ؟
إفترض كايبر وجود مجموعة من المذنبات الباهتة والغير متألقة جداً بعد مدار كوكب نيبتون ، وأن التصادمات بينها في بعض الأحيان ترسل واحداً باتجاه الشمس. ومن المحتمل أن يجعل إقتراب أحد هذه المذنبات من أحد الكواكب العملاقة مدار المذنب أقصر وبالتالي فترته أقل. وسرعان ما تبنى علماء الفلك إسم "حزام كايبر" على تلك المنطقة المكونة من هذه الأجسام الإفتراضية.
لسوء الحظ ، فإن التكنولوجيا في ذلك الوقت كانت ليست جيدة بما فيه الكفاية للعثور على أي من هذه الأجسام. ولكن سيأتي هذا الاختراق في عام ١٩٩٢م ، عندما يكتشف الفلكي الإنجليزي في جامعة هاواي ديفيد جيويت والفلكية الفيتنامية الأمريكية جين لوو جسم إسمة "١٩٩٢ كيو بي ١" بعد كوكب نيبتون. وبعد ذلك مباشرةً ، فُتحت بوابة الفيضان العلمي ، وبنهاية القرن العشرين ، زاد عدد الأجسام المُكتَشَفَة عن ١٠٠٠ جسم. اليوم ، يدرك علماء الفلك أن حزام كايبر يمتد من حوالي ٣٠ إلى ٥٥ مرة متوسط مسافة بعد الأرض عن الشمس. كما أدرك العلماء ، في نهاية المطاف ، أن جسم واحد من حزام كايبر كان قد تم اكتشافه في عام ١٩٣٠م ، وهو بلوتو. ومع ذلك ، لم يشك أحد في أن بلوتو كان في الواقع قمة جبل الجليد الخاص بحزام كايبر ، كما يقال ، أو غيض من فيض من حزام كايبر.
(أول مجرة راديوية تشع بسطوع)
كما أن موجات الراديو تجلب أصوات موسيقى الروك في وقت مبكر إلى مستمعي البرنامج الإذاعي لألان فريد في كليفلاند في عام ١٩٥١م ، يستمع علماء الفلك إلى إنبعاثات الراديو الأقل شدة بكثير من أنحاء الكون البعيد. وكان الفلكي الأمريكي الهاوي جروت ريبر قد إكتشف لأول مرة إنبعاثات راديوية قوية قادمة من كوكبة سيجنوس في عام ١٩٣٩م ، ولكن الفلكيين لم يتمكنوا من تحديد المصدر المسمى "سيجنوس أ" مع جسم معروف لأن عمليات المراقبة والرصد الراديوية كانت غير دقيقة للغاية.
ومع ذلك، فإن ذلك لم يمنع العلماء من التكهنات. وكان بعض علماء الفلك يعملون على حل ذلك. وكان بعضهم ، بما فيهم الحائز على جائزة نوبل عام ١٩٧٤م ، عالم الفلك الراديوي الإنجليزي مارتن ريل ، مقتنعون بأن موجات الراديو تمثل نوعاً غير معروف في السابق من النجوم في درب التبَّانة. البعض الآخر، بما فيهم العالمان المهاجمان للمعتقدات العلمية المخالفة ، عالم الفيزياء الفلكية النمساوي توماس جولد والفلكي الإنجليزي فريد هويل ، مقتنعون أن الإنبعاثات كانت من مصادر نائية في المجرات البعيدة.
وقد بدأ النقاش بحل نفسه سريعاً في عام ١٩٥١م. بواسطة إستخدام تلسكوب لاسلكي محسن في كامبريدج ، بإنجلترا ، حدد عالم الفلك الإنجليزي فرانسيس جراهام سميث موقع سيجنوس أ إلى حدود دقيقة قوسية واحدة (١/٦٠ جزء من الدرجة). ثم أرسل الموقع المُحَسَّن إلى عالم الفلك الألماني الأمريكي والتر باد في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. في غضون بضعة أسابيع ، صور باد بقعة من السماء باستخدام تلسكوب هال البالغ قطره ٢٠٠ بوصة (٥ متر) ليجد مجرة مشرقة متألقة في تلك الإحداثيات الدقيقة.
وهكذا أصبح سيجنوس أ ، أول مجرة راديوية معروفة. علماء الفلك يعرفون الآن أن هذه الوحوش هي من بين أكثر الأجسام المضيئة في الكون. وعادة ما تنبعث معظم موجات الراديو من هذه المجرَّات من المواد حول المجرة والتي تكون على شكل زوج من الفصوص الهائلة التي يمكن أن تمتد إلى مليون سنة ضوئية أو أكثر. الطاقة اللازمة من أجل هذه الإنبعاثات الراديوية تأتي من المواد التي إبتلعها ثقب أسود هائل في مركز المجرة.
كما أن موجات الراديو تجلب أصوات موسيقى الروك في وقت مبكر إلى مستمعي البرنامج الإذاعي لألان فريد في كليفلاند في عام ١٩٥١م ، يستمع علماء الفلك إلى إنبعاثات الراديو الأقل شدة بكثير من أنحاء الكون البعيد. وكان الفلكي الأمريكي الهاوي جروت ريبر قد إكتشف لأول مرة إنبعاثات راديوية قوية قادمة من كوكبة سيجنوس في عام ١٩٣٩م ، ولكن الفلكيين لم يتمكنوا من تحديد المصدر المسمى "سيجنوس أ" مع جسم معروف لأن عمليات المراقبة والرصد الراديوية كانت غير دقيقة للغاية.
ومع ذلك، فإن ذلك لم يمنع العلماء من التكهنات. وكان بعض علماء الفلك يعملون على حل ذلك. وكان بعضهم ، بما فيهم الحائز على جائزة نوبل عام ١٩٧٤م ، عالم الفلك الراديوي الإنجليزي مارتن ريل ، مقتنعون بأن موجات الراديو تمثل نوعاً غير معروف في السابق من النجوم في درب التبَّانة. البعض الآخر، بما فيهم العالمان المهاجمان للمعتقدات العلمية المخالفة ، عالم الفيزياء الفلكية النمساوي توماس جولد والفلكي الإنجليزي فريد هويل ، مقتنعون أن الإنبعاثات كانت من مصادر نائية في المجرات البعيدة.
وقد بدأ النقاش بحل نفسه سريعاً في عام ١٩٥١م. بواسطة إستخدام تلسكوب لاسلكي محسن في كامبريدج ، بإنجلترا ، حدد عالم الفلك الإنجليزي فرانسيس جراهام سميث موقع سيجنوس أ إلى حدود دقيقة قوسية واحدة (١/٦٠ جزء من الدرجة). ثم أرسل الموقع المُحَسَّن إلى عالم الفلك الألماني الأمريكي والتر باد في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. في غضون بضعة أسابيع ، صور باد بقعة من السماء باستخدام تلسكوب هال البالغ قطره ٢٠٠ بوصة (٥ متر) ليجد مجرة مشرقة متألقة في تلك الإحداثيات الدقيقة.
وهكذا أصبح سيجنوس أ ، أول مجرة راديوية معروفة. علماء الفلك يعرفون الآن أن هذه الوحوش هي من بين أكثر الأجسام المضيئة في الكون. وعادة ما تنبعث معظم موجات الراديو من هذه المجرَّات من المواد حول المجرة والتي تكون على شكل زوج من الفصوص الهائلة التي يمكن أن تمتد إلى مليون سنة ضوئية أو أكثر. الطاقة اللازمة من أجل هذه الإنبعاثات الراديوية تأتي من المواد التي إبتلعها ثقب أسود هائل في مركز المجرة.
١٩٥٢م.
عالم الفلك الألماني الأمريكي والتر باد يؤكد أن هناك فئتين من نجوم سيفيد المتغيرة - التي يستخدمها علماء الفلك ، كشمعة معيارية ، لحساب المسافات في الكون. النتيجة هي مضاعفة حجم الكون بشكل فعال.
عالم الفلك الألماني الأمريكي والتر باد يؤكد أن هناك فئتين من نجوم سيفيد المتغيرة - التي يستخدمها علماء الفلك ، كشمعة معيارية ، لحساب المسافات في الكون. النتيجة هي مضاعفة حجم الكون بشكل فعال.
فى يوم ١ نوفمبر ، نجحت الولايات المتحدة فى تسخير وتطويع قوة الإندماج النووي فى الشمس وتفجير أول قنبلة هيدروجينية فى جزيرة أينويتوك المرجانية فى جزر المارشال بالمحيط الهادئ. العلماء إكتشفوا عنصرين جديدين في تداعيات الغبار المتساقط من الإنفجار ، والذي أطلقوا عليهما إسما إينشتاينوم وفيرميوم تكريما لإينشتاين وفيرمي.
١٩٥٣م.
الفيزيائيان الأمريكيان فريدريك راينز وكلايد كوان يكتشفان بشكل مبدئي الجسيمات دون الذرية البعيدة المنال المسماة النيوترينو في التجارب التي أجريت في موقع هانفورد في واشنطن.
الفيزيائيان الأمريكيان فريدريك راينز وكلايد كوان يكتشفان بشكل مبدئي الجسيمات دون الذرية البعيدة المنال المسماة النيوترينو في التجارب التي أجريت في موقع هانفورد في واشنطن.
الجيولوجيان الأمريكيان موريس إوينج وبروس هيزن يكتشفان وادي عميق على طول مركز سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي المغمورة ، وهو اكتشاف من شأنه أن يثبت أهميته في تطوير نظرية تكتونية الصفائح ، والتي تعتبر حجر الزاوية في علم الكواكب.
(النشاط الإشعَاعي يحدد تاريخ ميلاد الأرض)
إعتقد أرسطو أن الأرض كانت دائماً موجودة. وعلى الطرف الآخر من المقياس ، قام رئيس الأساقفة جيمس أوشر من أيرلندا في عام ١٦٥٤م بحساب أن كوكبنا ولد في عام ٤٠٠٤ قبل الميلاد. والحقيقة تقع في مكان ما بالوسط.
بدأت أول المحاولات العلمية لقياس عمر الأرض بعد فترة وجيزة من حسابات أوشر الإنجيلية. في عام ١٦٦٠م ، كان العالم الدنماركي نيكولاس ستينو من بين أول من ربط بين طبقات الأرض الجيولوجية والمعدل الذي تتراكم به الرواسب المودعة. وأخذ آخرون هذه الفكرة وقاموا بحساب الوقت الذي تستغرقه كل طبقات الأرض لتتراكم. على الرغم من أن الأجوبة تراوحت على نطاق واسع ، فإن معظمها عاد إلى ما لا يزيد عن ١٠٠ مليون سنة.
بدأ الفيزيائيون في الأخذ بمعالجة مختلفة للموضوع. إفترض العالم الإنجليزي الشهير لورد كلفن أن الأرض بدأت في الحالة المنصهرة تماماً ثم حدد المدة التي سوف تستغرقها لتبرد لدرجة الحرارة الحالية. وإستخلص علماء آخرون كم من الوقت ستستغرق الشمس لتتكثف من السديم الشمسي الأصلي إلى حجمها الحالي. وإنتهت هذه الإجابات إلى عشرات الملايين من السنين.
وأتت أول القياسات الدقيقة في خمسينيات القرن العشرين. وبحلول ذلك الوقت ، فهم العلماء كيفية إنحلال وتفكك العناصر المشعة ، وكيف يمكن إستخدامها في تأريخ الأجسام المختلفة. للأسف ، لا توجد صخور أرضية على الأرض تعود إلى تاريخ تشكيل كوكبنا. ويدرك عالم الجيولوجيا والكيميائي الأمريكي كلير كاميرون باترسون أن النيازك ستعطي عمر النظام الشمسي وبالتالي عمر الأرض أيضاً. فقام بدراسة نظائر الرصاص من إنحلال اليورانيوم في نيزك كانيون ديابلو (النيزك الذي صنع حفرة نيزك أريزونا) وإستخلص عمر ٤,٥ مليار سنة ، زائد أو ناقص ٧٠ مليون سنة - وهو رقم يتسق مع نتائج الوقت الحالي. وقد قدم النتائج التي توصل إليها في إجتماع عام ١٩٥٣ للأكاديمية الوطنية للعلوم ، ونشرها في المجلات العلمية في عامي ١٩٥٥م و ١٩٥٦م.
إعتقد أرسطو أن الأرض كانت دائماً موجودة. وعلى الطرف الآخر من المقياس ، قام رئيس الأساقفة جيمس أوشر من أيرلندا في عام ١٦٥٤م بحساب أن كوكبنا ولد في عام ٤٠٠٤ قبل الميلاد. والحقيقة تقع في مكان ما بالوسط.
بدأت أول المحاولات العلمية لقياس عمر الأرض بعد فترة وجيزة من حسابات أوشر الإنجيلية. في عام ١٦٦٠م ، كان العالم الدنماركي نيكولاس ستينو من بين أول من ربط بين طبقات الأرض الجيولوجية والمعدل الذي تتراكم به الرواسب المودعة. وأخذ آخرون هذه الفكرة وقاموا بحساب الوقت الذي تستغرقه كل طبقات الأرض لتتراكم. على الرغم من أن الأجوبة تراوحت على نطاق واسع ، فإن معظمها عاد إلى ما لا يزيد عن ١٠٠ مليون سنة.
بدأ الفيزيائيون في الأخذ بمعالجة مختلفة للموضوع. إفترض العالم الإنجليزي الشهير لورد كلفن أن الأرض بدأت في الحالة المنصهرة تماماً ثم حدد المدة التي سوف تستغرقها لتبرد لدرجة الحرارة الحالية. وإستخلص علماء آخرون كم من الوقت ستستغرق الشمس لتتكثف من السديم الشمسي الأصلي إلى حجمها الحالي. وإنتهت هذه الإجابات إلى عشرات الملايين من السنين.
وأتت أول القياسات الدقيقة في خمسينيات القرن العشرين. وبحلول ذلك الوقت ، فهم العلماء كيفية إنحلال وتفكك العناصر المشعة ، وكيف يمكن إستخدامها في تأريخ الأجسام المختلفة. للأسف ، لا توجد صخور أرضية على الأرض تعود إلى تاريخ تشكيل كوكبنا. ويدرك عالم الجيولوجيا والكيميائي الأمريكي كلير كاميرون باترسون أن النيازك ستعطي عمر النظام الشمسي وبالتالي عمر الأرض أيضاً. فقام بدراسة نظائر الرصاص من إنحلال اليورانيوم في نيزك كانيون ديابلو (النيزك الذي صنع حفرة نيزك أريزونا) وإستخلص عمر ٤,٥ مليار سنة ، زائد أو ناقص ٧٠ مليون سنة - وهو رقم يتسق مع نتائج الوقت الحالي. وقد قدم النتائج التي توصل إليها في إجتماع عام ١٩٥٣ للأكاديمية الوطنية للعلوم ، ونشرها في المجلات العلمية في عامي ١٩٥٥م و ١٩٥٦م.
١٩٥٤م.
في ٢٩ سبتمبر ، أسس إتحاد يضم ١٢٢ دولة أوروبية "المنظمة الأوروبية للبحوث النووية" المعروفة إختصاراً بإسم (سيرن).
في ٢٩ سبتمبر ، أسس إتحاد يضم ١٢٢ دولة أوروبية "المنظمة الأوروبية للبحوث النووية" المعروفة إختصاراً بإسم (سيرن).
في يوم ٣٠ نوفمبر ، أول حالة معروفة للإصابة البشرية من جراء سقوط نيزك تحدث عندما تحطمت صخرة وزنها ٣,٩ كيلوجرام من خلال سقف أحد المنازل في مدينة سيلاكوجا بولاية ألاباما الأمريكية ، جارحةً إمرأة أثناء نومها.
في المؤتمر العام للأوزان والمقاييس لعام ١٩٥٤م ، يقترح العلماء ست وحدات أساسية في النظام المتري ، للطول (المتر) ، للكتلة (الكيلوغرام) ، للزمن (الثانية) ، للتيار الكهربائي (الأمبير) ، لدرجة الحرارة (كلفن)، ولشدة الإستضائة (كانديلا).
١٩٥٥م.
الفيزيائي الإيطالي إميليو سيجر ، والفيزيائي الأمريكي أوين تشامبرلين ، يكتشفان مضاد البروتون ، وهو مضاد المادة للبروتون ، في التجارب التي أجريت في معجل بيفاترون للجسيمات في كاليفورنيا. وقد حصلوا على جائزة نوبل في الفيزياء عام ١٩٥٩م لإكتشافهم.
الفيزيائي الإيطالي إميليو سيجر ، والفيزيائي الأمريكي أوين تشامبرلين ، يكتشفان مضاد البروتون ، وهو مضاد المادة للبروتون ، في التجارب التي أجريت في معجل بيفاترون للجسيمات في كاليفورنيا. وقد حصلوا على جائزة نوبل في الفيزياء عام ١٩٥٩م لإكتشافهم.
ألبرت أينشتاين، مهندس النظريتين الخاصة والعامة للنسبية ، وربما أعظم فيزيائي في التاريخ ، يتوفى يوم ٨ أبريل ، عن عمر يناهز ٧٦ عاماً في مدينة برينستون ، بولاية نيو جيرسي الأمريكية.
الفلكي الإنجليزي فريد هويل ، وعالم الفيزياء الفلكية الألماني الأمريكي مارتن شوارزتشيلد ، يستخدمان أجهزة كمبيوتر بدائية لعمل نموذج لتطور النجوم العملاقة الحمراء ذات الكتل الأكبر قليلاً من الشمس.
مع مدة ٧ دقائق و ٨ ثواني ، أصبح كسوف الشمس الكلي ليوم ٢٠ يونيو من عام ١٩٥٥م الأطول منذ ٨٧٥ عاماً.
الفيزيائي الإنجليزي لويس إيسن ، يطور أول ساعة ذرية عملية ، والتي تحافظ على الوقت من خلال قياس تحول ذرة السيزيوم - ١٣٣.
الفلكي الدانماركي جان أورت يؤكد أن بعض الضوء المنبعث من سديم السرطان ينشأ عن إشعاع السنكروترون - الإلكترونات التي تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء في المجال المغناطيسي.
١٩٥٦م.
الفيزيائيون الأمريكيون فريدريك راينز ، وكلايد كوان ، وزملاؤه يؤكدون إكتشاف النيوترينو ، ويكتشفون أول مضاد للنيوترينو.
الفيزيائيون الأمريكيون فريدريك راينز ، وكلايد كوان ، وزملاؤه يؤكدون إكتشاف النيوترينو ، ويكتشفون أول مضاد للنيوترينو.
الفيزيائي الأمريكي بروس كورك ، يكتشف مضاد النيوترون في معجل جسيمات بيفاترون في كاليفورنيا.
الفيزيائي الكندي جيلبرت بلاس ، ينشر مقالاً بعنوان "نظرية التغير المناخي بواسطة ثاني أكسيد الكربون" ، والذي يصف فيه كيفية أن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون ستدفئ الكوكب.
١٩٥٧م.
شركة "أي بي إم" للكومبيوترات ، تقوم بتقديم المترجم الأول فورتران (اختصارا لترجمة الصيغ)، وهي لغة بارعه في مجال الكومبيوتر في أعداد وصياغة الأرقام والحوسبة العلمية.
شركة "أي بي إم" للكومبيوترات ، تقوم بتقديم المترجم الأول فورتران (اختصارا لترجمة الصيغ)، وهي لغة بارعه في مجال الكومبيوتر في أعداد وصياغة الأرقام والحوسبة العلمية.
(بداية عصر الفضاء)
ليس من قبيل المبالغة القول بأن العالم تغير في يوم ٤ أكتوبر من عام ١٩٥٧م. وعلى الرغم من أن الاتحاد السوفيتي كان يلمح إلى أنه قد يحاول إرسال قمر صناعي إلى مدار أرضي منخفض خلال السنة الجيوفيزيائية الدولية الجارية ، فإن إطلاق سبوتنيك ١ فاجأ معظم دول العالم - والجمهور الأميركي - على حين غرة.
مع الحرب الباردة على أشدها ، لا عجب أن يشعر الناس بالقلق عند رؤية المنافس الرئيسي لبلدهم يستطيع حمل وإطلاق حمولة في مدار حول الأرض. سبوتنيك ١ هو مجرد كرة معدنية مصقولة بحجم كرة القدم الكبيرة (قطرها حوالي ٥٨ سنتيمتر) ، مع أربعة هوائيات خارجية. ومع ذلك ، فإن أي شخص على الأرض كان يمكنه الخروج في ليلة صافية ويراها تتحرك عبر السماء ، أو الكشف عن إشارة الراديو المنبعثة منها بإستخدام المعدات المناسبة.
على الرغم من أن القمر الصناعي لا يحمل أي أدوات علمية ، هذا لم يمنع العلماء من محاولة إستخلاص أي قدر من المعلومات العلمية بقدر ما يمكن ذلك. والشيء الأهم ، أنهم تتبعوا سبوتنيك ١ خلال الغلاف الجوي العلوي للأرض على وجه التحديد ، والذي يوفر تفاصيل قيمة عن كثافة الغاز على إرتفاعات تعذر الوصول إليها سابقاً.
وقد توقف سبوتنيك ١١ عن البث في أواخر أكتوبر وإحترق عندما سقط تدريجياً إلى الغلاف الجوي للأرض في ٤ يناير ١٩٥٨. ولكن المهمة القصيرة بدأت عصر الفضاء ، وأطلقت سباقاً محموماً ، والذي تُوج بعد إثني عشر عاماً لاحقة ، عندما خطى أول البشر أول خطوة على سطح القمر.
ليس من قبيل المبالغة القول بأن العالم تغير في يوم ٤ أكتوبر من عام ١٩٥٧م. وعلى الرغم من أن الاتحاد السوفيتي كان يلمح إلى أنه قد يحاول إرسال قمر صناعي إلى مدار أرضي منخفض خلال السنة الجيوفيزيائية الدولية الجارية ، فإن إطلاق سبوتنيك ١ فاجأ معظم دول العالم - والجمهور الأميركي - على حين غرة.
مع الحرب الباردة على أشدها ، لا عجب أن يشعر الناس بالقلق عند رؤية المنافس الرئيسي لبلدهم يستطيع حمل وإطلاق حمولة في مدار حول الأرض. سبوتنيك ١ هو مجرد كرة معدنية مصقولة بحجم كرة القدم الكبيرة (قطرها حوالي ٥٨ سنتيمتر) ، مع أربعة هوائيات خارجية. ومع ذلك ، فإن أي شخص على الأرض كان يمكنه الخروج في ليلة صافية ويراها تتحرك عبر السماء ، أو الكشف عن إشارة الراديو المنبعثة منها بإستخدام المعدات المناسبة.
على الرغم من أن القمر الصناعي لا يحمل أي أدوات علمية ، هذا لم يمنع العلماء من محاولة إستخلاص أي قدر من المعلومات العلمية بقدر ما يمكن ذلك. والشيء الأهم ، أنهم تتبعوا سبوتنيك ١ خلال الغلاف الجوي العلوي للأرض على وجه التحديد ، والذي يوفر تفاصيل قيمة عن كثافة الغاز على إرتفاعات تعذر الوصول إليها سابقاً.
وقد توقف سبوتنيك ١١ عن البث في أواخر أكتوبر وإحترق عندما سقط تدريجياً إلى الغلاف الجوي للأرض في ٤ يناير ١٩٥٨. ولكن المهمة القصيرة بدأت عصر الفضاء ، وأطلقت سباقاً محموماً ، والذي تُوج بعد إثني عشر عاماً لاحقة ، عندما خطى أول البشر أول خطوة على سطح القمر.
في يوم ٣ نوفمبر ، يطلق الإتحاد السوفياتي سبوتنيك ٢ مع طاقمها المكون من كائن واحد ، وهو كلبة إسمها لايكا. وقد ماتت قبل أن تدخل المركبة الفضائية الغلاف الجوي للأرض بعد نحو خمسة أشهر.
في يوم ٦ ديسمبر ، تحاول الولايات المتحدة إطلاق قمر صناعي إلى مدار الأرض ، ولكن صاروخ الإطلاق المسمى فانجارد TV3 يفقد قدرته الدافعة بعد ثانيتين فقط من الإطلاق وينفجر ليعود ويسقط على منصة الإطلاق.
(إثنين من المذنبات العظمى تنير السماء)
المذنبات العظمى (تلك التي تصبح مشرقة ومتألقة بشكل إستثنائي) عادة ما تظهر في سماء الأرض حوالي ١٣ مرة في القرن الواحد ، أو في المتوسط ، واحد كل ٧ إلى ٨ سنوات. ولكن عدد قليل من الأحداث الفلكية لا يمكن التنبؤ بها. في بعض الأحيان الفجوة الزمنية بين ظهور هذه العجائب تمتد لعقود ، وأحيانا تحصل على إثنين في سنة واحدة.
بالنسبة لمراقبي نصف الكرة الأرضية الشمالي ، فإن عام ١٩٥٧م يجلب طعم الإثنين على حد سواء. كان المذنبان العظيمين السابقين هما مذنب هالي في عام ١٩١٠م ، ومذنب ١٩١٠ إيه ١ أو المعروف بإسم مذنب يناير العظيم. ذلك لأن المذنب المعروف بإسم شيليروب - ماريستني لعام ١٩٢٧م ، والمذنب المعروف بإسم مذنب الكسوف لعام ١٩٤٨م ، كانا مذنبين يشاهدا من نصف الكرة الأرضية الجنوبي حصرياً.
ولكن الآن الموجة الجافة الطويلة تفسح المجال لجرعة مزدوجة من العظمة. الأكثر إشراقاً وتألقاً والأكثر إثارةً من الإثنين هو المذنب المعروف بإسم أريند - رولاند ، والذي بلغ قدر تألقه مقدار صفر ووصل طول ذيله حوالي ٣٠ درجة - (أي بطول حوالي ٦٠ قمر بدر متصلين ببعضهم البعض) - بعد منتصف إبريل بقليل. ولكن الجانب الرائع من مظهره حدث بين ٢٠ أبريل وأوائل مايو ، عندما ظهر ذيل مضاد - نتوء من الضوء والذي يبدو أنه يشير ويتجه إلى الشمس بدلا من بعيداً عنها - والذي إمتد ١٥ درجة.
المذنبات عادة تعرض إثنين من الذيول ، على الرغم من أن واحداً منهما يهيمن عليها في كثير من الأحيان. الأول يحتوي على الغاز المتأين ، ويبدو لونه أزرق ، ويشير ويتجه مباشرةً بعيداً عن الشمس مثل قطعة قماش تتحرك في عكس إتجاه الرياح الشمسية العاصفة. أما الذيل الأخر ، والذي عادةً ما يكون منحني ويظهر باللون الأصفر قليلاً ، فيتكون من جزيئات الغبار التي تُدفع برفق بعيداً عن الشمس عن طريق الضغط الإشعاعي. الهندسة الدقيقة لموقع الشمس والأرض والمذنب جعل جزء من ذيل الغبار للمذنب أريند - رولاند ، يبدو منحنياً في إتجاه الشمس، مما أعطى للمشاهدين منظر رائع للذيل المضاد.
بعد ثلاثة أشهر فقط من المذنب أريند - رولاند ، ظهر مذنب ماركوس ماداً إثنين من ذيوله العادية عبر السماء في المساء والصباح عندما بلغ ذروة تألقه بوصوله لقدر ١ في أوائل أغسطس.
المذنبات العظمى (تلك التي تصبح مشرقة ومتألقة بشكل إستثنائي) عادة ما تظهر في سماء الأرض حوالي ١٣ مرة في القرن الواحد ، أو في المتوسط ، واحد كل ٧ إلى ٨ سنوات. ولكن عدد قليل من الأحداث الفلكية لا يمكن التنبؤ بها. في بعض الأحيان الفجوة الزمنية بين ظهور هذه العجائب تمتد لعقود ، وأحيانا تحصل على إثنين في سنة واحدة.
بالنسبة لمراقبي نصف الكرة الأرضية الشمالي ، فإن عام ١٩٥٧م يجلب طعم الإثنين على حد سواء. كان المذنبان العظيمين السابقين هما مذنب هالي في عام ١٩١٠م ، ومذنب ١٩١٠ إيه ١ أو المعروف بإسم مذنب يناير العظيم. ذلك لأن المذنب المعروف بإسم شيليروب - ماريستني لعام ١٩٢٧م ، والمذنب المعروف بإسم مذنب الكسوف لعام ١٩٤٨م ، كانا مذنبين يشاهدا من نصف الكرة الأرضية الجنوبي حصرياً.
ولكن الآن الموجة الجافة الطويلة تفسح المجال لجرعة مزدوجة من العظمة. الأكثر إشراقاً وتألقاً والأكثر إثارةً من الإثنين هو المذنب المعروف بإسم أريند - رولاند ، والذي بلغ قدر تألقه مقدار صفر ووصل طول ذيله حوالي ٣٠ درجة - (أي بطول حوالي ٦٠ قمر بدر متصلين ببعضهم البعض) - بعد منتصف إبريل بقليل. ولكن الجانب الرائع من مظهره حدث بين ٢٠ أبريل وأوائل مايو ، عندما ظهر ذيل مضاد - نتوء من الضوء والذي يبدو أنه يشير ويتجه إلى الشمس بدلا من بعيداً عنها - والذي إمتد ١٥ درجة.
المذنبات عادة تعرض إثنين من الذيول ، على الرغم من أن واحداً منهما يهيمن عليها في كثير من الأحيان. الأول يحتوي على الغاز المتأين ، ويبدو لونه أزرق ، ويشير ويتجه مباشرةً بعيداً عن الشمس مثل قطعة قماش تتحرك في عكس إتجاه الرياح الشمسية العاصفة. أما الذيل الأخر ، والذي عادةً ما يكون منحني ويظهر باللون الأصفر قليلاً ، فيتكون من جزيئات الغبار التي تُدفع برفق بعيداً عن الشمس عن طريق الضغط الإشعاعي. الهندسة الدقيقة لموقع الشمس والأرض والمذنب جعل جزء من ذيل الغبار للمذنب أريند - رولاند ، يبدو منحنياً في إتجاه الشمس، مما أعطى للمشاهدين منظر رائع للذيل المضاد.
بعد ثلاثة أشهر فقط من المذنب أريند - رولاند ، ظهر مذنب ماركوس ماداً إثنين من ذيوله العادية عبر السماء في المساء والصباح عندما بلغ ذروة تألقه بوصوله لقدر ١ في أوائل أغسطس.
(الفلكيون يكتشفون بأننا كلنا مكوَّنين من عناصر النجوم)
"الخطأ، عزيزي بروتوس ، ليس في نجومنا ، ولكن في أنفسنا". هذه الجملة من رواية شكسبير "يوليوس قيصر" (الفصل الأول ، المشهد الثاني) تبدأ ، ربما ، أهم ورقة علمية فلكية في النصف الثاني من القرن العشرين. هذه الورقة العلمية بعنوان "تصنيع العناصر داخل النجوم" نُشرت في عدد أكتوبر ١٩٥٧م من مجلة "مراجعة الفيزياء الحديثة. وكم كان الإقتباس ملائماً - في هذه المقالة ، المؤلفون المكونين من عالما الفيزياء الفلكية البريطانيان - الأمريكيان مارغريت بوربيدج ، وجيفري بوربيدج ، والفيزيائي النووي الأمريكي وعالم الفيزياء الفلكية ويليام فاولر ، والفلكي الإنجليزي فريد هويل وصفوا لأول مرة كيف أن النجوم تصنع ما يقرب من جميع العناصر في الكون.
قبل هذه المقالة ، كان معظم علماء الفلك يعتقدون أن مكونات الكون قد حُددت إلى حد كبير عند الإنفجار الكبير. وقد عرفوا ، بفضل جهود الفيزيائي النووي الألماني الأمريكي وعالم الفيزياء الفلكية هانز بيته وآخرين في الثلاثينيات ، أن النجوم تتألق وتشع عن طريق تحويل الهيدروجين إلى الهيليوم. ولكن معظمهم كانو يعتقدون أن الوفرة الكونية للعناصر الأخرى لم تتغير كثيراً منذ البداية.
وغيرت تلك المقالة كل ذلك. فقد وصف المؤلفون كيف تستخدم النجوم عملية الإندماج النووي لبناء عناصر ثقيلة من تلك الأخف وزناً بداخل مراكزها. وتتوقف العملية عند عنصر الحديد لأن إندماج هذا العنصر لا يولد أي طاقة. ولكن القصة لا تنتهي هناك. ويستمر المؤلفون في شرح كيفية تكون العناصر الأكثر كثافة من الحديد خلال المرحلة الأخيرة من حياة النجوم وخلال إنفجار المستعر الأعظم أو السوبرنوفا والذي ينهي حياة معظم النجوم الضخمة. ومن خلال هذه الإنفجارات والسدم الكوكبية الأقل عنفاً ، تنتشر العناصر بعد ذلك في وسط بين النجوم ، حيث يتم دمجها في جيل جديد من النجوم.
لقد قام المؤلفون في الأساس بإكتشاف المجال الكامل لعملية التصنيع النجمي للعناصر. وتنبأ عملهم بدقة وفرة ما يقرب من جميع العناصر بإستثناء الهيدروجين البدائي والهيليوم وكميات ضئيلة من الليثيوم المُنتَجَة في الدقيقة الأولى بعد الإنفجار الكبير.
"الخطأ، عزيزي بروتوس ، ليس في نجومنا ، ولكن في أنفسنا". هذه الجملة من رواية شكسبير "يوليوس قيصر" (الفصل الأول ، المشهد الثاني) تبدأ ، ربما ، أهم ورقة علمية فلكية في النصف الثاني من القرن العشرين. هذه الورقة العلمية بعنوان "تصنيع العناصر داخل النجوم" نُشرت في عدد أكتوبر ١٩٥٧م من مجلة "مراجعة الفيزياء الحديثة. وكم كان الإقتباس ملائماً - في هذه المقالة ، المؤلفون المكونين من عالما الفيزياء الفلكية البريطانيان - الأمريكيان مارغريت بوربيدج ، وجيفري بوربيدج ، والفيزيائي النووي الأمريكي وعالم الفيزياء الفلكية ويليام فاولر ، والفلكي الإنجليزي فريد هويل وصفوا لأول مرة كيف أن النجوم تصنع ما يقرب من جميع العناصر في الكون.
قبل هذه المقالة ، كان معظم علماء الفلك يعتقدون أن مكونات الكون قد حُددت إلى حد كبير عند الإنفجار الكبير. وقد عرفوا ، بفضل جهود الفيزيائي النووي الألماني الأمريكي وعالم الفيزياء الفلكية هانز بيته وآخرين في الثلاثينيات ، أن النجوم تتألق وتشع عن طريق تحويل الهيدروجين إلى الهيليوم. ولكن معظمهم كانو يعتقدون أن الوفرة الكونية للعناصر الأخرى لم تتغير كثيراً منذ البداية.
وغيرت تلك المقالة كل ذلك. فقد وصف المؤلفون كيف تستخدم النجوم عملية الإندماج النووي لبناء عناصر ثقيلة من تلك الأخف وزناً بداخل مراكزها. وتتوقف العملية عند عنصر الحديد لأن إندماج هذا العنصر لا يولد أي طاقة. ولكن القصة لا تنتهي هناك. ويستمر المؤلفون في شرح كيفية تكون العناصر الأكثر كثافة من الحديد خلال المرحلة الأخيرة من حياة النجوم وخلال إنفجار المستعر الأعظم أو السوبرنوفا والذي ينهي حياة معظم النجوم الضخمة. ومن خلال هذه الإنفجارات والسدم الكوكبية الأقل عنفاً ، تنتشر العناصر بعد ذلك في وسط بين النجوم ، حيث يتم دمجها في جيل جديد من النجوم.
لقد قام المؤلفون في الأساس بإكتشاف المجال الكامل لعملية التصنيع النجمي للعناصر. وتنبأ عملهم بدقة وفرة ما يقرب من جميع العناصر بإستثناء الهيدروجين البدائي والهيليوم وكميات ضئيلة من الليثيوم المُنتَجَة في الدقيقة الأولى بعد الإنفجار الكبير.
١٩٥٨م.
ظهور أكبر ذروة شمسية - والتي تُعرف بإسم الحد الشمسي الأعلى - في التاريخ المسجل ، عندما وصلت عدد البقع الشمسية إلى ٢٠١ بقعة شمسية على سطح الشمس في آنٍ واحد.
ظهور أكبر ذروة شمسية - والتي تُعرف بإسم الحد الشمسي الأعلى - في التاريخ المسجل ، عندما وصلت عدد البقع الشمسية إلى ٢٠١ بقعة شمسية على سطح الشمس في آنٍ واحد.
الرئيس الأمريكي دوايت آيزنهاور يوقع الإقتراح الوطني لإدارة الملاحة الجوية والفضاء محولاً إياه إلى قانون ، والذي ينشئ رسمياً وكالة ناسا.
الفيزيائيان الأمريكيان آرثر شاولو ، وتشارلز تاونز ، ينشران ورقة علمية في عدد ١٥ ديسمبر من مجلة "رسائل المراجعة الفيزيائية" التي تصف مبدأ الليزر.
في يوم ٨ ديسمبر ، الولايات المتحدة تنجح في إطلاق أول قمر صناعي للإتصالات في العالم ، والمسمى علمياً بإسم إشارة الإتصالات بواسطة معدات التتابع المدارية ، ومختصراً بإسم (سكور).
(أمريكا تَنقَضُ على الفضاء)
على الرغم من أن أول محاولة للولايات المتحدة لمواكبة إطلاق الإتحاد السوفييتي لأول قمر صناعي والمسمى سبوتنيك ١ إنتهت في إنفجار مذهل لصاروخ فانجارد TV3 فوق منصة الإطلاق في ٦ ديسمبر ١٩٥٧م ، فقد لحقت أمريكا سريعاً بالسباق. ففى يوم ٣١ يناير ، إنطلقت المركبة الفضائية إكسبلورر ١ من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا الأمريكية على متن صاروخ جوبيتر سي الذى طوره المهندس الألمانى فيرنر فون براون.
ويدخل إكسبلورر ١ في مدار بيضاوي الشكل للغاية ، والذي يتأرجح فيه على مسافة ٣٥٠٠ كيلومتراً من سطح الأرض في أقرب نقطة له ، ثم يرتفع إلى بعد ٢٤٠٠ كيلومتراً كحد أقصى. وهو يدور دورة كاملة حول الأرض كل ١١٥ دقيقة ، وقد أكمل ٦٤٠ دورة في المدار بحلول وقت آخر بث له في يوم ٢٣ مايو. إنه لن يعود لدخول الغلاف الجوي للأرض حتى ٣١ مارس ١٩٧٠م ، وبحلول ذلك الوقت سيكون قد أكمل أكثر من ٥٨,٠٠٠ دورة في مداره حول الأرض.
إكسبلورر ١ عبارة عن مسبار أسطواني الشكل بطول ٨٠ بوصة (٢ متر) وبعرض ٦٦ بوصات (١٥,٢٤سنتيمتر) ، ويزن ٣١ رطل (١٤ كيلوجرام). على عكس سبوتنيك ١ ، فإن إكسبلورر ١ كان يحمل الأدوات العلمية. عالم الفضاء والفلكي الأمريكي من جامعة أيوا الأمريكية جيمس فان ألن قد وفر الأدوات الأساسية : وهي كاشف للأشعة الكونية. ويجد كاشف الأشعة أن عدد الأشعة الكونية أقل بكثير مما توقعه أي شخص. وخمن فان ألن أن المجال المغناطيسي للأرض قد يكون محاصراً أو حابساً الجسيمات المشحونة ، وأن كاشف الأشعة قد يكون تشبع من الإشعاع القوي منها. إكسبلورر ٣ ، والذي أُطلق بعد شهرين ، أكد النتائج ، والعلماء الآن يطلقون على المنطقة التي تشبه شكل الدونات المكونة من الجسيمات المشحونة ذات الطاقة العالية ، أحزمة فان ألن للإشعاع. ويعتبر هذا الإكتشاف أول نتيجة علمية مهمة تأتي من إستكشاف الفضاء.
على الرغم من أن أول محاولة للولايات المتحدة لمواكبة إطلاق الإتحاد السوفييتي لأول قمر صناعي والمسمى سبوتنيك ١ إنتهت في إنفجار مذهل لصاروخ فانجارد TV3 فوق منصة الإطلاق في ٦ ديسمبر ١٩٥٧م ، فقد لحقت أمريكا سريعاً بالسباق. ففى يوم ٣١ يناير ، إنطلقت المركبة الفضائية إكسبلورر ١ من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا الأمريكية على متن صاروخ جوبيتر سي الذى طوره المهندس الألمانى فيرنر فون براون.
ويدخل إكسبلورر ١ في مدار بيضاوي الشكل للغاية ، والذي يتأرجح فيه على مسافة ٣٥٠٠ كيلومتراً من سطح الأرض في أقرب نقطة له ، ثم يرتفع إلى بعد ٢٤٠٠ كيلومتراً كحد أقصى. وهو يدور دورة كاملة حول الأرض كل ١١٥ دقيقة ، وقد أكمل ٦٤٠ دورة في المدار بحلول وقت آخر بث له في يوم ٢٣ مايو. إنه لن يعود لدخول الغلاف الجوي للأرض حتى ٣١ مارس ١٩٧٠م ، وبحلول ذلك الوقت سيكون قد أكمل أكثر من ٥٨,٠٠٠ دورة في مداره حول الأرض.
إكسبلورر ١ عبارة عن مسبار أسطواني الشكل بطول ٨٠ بوصة (٢ متر) وبعرض ٦٦ بوصات (١٥,٢٤سنتيمتر) ، ويزن ٣١ رطل (١٤ كيلوجرام). على عكس سبوتنيك ١ ، فإن إكسبلورر ١ كان يحمل الأدوات العلمية. عالم الفضاء والفلكي الأمريكي من جامعة أيوا الأمريكية جيمس فان ألن قد وفر الأدوات الأساسية : وهي كاشف للأشعة الكونية. ويجد كاشف الأشعة أن عدد الأشعة الكونية أقل بكثير مما توقعه أي شخص. وخمن فان ألن أن المجال المغناطيسي للأرض قد يكون محاصراً أو حابساً الجسيمات المشحونة ، وأن كاشف الأشعة قد يكون تشبع من الإشعاع القوي منها. إكسبلورر ٣ ، والذي أُطلق بعد شهرين ، أكد النتائج ، والعلماء الآن يطلقون على المنطقة التي تشبه شكل الدونات المكونة من الجسيمات المشحونة ذات الطاقة العالية ، أحزمة فان ألن للإشعاع. ويعتبر هذا الإكتشاف أول نتيجة علمية مهمة تأتي من إستكشاف الفضاء.
١٩٥٩م.
في يوم ٢ يناير ، الإتحاد السوفياتي يطلق مركبة الفضاء لونا ١. وعلى الرغم من أن المهمة فشلت في الوصول للقمر كما كان محدد لها ، (حادت عن مسارها ببضعة آلاف من الكيلومترات) ، ومع ذلك ، فقد صنعت التاريخ كأول مركبة فضائية تترك جاذبية الأرض بنجاح.
في يوم ٢ يناير ، الإتحاد السوفياتي يطلق مركبة الفضاء لونا ١. وعلى الرغم من أن المهمة فشلت في الوصول للقمر كما كان محدد لها ، (حادت عن مسارها ببضعة آلاف من الكيلومترات) ، ومع ذلك ، فقد صنعت التاريخ كأول مركبة فضائية تترك جاذبية الأرض بنجاح.
في يوم ١٧ فبراير ، الولايات المتحدة تطلق بنجاح فانجارد ٢ ، أول قمر صناعي لدراسة الطقس.
في يوم ١٢ سبتمبر ، الإتحاد السوفياتي يطلق مركبة الفضاء لونا ٢. لاحقاً وبعد يومين ، تصبح أول مركبة فضائية تهبط على عالم آخر عندما إصطدمت بالقمر شرق الفوهة التصادمية الكبيرة المسماة أرخميدس.
في يوم ٤ ديسمبر ، الولايات المتحدة تطلق مركبة الفضاء ليتل جو ٢ في رحلة مدارية حول الأرض مع قرد يدعى سام على متنها. وإستغرقت الرحلة - المصممة لإختبار مكونات برنامج الفضاء الخاص برحلات ميركوري - ١١ دقيقة ووصلت إلى إرتفاع ٥٥ ميلاً (٨٨كيلومتر) قبل أن تعود بالقرد سام بأمان إلى الأرض.
(البشر يلقون نظرة على الجانب البعيد من القمر)
على الرغم من أن القمر هو أقرب جار للأرض ، إلا أن البشر لم يشهدوا إلا نصفه تقريبا بينما كان عقد الخمسينيات ينتهي. ذلك لأن قوة المد والجزر التي تعمل بين الجسمين ، منذ فترة طويلة ، ثبتت رفيقنا في المكان بحيث أصبح يدور حول محوره في نفس الفترة التي يدور بها حول وطننا الأرض. وهذا يعني أننا نرى نفس الوجه الجميل في كل قمر بدر كامل ، ولكن نصف القمر المعاكس مخفي عنَّا إلى الأبد.
حسناً ، ليس حقاً إلى الأبد. فمع بداية عصر الفضاء ، أخيراً أصبح للعلماء فرصة لإرسال مركبة فضائية لإستكشاف الجانب البعيد. أول نجاح يأتي في أكتوبر ١٩٥٩م ، عندما يرسل الإتحاد السوفياتي مركبة الفضاء لونا ٣ لتصوير هذه المنطقة المجهولة. وتتأرجح المركبة الفضائية حول القمر في يوم ٧ أكتوبر ، حيث التقطت ٢٩ صورة تغطي حوالي ٧٠٪ من الجانب البعيد. وتقوم الكاميرا بالتقاط الصور على فيلم ٣٥ مليمتر ، والذي تم تطويره وتحميضه على متن المركبة الفضائية ، ثم تم مسحه ضوئياً بواسطة نظام تلفزيوني ، ثم تم تحويله إلى إشارات راديوية للإرسال. وعندما كانت مركبة الفضاء لونا ٣ تعود نحو الأرض ، أرسلت ١٧ صورة مشوشة قليلاً ومنخفضة الدقة قبل أن يفقد المراقبين الأرضيين الإتصال بها.
وتوقع علماء الفلك أن يكون الجانب الآخر مشابها لذلك الذي نراه مع وجود ما يطلق عليه البحار أوماريا - وهي أحواض كبيرة مليئة بالحمم البركانية المتجمدة - تغطي ما يقرب من ثلث السطح والبقية في الغالب مرتفعات شديدة الوعورة مليئة بالحفر والفوهات التصادمية. ولكن كما يحدث غالبا في علم الفلك ، كان العلماء على خطأ. الحفر والفوهات التصادمية تغطي تقريباً معظم الجانب البعيد من القمر بأكمله ، مع إثنين فقط من أحواض الحمم البركانية المتجمدة الصغيرة والتي سميت موسكوفينز و إنجيني تتوسط المرتفعات الوعرة المليئة بالفوهات التصادمية والحفر. إنه حقاً شيء يفتح العين والذي سوف يتكرر مرات عديدة عندما تغامر مركبات الفضاء بالذهاب أبعد وأبعد في نظامنا الشمسي.
على الرغم من أن القمر هو أقرب جار للأرض ، إلا أن البشر لم يشهدوا إلا نصفه تقريبا بينما كان عقد الخمسينيات ينتهي. ذلك لأن قوة المد والجزر التي تعمل بين الجسمين ، منذ فترة طويلة ، ثبتت رفيقنا في المكان بحيث أصبح يدور حول محوره في نفس الفترة التي يدور بها حول وطننا الأرض. وهذا يعني أننا نرى نفس الوجه الجميل في كل قمر بدر كامل ، ولكن نصف القمر المعاكس مخفي عنَّا إلى الأبد.
حسناً ، ليس حقاً إلى الأبد. فمع بداية عصر الفضاء ، أخيراً أصبح للعلماء فرصة لإرسال مركبة فضائية لإستكشاف الجانب البعيد. أول نجاح يأتي في أكتوبر ١٩٥٩م ، عندما يرسل الإتحاد السوفياتي مركبة الفضاء لونا ٣ لتصوير هذه المنطقة المجهولة. وتتأرجح المركبة الفضائية حول القمر في يوم ٧ أكتوبر ، حيث التقطت ٢٩ صورة تغطي حوالي ٧٠٪ من الجانب البعيد. وتقوم الكاميرا بالتقاط الصور على فيلم ٣٥ مليمتر ، والذي تم تطويره وتحميضه على متن المركبة الفضائية ، ثم تم مسحه ضوئياً بواسطة نظام تلفزيوني ، ثم تم تحويله إلى إشارات راديوية للإرسال. وعندما كانت مركبة الفضاء لونا ٣ تعود نحو الأرض ، أرسلت ١٧ صورة مشوشة قليلاً ومنخفضة الدقة قبل أن يفقد المراقبين الأرضيين الإتصال بها.
وتوقع علماء الفلك أن يكون الجانب الآخر مشابها لذلك الذي نراه مع وجود ما يطلق عليه البحار أوماريا - وهي أحواض كبيرة مليئة بالحمم البركانية المتجمدة - تغطي ما يقرب من ثلث السطح والبقية في الغالب مرتفعات شديدة الوعورة مليئة بالحفر والفوهات التصادمية. ولكن كما يحدث غالبا في علم الفلك ، كان العلماء على خطأ. الحفر والفوهات التصادمية تغطي تقريباً معظم الجانب البعيد من القمر بأكمله ، مع إثنين فقط من أحواض الحمم البركانية المتجمدة الصغيرة والتي سميت موسكوفينز و إنجيني تتوسط المرتفعات الوعرة المليئة بالفوهات التصادمية والحفر. إنه حقاً شيء يفتح العين والذي سوف يتكرر مرات عديدة عندما تغامر مركبات الفضاء بالذهاب أبعد وأبعد في نظامنا الشمسي.
سيتم التكملة في الجزء الخامس.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق