علمي

ما هي السنة الضوئية وكيف تحسب؟

في جوارنا بين النجوم ، في مجرتنا درب التبانة ، أقرب نجم لنا هو Alpha Centauri. إذا انفجر هذا النجم أو حدث أي شيء آخر له في هذه اللحظة ، فسنعرفه بعد 4 سنوات تقريبًا! يحدث هذا بسبب المسافة بيننا وبين النجم ، والتي يقيسها علماء الفلك “بالسنوات الضوئية”.

ربما يمكنك تخمين ما تدور حوله بقية القصة. كل النجوم التي نراها في السماء تصل إلينا بتأخير وربما لم يعد بعضها موجودًا بعد الآن. هذا هو السبب في أن علماء الفلك يطلقون على سماء الليل اسم “آلة الزمن”.

من الممكن قياس المسافات الفلكية بوحدات مثل الكيلومترات أو الأميال ، لكن هذه الأرقام كبيرة جدًا بحيث يصعب التعبير عنها. بالإضافة إلى ذلك ، نعلم أن سرعة الضوء هي معلمة ثابتة وتبقى ثابتة بغض النظر عن مكان قياسها من أي مكان في العالم ، وبأي سرعة ومع أي مراقب. أيضًا ، لا يغير الضوء أي شيء على طول مساره ، وإذا استغرق ضوء النجوم 4 سنوات للوصول إلينا ، عندما نراه ، فنحن على يقين من أننا حصلنا على صورة للنجم منذ 4 سنوات.

حساب السنوات الضوئية

نحن نعلم أن أسرع شيء في الكون هو الضوء. يسافر الضوء حوالي 300000 كيلومتر في الثانية. إذا كنت تريد الحصول على فهم أفضل لهذه السرعة ، فيجب أن يقال إنه إذا تمكنا من تحريك مركبة فضائية بسرعة الضوء ، فيمكنها أن تدور حول الأرض سبع مرات في ثانية واحدة فقط.

اهده لب  استخدم الأطباء الواقع الافتراضي لفصل التوائم الملتصقة

يستخدم علماء الفلك سرعة الضوء لقياس مسافة الأجرام السماوية. لقد أدركوا أنه إذا سافر شعاع ضوئي لمدة عام ، فيمكنه أن يسافر 9460 مليون كيلومتر! رقم يفوق خيالنا. لهذا السبب ، أدركوا أنه من الأسهل والأكثر قبولًا استخدام السنة الضوئية للأغراض العلمية والعامة.

بالطبع ، يجب أن يقال أن السنة الضوئية تنقسم إلى وحدات أصغر من الساعة الضوئية ، والدقيقة الضوئية ، والثانية الضوئية. على سبيل المثال ، المسافة من الشمس إلى الأرض حوالي 8 دقائق ضوئية ، وكما يمكنك التخمين ، يستغرق ضوء الشمس 8 دقائق للوصول إلينا. بمعنى آخر ، الصورة التي نراها للشمس في السماء تصل إلينا بتأخير 8 دقائق.

من أين تأتي السنة الضوئية؟

تمكن عالم الفلك فريدريك بيسل من قياس مسافة نجم غير الشمس عام 1838 م / 1217 م. في ذلك الوقت ، كانت الوحدة الوحيدة لقياس المسافات الكونية هي الوحدة الفلكية (AU – الوحدة الفلكية) ، والتي تساوي المسافة من الأرض إلى الشمس ، أي 150 مليون كيلومتر.

اهده لب  الفتاة البريطانية البالغة من العمر ثماني سنوات اتصلت بالمحطة الفضائية بواسطة راديو هواة فقط!

قاس بيسل مسافة النجمة 61 Cygni (61 Cygni) لتكون تقريبًا 660،000 AU. إلى جانب ذلك ، أوضح في حساباته أن ضوء النجم يستغرق حوالي 10.3 سنوات للوصول إلينا من هذه المسافة. سرعان ما أدرك بيسل أن جمهور مقالاته كان أكثر تقبلاً للصورة التي كانت لديهم وقت العبور الخفيف للنجم ، لكنه مع ذلك يرفض استخدام وحدة السنة الضوئية.

ظلت السنة الضوئية غير مستخدمة حتى استخدمها الفيزيائي الفرنسي هيبوليت فيزو عام 1849 وليون فوكو عام 1862. كانت وحدة المسافة وحدة غريبة يمكن أن تؤدي إلى سوء فهم (بالطبع فعلت!) لأنها انتهت في “عام”. بالطبع ، تم قبول هذه العبارة بين العلماء حتى نهاية القرن التاسع عشر ، لكنها لا تزال تبدو غريبة.

لا يزال علماء الفلك الحديثون يفضلون استخدام وحدة “فرسخ فلكي” ، والتي تساوي 206.000 وحدة فلكية. لكن شعبية السنة الضوئية بين عامة الناس ازدادت يومًا بعد يوم لأنها تقدم بسهولة صورة لمسافة النجم للجمهور.

بدائل السنة الضوئية

كما قلنا ، يفضل معظم علماء الفلك المحترفين (الأكاديميين) استخدام الفرسخ الفلكي بدلاً من السنوات الضوئية. Parsec هو اختصار لـ “Parallax-second” الذي يتعامل مع قياس اختلاف اختلاف الأجسام والنسب المثلثية.

اهده لب  بحث مختلف: أدمغة الآباء تتقلص بعد ولادة طفلهم الأول

يحدث اختلاف المنظر عندما يتغير موضع كائن ثابت من وجهة نظر المراقب ، أي أنت وأنا. الآن قم بمد يدك بشكل عمودي على جسمك وارفع إصبعك السبابة وأغلق إحدى عينيك. هل تستطيع رؤية اصبعك الآن افتح عينك وأغلق العين الأخرى. هل لاحظت تغييراً في مظهر إصبعك؟ هذا بالضبط ما يحدث عندما تتحرك الأرض في مدارها حول الشمس. تصل الأرض إلى الحد الأقصى من المنظر عن طريق السفر نصف مسارها كل ستة أشهر.

الآن بعد أن عرفت ما هو اختلاف المنظر ، يمكننا القول إن كل فرسخ فلكي يساوي تغيرًا في الموضع الظاهري لكتلة تساوي ثانية واحدة قوسية (واحدة 3600 درجة) في السماء ، بعد أن قطع نصف مدار الأرض حول الشمس. كل فرسخ فلكي يساوي 3.26 سنة ضوئية و 206 آلاف وحدة فلكية.

بالطبع ، لا يهم علماء الفلك ما إذا كانوا يستخدمون سنوات ضوئية أو فرسخ فلكي ، فهم يواصلون دراساتهم في استكشاف الفضاء ويزيدون معرفتنا بالعالم من حولنا.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى