علم الفلك

الخصائص التي يتمتع بها العالم الكوني

2003 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الرابع عشر

عبد الرحمن أحمد الأحمد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

العالم الكوني خصائص الكون علم الفلك

الكَوْنُ هو كلُّ ما يحيطُ بِنا من مادَّةٍ وإِشْعاعٍ وفَراغٍ، بدءًا مِنْ أَقْرَبِ ذَرَّةٍ لَنَا حتَّى نِهايَةِ ما يمكنُ أَنْ نَسْتَدِلّ علَى وُجودِهِ أو نُدْرِكَ كُنْهَهُ.

ويَشْتَمِلُ الكونُ علَى الكواكِبِ وأَقْمارِها، والنُّجومِ وأَشْباهِها، والمَجَرَّاتِ والسُّدُمِ وما بَيْنَها، كما يَشْتَمِلُ علَى أَنْواعِ الإشْعاعِ المُخْتَلِفَةِ سواءٌ كانَ طويلَ المَوْجَةِ أو قصيرَها.

ويَعْتَقِدُ كثيرٌ من العُلماءِ أنَّهُ منذُ حوالَيْ 20 بليونَ سَنةٍ لم يَكُنْ هناكَ كَواكِبُ ولا أقمارٌ ولا نجومٌ ولا مَجَرَّاتٌ، بلْ كُرَةٌ صغيرةٌ مِنَ النَّارِ أو النُّورِ كانَتْ تحتوِي علَى كلِّ ما في الكَوْنِ الحالِيِّ منْ مادَّةٍ وطاقَةٍ، ثمَّ انْفَجَرَتْ. 

فتَطَايَرَتْ في كلِّ اتِّجاهٍ مُكَوِّنَاتُها مِن بُروتوناتٍ، ونيوتْروناتٍ، وإِلِكْتروناتٍ (انظر: ذرَّة)، فكانَتْ تَسْبَحُ في بَحْرٍ كثيفٍ مِنَ الإشْعاعِ. وهذا يسمَّى «الانْفِجارَ العظيمَ» أو «البِجْ بانْج».

 

ولَقَدْ بَدَأَتْ المادَّةُ في تَكوينِ تَجَمُّعاتِها، بَيْنَما كانَتْ آخِذَةً في الانْتِشارِ والتَّوَسُّعِ في الفَراغِ الكَوْنِيِّ المحيطِ بِها. ثمَّ اسْتَمَرَّتْ التَّجَمُّعاتُ الّتي صارَتْ علَى هَيْئَةِ سُحُبٍ تَتَباعَدُ عَنْ بَعْضِها البَعْضِ بَيْنَما اسْتَمَرَّ كلُّ تَجَمّعٍ في الانْكِماشِ تَحْتَ تأثيرِ الجاذِبِيَّةِ الذَّاتِيَّةِ لِمُكَوِّنَاتِه.

وكثيرًا ما كانَ التكاثُفُ يُوَلِّدُ كُرَةً غازِيَّةً تَرْتَفِعُ دَرَجاتُ حرارَتِها كُلَّما اشْتَدَّ تكاثُفُها، حتَّى إذا بَلَغَتْ حدًّا يُمَكِّنُ من انْدِماجِ نَوَياتِ بَعْضِ مُكَوِّناتِها أَصْبَحَتْ نَجْمًا تَصْدُرُ منهُ الطَّاقَةُ الإشْعاعِيَّةُ إلَى ما حَوْلَه.

وقَدْ يَتَبَقَّى مِنْ سَحابَةِ التَّجَمُّعِ المُنْكَمِشِ بَعْضُ فُقَّاعاتٍ تأخذُ في اللَّفِ مِغْزَلِيًّا بِسُرْعَةٍ مُتَزايِدَةٍ كُلَّما تَضَاغَطَتْ مُكَوِّنَاتُها، حتَّى يتكوَّنَ مِنْها كَوْكَبُ أو أَكْثَرُ.

كذَلِكَ قَدْ يحيطُ بِبَعْضِ الكواكِبِ قَمَرٌ أو أَكْثَرُ يَتَكوَّنُ مِمَّا يَتَبَقَّى من أَجْزاءٍ صَغيرَةٍ مِنْ مادَّةِ السَّحابَةِ الأَصْلِيَّةِ المُنْكَمِشَةِ ذاتِيًّا. ومِنْ مَجموعاتِ النُّجومِ والكَواكِبِ والأَقْمارِ تَكَوَّنَتْ الجُزُرُ الكَوْنِيَّةُ الهائِلَةُ الّتي تُسَمَّى المَجَرَّاتِ.

 

ولِلْكَوْنِ خاصِّيتانِ أساسِيَّتانِ تَمَّ التَّثَبُّتُ مِنْهُما بالأَرْصادِ الفَلَكِيَّةِ الدَّقيقَةِ، أَوَّلُهما «الإزَاحَةُ الحَمْراءُ في طَيْفِ المَجَرَّاتِ، بما يُؤَكِّدُ تَحَرُّكَها مُبْتَعِدَةً عَنَّا باسْتِمْرارٍ.

وثانِيَتُهما وجودُ موجاتٍ راديوِيَّةٍ ذاتِ طَيْفٍ مُسْتَمِرٍّ يناظِرُ ما يَصْدُرُ عن جِسْمِ أَسْوَدَ شديدِ البرودَةِ (نظرًا لأَنَّ دَرَجَةَ حَرارَةِ الكَوْنِ هي 270 درجة تَحْتَ الصِّفْرِ السِّيلْزِيِّ).

ولَقَدْ ظَهَرَ أَوَّلُ دليلٍ علَى وجودِ هذهِ الإشْعاعاتِ في عامِ 1965 حيثُ أَثْبَتَتْ الأَرْصادُ العديدَةُ وجودَ إِشْعاعٍ متجانِسٍ يُمْكِنُ اسْتِقْبالُ مقاديرَ مُتساوِيَةٍ منه في جميعِ الاتِّجاهاتِ. 

ولَقَدْ فَسَّرَ العلماءُ ذَلِكَ باعْتِبارِ أَنَّ الانْفِجارَ العظيمَ قَدْ سَبَّبَ انْدِفاعًا هائِلاً للفُوتوناتِ، وأَنَّها تَعَرَّضَتْ للإزَاحَةِ الحَمْراءِ نتيجةَ تَوَسُّعِ الكَوْنِ، فَظَهَرَ ذَلِكَ علَى صورَةِ مَوْجاتٍ راديوِيَّةِ تُمَثِّلُ إِشْعاعَ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّةِ.

 

ولَقَدْ أَثْبَتَتْ الأَبْحاثُ الفَلَكِيَّةُ أنَّ الكَوْنَ لا زالَ مُسْتَمِرًّا في التَّوَسُّعِ حتَّى الآنَ، وأَنَّ المَجَرَّاتِ البَعِيدَةَ أكثرُ سُرْعَةً في الابْتِعادِ عَنَّا إِذا ما قُورِنَتْ بالمجرَّاتِ القريبَةِ.

واسْتَنْتَج «هابِلْ» قانونًا يُوَضِّحُ أنَّ كلَّ زِيادَةٍ في بُعْدِ المَجَرَّاتِ عَنَّا بمقدارِ 3,6 مليونِ سَنَةٍ ضَوْئِيَّةٍ تُقابِلُها زيادَةُ سُرْعَةِ انْطِلاقِها مُبْتَعِدَةً عَنَّا بمِقْدارِ 75 كيلومترًا في الثَّانِيَةِ.

ولَيْسَ مَعْنَى ذَلِكَ أنَّ الأَرْضَ تُوجدُ في مَرْكَزِ الكَوْنِ، وأَنَّ الأَجْرامَ تَتَباعَدُ مِنْ حَوْلِها في كُلِّ اتِّجاهٍ. فَلَوْ أَنَّ أَحَدَ الفَلَكِيِّينَ مِنْ كَوْكَبٍ آخَرَ في مَجَرَّةٍ أُخْرَى قَدْ قَام بِقِياسِ ابْتِعادِ المَجَرَّاتِ عَنْ كَوْكَبِه لَتَوَصَّلَ إلَى النتيجَة نَفْسِها، ولاكْتَشَفَ أنَّ كلَّ المَجَرَّاتِ تتباعَدُ عَنْهُ مِثْلَما تَتَباعَدُ عَنَّا.

 

والواقِعُ إنَّه يمكنُ أَنْ نُمَثِّلَ الحالَةَ الكَوْنِيَّةَ علَى هَيْئَةِ بالونٍ رُسِمَتْ علَى سَطْحِهِ عِدَّةُ نِقاطٍ مُخْتَلِفَةِ الأَلْوانِ تُمَثِّلُ المَجَرَّاتِ، فإذا دُفِعَ فيه الهَوَاءُ ازْدادَ حَجْمُهُ، واتَّسَعَتْ مِساحَةُ سَطْحِهِ، وتباعَدَتْ النِّقاطُ عَنْ بَعْضِها البَعْضِ في كلِّ اتِّجاهٍ.

ويَتَّضِحُ، بناءً علَى ما اسْتَنْتَجَهُ هابِلْ، أَنَّ المَجَرَّاتِ شديدةَ البُعْدِ تكونُ سُرْعَةُ ابْتِعادِها كبيرَةً جِدًّا. ويَسْتَتْبِعُ ذَلِكَ أَنْ تَصِلَ إلَى مَرْحَلَةٍ تكونُ فيها سُرْعَةُ ارْتدادِ المَجَرَّاتِ أو الأَجْرامِ السَّماوِيَّةِ مُساوِيَةً لِسُرْعَةِ ما يَصْدُرُ عَنْها مِنْ ضَوْءٍ.

وهكذا تَتَحَدَّدُ النِّهايَةُ العُظْمَى لأَقْصَى ما يُمْكِنُنا أَنْ نَراهُ، أو نَرْصُدَهُ مِنْ أَجْزاءِ الكَوْنِ. تِلْكَ إِذًا حُدودُ الكَوْنِ الّذي نُدْرِكُهُ.

 

ولَقَدْ قَدَّرَ العلماءُ بُعْدَ هذه الحدودِ فكانَتْ مِنْ عَشَرَةِ إلَى عشرينَ بِليونَ سَنَةٍ ضَوْئِيَّةٍ في كلِّ اتِّجاهٍ. فَلَوْ اعْتَبَرْنا الكَوْنَ الّذي يمكنُ إِدراكُه علَى هَيْئَةِ كُرَيَّةٍ فإنَّ نِصْفَ قُطْرِهِ يَتَراوَحُ بَيْنَ عَشَرَةِ وعشرينَ بليونَ سَنَةٍ ضَوْئِيَّةٍ.

ويَرْجِعُ التَّفاوُتُ في التَّقديرِ إلَى اخْتلافاتٍ في القِيَمِ الّتي يَعْتَمِدُها العُلَماءُ لِسُرْعاتِ ارْتدادِ المَجَرَّاتِ.

ومِنْ المَعْروفِ أَنَّ الكَوْنَ يَشْتَمِلُ علَى ما يزيدُ علَى مِئَةِ بِليونَ مَجَرَّةٍ، وكلَّ مَجَرَّةٍ مِنْها جزيرَةٌ كَوْنِيَّةٌ تَتَناثَرُ فيها النُّجومُ من أَنْواعٍ وأَشْكالٍ مُخْتَلِفَةٍ.

 

وأَصْغَرُ المَجَرَّاتِ المعروفَةِ يُطْلَقُ عَلَيْها اسمُ «الأَقْزامِ البَيْضاوِيَّةِ»، وكتلةُ كلٍّ منها في المُتَوَسِّطِ تساوِي كتلةَ مِليونِ شَمْسٍ.

أما كتلة المواد المكونة للمجرات الكبيرة، من نوع «العمالقة البيضاوية» فتصل إلى نحو ثلاثة آلاف بليون شمس وتتراوح كتل المجرات عموما بين مليون وألف بليون شمس.

وتعد كُتْلَةُ مَجَرَّةِ «درب التَّبَانَةِ» مُتَوَسِّطَةَ القِيمَةِ، حيثُ تساوِي ثلاثَمِئةِ بليونِ شَمْسٍ. ومِنَ المُدْهِشِ أَنَّه كُلَّمَا تَمَكَّنَ العُلماءُ مِنْ رَصْدِ جِرْمٍ أَكْثَرَ بُعْدًا، كانَتْ أَشِعَّتُهُ قَدْ قَطَعَتْ مسافاتٍ طويلَةً، وذَلِكَ خِلالَ آمادٍ طويلَةٍ، حيثُ تُعَدُّ سُرْعَةُ الضَّوءِ ثابِتَةً في أَرْجاءِ الكَوْنِ.

 

ومِنَ المعروفِ أَنَّ الأَشِعَّةَ الَّتي تَسْتَقْبِلُها المَراصِدُ في ليلةٍ مُعَيَّنَةٍ تُمَثِّلُ أَحوالَ الأَجرامِ السّماوِيَّةِ حينَما صَدَرَتْ مِنْها هذه الأَشِعَّةُ. ويكونُ ذَلِكَ من عِدَّةِ بلايينِ السِّنين إذا كانَ الجِرْمُ علَى مسافَةِ بلايينِ السِّنينِ.

ونظرًا لِلْمسافاتِ الهائِلَةِ الّتي تَفْصِلُ بينَنا وبينَ حُدودِ نهاياتِ الكَوْنِ فإنَّ الأَشِعَّةَ الصّادِرَةَ من الأَجْرامِ هناكَ والّتي نَسْتَقْبِلُها في عَصْرِنا الحاضِرِ تُمَثِّلُ حالاتِ هذه الأَجْرامِ منذُ فتراتٍ تَتَراوَحُ بَيْنَ عَشَرَةِ إلَى عشرينَ بليونِ سَنَةٍ، ولِذَلِكَ فإنَّها تُمَثِّلُ الحالَةَ الكَوْنِيَّةَ الّتي كانَتْ سائِدَةً عِنْدَ بِدايَةِ نَشْأَةِ الكَوْنِ.

ونظرًا لِلْمسافاتِ الشّاسِعَةِ الّتي تَفْصِلُ بَينَنا وبَيْنَ المَجَرَّاتِ الأُخْرَى فإنَّنا لا نَسْتَطيعُ تمييزَ المُكَوِّناتِ النَّجْمِيَّةَ المُتَفَرِّقَةَ لِمُعْظَمِ المَجَرَّاتِ، بَيْنَما نَرَى النُّجومَ المُفْرَدَةَ خارجَ مَجَرَّتِنا في عَدَدٍ قليلٍ من المَجَرَّاتِ القَريبَةِ مِنَّا مِثْلِ المَجَرَّةِ المُسَمَّاةِ «سَحَابَةَ ماجِلانْ» (نِسْبَةً إلَى مُكْتَشِفِها في نِصْفِ السَّماءِ الجنوبِيِّ خلالَ رِحْلَتِهِ الشَّهيرَةِ) وهي أَقْرَبُ المَجَرَّاتِ إِلَيْنا. 

 

إذْ تَبْتَعِدُ عَنَّا مَسافَةَ 160 أَلْفَ سَنَةٍ ضَوْئِيَّةٍ. ونحنُ نَستطيعُ أن نَرَى أَيْضًا نُجومَ المَجَرَّةِ الحَلَزونِيَّةِ M 31 الّتي تُوجَدُ علَى مَسافَةِ مليونَيْ سَنَةٍ ضَوْئِيَّةٍ.

ولَقَدْ قَدَّرَ العلماءُ أَعدادَ النُّجومِ في مَجَرَّاتِ الكَوْنِ فَبَلَغَتْ نَحْوَ عَشَرَةِ ملونِ مليونِ مليونِ نَجْمٍ (1019)، وتُعَدُّ الشَّمْسُ من بينِها مِثالاً لِعامَّةِ النُّجومِ المُتَوَسِّطَةِ، فَلَيْسَ ثَمَةَ شَيءٌ حَوْلَ شَمْسِنا يمكنُ أَنْ يُوحِيَ بِوُجودِ شَيءٍ مُمَيَّز. وبالتَّالِي فَمِنَ المَعقولِ أَنْ نَفْتَرِضَ تَكْرارًا لا حَصْرَ لَهُ لِنُظُمٍ تُشْبِه النِّظامَ الشَّمْسِيَّ.

 

ولَقَدْ أَثْبَتَتْ الدِّراستُ الفَلَكِيَّةُ لأَعْدادِ النُّجومِ الشَّابَّةِ، والنُّجومِ الطَّاعِنَةِ في الشَّيخوخَةِ أَنَّه يُولَدُ في مَجَرَّتِنا نَجْمٌ واحِدٌ كُلَّ عامٍ.

وعِنْدَما أَخَذَ العلماءُ في الاعْتِبارِ مُعَدَّلَ تكوينِ النُّجومِ ونِسْبَةَ النُّجومِ الفَرْدِيَّةِ أَمْكَنَهُم التَّوَصُّلُ إلَى احتِمالِ ظهورِ مَدَنِيَّةٍ عاقِلَةٍ في مَجَرَّةِ دَرْبِ التَّبَّانَةِ لا يَقِلُّ عَنْ واحدٍ في كلِّ عامٍ، وقِسْ علَى ذَلِكَ باقي المَجَرَّاتِ. ويبدو أنَّ الكَوْنَ زاخِرٌ بأعدادٍ هائِلَةٍ من الحضاراتِ الّتي يُشَيِّدُها العُقلاءُ في كثيرٍ من أَرْجائِهِ.

التقدم العلمي
‫‪اللقاحات القابلة للأكل..
اللقاحات القابلة للأكل تعد بديلا مناسبا للحصول على لقاحات آمنة وفعالة، وهي لقاحات تحتوي على مولد ضد صالح للتناول دول عدة تراهن على الطحالب الدقيقة المعدلة وراثيًا لتطوير لقاح لمرض كوفيد-19 صالح للأكل مستخدمة الهندسة الوراثية د. طارق قابيل أستاذ في كلية العلوم - جامعة القاهرة مصر
     منذ استشراء جائحة فيروس كورونا المستجد المسبب لجائحة كوفيد-19، هرعت كثير من المؤسسات الطبية وحكومات بعض الدول إلى تكثيف البحوث ودعم الدراسات الهادفة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪إنشاء مستشفيات جديدة في ووهان
ع إبلاغ المستشفيات القائمة عن نقص في الأسرّة بسبب زيادة الطلب الناجم عن انتشار فيروس كورونا السريع، قررت الصين في 24 يناير البدء ببناء مستشفيات جديدة. بعد أقل من أسبوعين، فتحت أبواب المرافق الطبية الجديدة لاستقبال أول المرضى.
أنشئ مستشفيان جديدان في ووهان، عاصمة مقاطعة هوبي، في الأسبوع الأول من شهر فبراير. واستغرق الأمر أقل من أسبوعين للانتقال من وضع حجر الأساس في الموقع إلى البدء باستقبال أول المرضى. والمستشفيان الجديدان - مستشفى ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا تُسبب السمنةُ تفاقمَ مرض كوفيد-19؟
غطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر ومؤسسة هيسينغ-سيمونز Pulitzer Center.
بقلم:     ميريديث وادمان
ترجمة:  مي بورسلي
 
في ربيع هذا العام، بعد أيام من ظهور أعراض تشبه أعراض الإنفلونزا والحمى، وصل رجل إلى غرفة الطوارئ في المركز الطبي بجامعة فيرمونت Vermont Medical Center. كان شابا، في أواخر الثلاثينات من عمره، وكان يعشق زوجته وأطفاله الصغار. وكان يتمتع بصحة جيدة، وقد كرّس ساعات لا نهاية لها في إدارة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الفيروس التاجي يثير التخمينات حول موسم الإنفلونزا
قلم:    كيلي سيرفيك
ترجمة: مي بورسلي
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر  Pulitzer Center ومؤسسة هايسنغ-سيمونز  Heising-Simons Foundation.
في شهر مارس 2020، بينما كان نصف الكرة الجنوبي يستعد لموسم الإنفلونزا الشتوي أثناء محاربة مرض كوفيد-19 COVID-19، وضعت شيريل كوهين Cheryl Cohen -عالمة الأوبئة، وزملاؤها في المعهد الوطني للأمراض المعدية National Institute for Communicable Diseases بجنوب إفريقيا اختصار: ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪السبات البشري..
الوكالة ناسا تبحث منذ عام 2014 فكرة السبات الطويل كوسيلة محتملة لتسهيل السفر إلى الفضاء السبات البشري يحمي رواد الفضاء من خطر الإشعاعات الكونية وتداعيات انعدام الجاذبية ومرض حمى المقصورة حسن الخاطر باحث وكاتب علمي السعودية
تستغرق رحلة السفر إلى المريخ نحو سبعة أشهر بالتقنيات الحالية، في حين نحتاج إلى نحو تسع سنوات للوصول إلى الكوكب القزم بلوتو. وعندما نريد الذهاب إلى النجم ألفا سنتوري الذي يبعد عن الأرض أكثر من أربع سنوات ضوئية ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪مؤشر الابتكار العالمي 2020.. كوفيد-19 وتمويل الإبداع
أزمة كوفيد-19 ستؤثر في مجال الابتكار، وعلى قادته التصرف خلال الانتقال من مرحلة الاحتواء إلى مرحلة التعافي البحث العالمي المشترك عن حلول صحية للحد من تداعيات جائحة كورونا أظهر مدى قوة التعاون العالمي وأهميته  محمد الحسن كاتب علمي ومحرر، الكويت
    فيما كان العالم يسير بوتيرة متميزة في مجال الابتكار في السنوات القليلة الماضية، ويحقق إنجازات مهمة في هذا الشأن على صعيد معظم دول العالم، تغير المشهد كثيرا في الربع الثاني من العام ... (قراءة المقال)