(حقوق الصورة: © Joe Pesce) أهلًا بعشاق الفضاء! لقد تمكنّا مؤخرًا من تنظيم حصة ''اسألني ما تريد'' مع الدكتور العظيم جوي بيسي Dr Joe Pesce، عالم الفيزياء الفلكية المهتم بالبيئة المستضيفة للثقوب السوداء فائقة الضخامة supermassive black holes على منتدانا، والذي يشغل حاليًا منصب مدير برنامج بمؤسسة العلوم الوطنية (National Science Foundation (NSF، أحد فروع العلوم الفلكية والمشرف على مرصد الإذاعة الوطنية لعلوم الفلك National Radio Astronomy Observatory (NRAO) لقد شاركنا قدرًا هامًّا من المعلومات بطريقةٍ جدّ مبسطةٍ لدرجةٍ ستلفت انتباه كلٍّ من يُطالع أجوبته جمعنا لكم الصفحة الأولى من سلسلة الأسئلة والأجوبة تجدونها في الأسفل ونتمنى أن تقضوا وقتًا ممتعًا أثناء قراءتكم لهذه الإجابات على قدر استمتاعنا بهذه الاستضافة نتوجه بجزيل الشكر للدكتور جوي لتخصيصه من وقته للإطلالة علينا كما نتوجه بالشكر لكلٍّ من ساهم في ذلك سؤال: إذا فرضنا أن الثقب الأسود هو فقط "تركيزٌ عالٍ للجاذبية"، وإذا كان النجم كرةً من الطاقة المركزة، هل هناك أيّ نقطةٍ يمكن فيها "ملء" الثقب

ما هو مشروع ERATO؟ هو مشروع أنشأه البروفيسور الياباني ياسونوبو ناكامورا Yasunobu Nakamura في مركز أبحاث جامعة طوكيو للعلوم المتقدمة والتكنولوجيا (CAST) في الثالث من أكتوبر/تشرين الأول من عام 2016، ويهدف مشروع ERATO إلى بناء منصة لتكنولوجيات معالجة المعلومات المستقبلية على أساس مبادئ ميكانيكا الكم   قوةُ الكم تُعد ميكانيكا الكم (Quantum Mechanics) واحدةً من أهم النظريات الأساسية في الفيزياء وأصبحت أساساً للتقدم في العديد من مجالات العلوم وقد ساهمت بشكلٍ أساسي في تطوير الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات وشبكات الاتصال البصرية الموجودة في كلّ ركنٍ من أركان عالم تكنولوجيا المعلومات لدينا، ومن ناحيةٍ أخرى يُعد علم المعلومات الكميّة مفهوماً جديداً ناشئاً، مما يشير إلى استخدامات أكثر تعقيداً لميكانيكا الكم علم المعلومات الكميّة تُستخدم ميكانيكا الكم في فهم وتصميم مبادئ تشغيل الأجهزة الأولية مثل الترانزستورات والليزر في تقنيات المعلومات التقليدية، ومع ذلك فإنها لا تلعب أي دورٍ واضح على مستوى معالجة المعلومات، وعلى النقيض من ذلك ففي علم المعلومات الكمية، فإن الخصائص الغريبة للحالات الكمية

قوةُ الكم تُعد ميكانيكا الكم (Quantum Mechanics) واحدةً من أهم النظريات الأساسية في الفيزياء وأصبحت أساساً للتقدم في العديد من مجالات العلوم، وقد ساهمت بشكل أساسي في تطوير الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات وشبكات الاتصال البصرية الموجودة في كل ركن من أركان عالم تكنولوجيا المعلومات لدينا، ومن ناحية أخرى يُعد علم المعلومات الكميّة مفهوماً جديداً ناشئاً مما يشير إلى استخدامات أكثر تعقيداً لميكانيكا الكم علم المعلومات الكميّة تُستخدم ميكانيكا الكم في فهم وتصميم مبادئ تشغيل الأجهزة الأولية مثل الترانزستورات والليزر في تقنيات المعلومات التقليدية، ومع ذلك فإنها لا تلعب أي دورٍ واضح على مستوى معالجة المعلومات، وعلى النقيض من ذلك تُستغَل الخصائص الغريبة للحالات الكمية في علم المعلومات الكمية، مثل التراكب والتشابك الكميّ (Quantum entanglement and Superposition)، بالكامل في تكنولوجيات غير مسبوقة بما في ذلك الحوسبة الكمومية والمحاكاة الكمومية والتشفير الكمي   القواعد الكمومية البسيطة تخلق سلوكيات معقدة بدأت في الآونة الأخيرة برامج الكمبيوتر بالتفوق على سادة العالم في ألعاب الطاولة مثل الشطرنج

لفهم تأثير كازيمير Casimir Effect يجب على المرء أولًا أن يفهم شيئًا عن الفراغ الفضائي من منظور نظرية المجال الكمي quantum field theory تفترض الفيزياء الحديثة أن الفراغ مليء بموجات كهرومغناطيسية متذبذبة لا يمكن التخلص منها تمامًا، حيث يشبه الأمر محيطًا من موجات موجودةٍ دائمًا لا يمكن إيقافها أبدًا توجد هذه الموجات ضمن جميع الأطوال الموجية الممكنة، ويعني وجودها أنّ الفراغ يحتوي على كمية معينة من الطاقة، وهي طاقة لا يمكننا الحصول عليها ولكنها موجودةً دائمًا والآن، إذا وُضِعت مرآتان تواجهان بعضهما البعض في الفراغ، فإن بعض الموجات ستنساب بينهما، حيث سترتد ذهابًا وإيابًا، في حين أن البعض الآخر لن تفعل ذلك عندما تقترب المرآتان من بعضهما البعض، فإن الموجات الأطول لن تنساب بعد الآن، والنتيجة هي أن الكمية الإجمالية للطاقة في الفراغ بين المرآتين ستكون أقل قليلًا من الكمية في مكان آخر في الفراغ وبالتالي، فإن المرآتين ستتجاذبان نحو بعضهما البعض، بشكلٍ مماثلٍ لتجاذب جسمين مقيدين ببعضهما بواسطة نابضٍ مشدودٍ مع انخفاض الطاقة المخزنة في النابض هذا هو تأثير كازيمير، الذي تنبأ به لأول مرة الفيزيائي

تُعد المفارقات وسيلةً ممتازةً لتعلّم الفيزياء، حيث إنها تُلزِمنا بفحص معلوماتنا، وتجعلنا نتحقق من صحّة النظريات وتطوّر فهمنا لها، والمفارقة المثيرة التي نحن بصدد التحدّث عنها ناتجةٌ عن تجربةٍ فكريةٍ طُرحت بين اثنتين من أهم النظريات الفيزيائية النظرية الكهرومغناطيسية الكلاسيكية (الكهرديناميكا) والنظرية النسبية العامة إن إحدى النتائج المهمة التي تنص عليها معادلات ماكسويل في الكهرومغناطيسية والتي حُسِبت في صيغة لامور هي أنّ أيّ جسيمٍ مشحونٍ يُشعّ طاقةً عندما يتسارع، ومن المفترض هنا أن يشعّ هذا الجسيم إن كان في حالة سقوطٍ حرٍّ (بفرض أنه يتسارع نحو الأرض بسبب الجاذبية)، وألّا يشعّ إن كان موضوعًا في حالة سكونٍ على الأرض، ولكن طبقًا لمبدأ التكافؤ لأينشتاين فإنه ليس من المفترض للجسيم المشحون الذي في حالة سقوطٍ حرٍّ أن يشعّ، بينما الجسيم الموضوع على الأرض هو الذي يجب أن يشعّ! فما قصة هذا التناقض؟ نبذة عن النسبية ومبدأ التكافؤ  قبل الخوض في هذا المبدأ، عليك إدراك أنه لتحليل الحركة فأنت بحاجةٍ إلى ما يُعرف بـ "الإطار المرجعي" (Frame of Reference) ولنستخدم لفظ "المرجع" اختصارًا

الشمس هي النجم الوحيد في النظام الشمسي، بالطبع هناك كواكب وأقمار ونيازك ومذنبات كثيرة ترافقها وهي تتحرك في الفضاء، ولكن لا يوجد بصحبتها أي نجم آخر، وقد تعتقد بناء على هذا أن جميع النجوم وحيدة أيضاً كالشمس، فالأمر يبدو هكذا بالتأكيد بالعين المجردة، لكن عندما تنظر للسماء بالتلسكوب، تجد أن الأمر ليس كذلك، فالعديد من النجوم في الكون تكون برفقة نجم آخر وأحياناً أكثر من نجم واحد هناك نجوم كثيرة في السماء، بعضها تبدو أقرب لبعض بالصدفة على الرغم أنها تكون متباعدة جداً في الفضاء، ندعو هذه النجوم بـ "النجوم المزدوجة Optical double stars"، ولكن في القرن الثامن عشر، بدأ علماء الفلك يدركون أن نجوماً كثيرة تبدو قريبة من بعضها، كانت حقاً تدور حول بعضها البعض، ندعوا هذه النجوم بـ "النجوم الثنائية Binary stars" لتمييزها عن النجوم المزدوجة القريبة من بعضها بالصدفة، ورغم أن الأرقام ليست دقيقة إلا أن ما بين ثلث إلى نصف النجوم في الكون هي جزء من نظام نجمي ثنائي أو "نظام متعدد النجوم Multiple star system" أحد الأنظمة الثنائية ظاهر بالعين المجردة ومعروف منذ آلاف الأعوام ولعلكم

هذا المقال هو جزء من سلسلة أنظمة الدفع، يمكنكم الاطلاع على أجزائها الأخرى لاستكمال الفهم عبر الروابط التالية: القوة الدافعة، مروحة الدفع، الدفع بواسطة المحرِّك النفّاث التضاغطي، نظام دفع طائرة السكرام جيت، الدفع الصاروخي   قوة الدفع هي القوة التي تحرك أيّ طائرة في الهواء، وتتولد هذه القوة عن أنظمة دفع الطائرة، فبينما تُنشِئ أنظمة الدفع المختلفة قوة الدفع بعدة طرق، إلا أن جميع قوى الدفع تتولد من تطبيق قانون الحركة الثالث لنيوتن، إذ إنه لكل فعل ردّة فعل تعاكسه وتساويه، ويقوم سائل نشط بتطبيق قوة على منظومة الدفع -في أي منظومة دفع- تعتمد شِدّتُها على مقدار التسارع الذي تُطبِّقه المنظومة على هذا السائل وردّ الفعل على التسارع   يظهر استنتاج عام عن معادلة قوة الدفع أن مقدار قوى الدفع المُتولِّدة تعتمد على تدفق الكتلة عبر المحرك وسرعة خروج الغاز   طُوِّر خلال الحرب العالمية الثانية محرّك طائرة من نوع جديد بشكل مستقل في ألمانيا وإنكلترا أُطلِق عليه اسم محرك التوربين الغازي (gas turbine engine) ونسميه أحياناً المحرك النفاث (jet engine)  

يصف الطيف الكهرومغناطيسي جميع أطوال الأمواج الضوئية، بدءًا من السُدم المظلمة إلى النجوم المتفجّرة فهو يُظهر عالَماً كان ليكون غير مرئيّ لولاه عندما تفكر بالضوء فأنت غالبًا تفكر بما بإمكان عينيك رؤيته، ولكن الضوء الذي تتحسسه أعيننا هو فقط البداية، فهو يمثل جزءًا صغيرًا جدًا من مجموع الأضواء التي تحيط بنا، ويَستخدم العلماء مصطلح الطيف الكهرومغناطيسي electromagnetic spectrum لوصف النطاق الكامل للضوء الموجود، بدءًا من الأمواج الراديوية وانتهاءً بأشعة غاما، فإنّ معظم الضوء المتواجد في الكون هو في الحقيقة غير مرئيّ بالنسبة لنا {{Photo #1}} الضوء عبارة عن موجات من الحقول الكهربائية والمغناطيسية المتناوبة، ولا يختلف انتشار الضوء كثيرًا عن عبور الأمواج للمحيطات وككل الموجات الأخرى، يمتلك الضوء بعض الخواص الأساسية التي تصفه، إحدى هذه الخواص هي التردد frequency (واحدته الهيرتز Hertz) والذي يمثل عدد الموجات التي تمر بنقطة ما في الثانية الواحدة، خاصية أخرى هي الطول الموجي wavelength وهو المسافة بين قمتين متتاليتين وتربط هاتين الخاصيتين علاقة عكسية حيث إنّه كلّما ازداد التردد قَلّ الطول الموجي،

كاتب المقال: ديف كورنريتش Dave Kornreich يعد حساب كتلة الأرض مسألةً سهلةً بالنسبة لحساب كتلة القمر تذكر أنه من خلال قانون الجذب العام لنيوتن: (1) \(F_{grav}= GMm/(R^2)\)   Fgrav: قوة الجذب G: ثابت الجذب العام Mm: كتلة الجسمين المتجاذبين R: المسافة بين مراكز الكتل (2) و من خلال قانون نيوتن الثاني \(F = ma\)   a: التسارع F: القوة m: كتلة الجسم المتسارع وبما أننا على معرفة مسبقة بثابت الجذب العام G، فكل ما علينا فعله هو القيام بإسقاط جسم معين وقياس تسارعه a، والذي تُساوي 98 م/ث2 تقريباً، بغض النظر عن كتلة الجسم وعندها سنعلم قيمة F/m، والتي تُساوي قيمة \(F_{grav}/m\) بما أن الجسم يتحرك تحت تأثير الجاذبية وحدها حُسِب نصف قطر الأرض R بطريقة منطقية منذ عهد إيراتوستينس Eratosthenes من مدينة أسوان، حيث لاحظ أنّ ضوء الشمس قد أنار بئراً عميقاً في أسوان، ولكن ليس في الاسكندرية خلال الانقلاب الصيفي (فإذا كنت تعرف المسافة بين مدينتي أسوان والإسكندرية، بالإضافة إلى زاوية سقوط أشعة الشمس في الإسكندرية وأسوان في نفس التاريخ، فيمكنك معرفة الزاوية بين الشعاعين، وبالتالي نصف قطر الأرض

اكتشفت بعثة كبلر (Kepler) التابعة لوكالة ناسا عالَمًا تغرب شمسان على أفقه بدلًا من شمسٍ واحدةٍ فقط، واسمه كبلر-16 بي (Kepler-16b) أنتج روبرت هرت هذا الرسم لهذا العالَم المذهل Credits: NASA/JPL-Caltech   كيف يمكنك تصوُّر العوالم البعيدة التي لا يمكنك رؤيتها؟ يستخدم فريقٌ من الفنانين البيانات العلمية ليتخيَّل أفراده الكواكب الخارجية وظواهرَ فيزيائيةً فلكيةً أخرى ذهبَتْ رؤيةُ القمر المتدلي في السماء الليلية بذهن روبرت هرت إلى الفضاء السحيق، إلى منطقةٍ تبعد عنا ما يقارب 40 سنةً ضوئيةً، وحقيقةً، حيث اجتمعت سبعة كواكب لها حجم الأرض بالقرب من شمسٍ حمراءَ خافتةٍ كان روبرت هرت Robert Hurt، وهو عالِم تصوير في مركز إيباك (IPAC) التابع لمعهد كالتيك، يمشي خارج منزله في مدينة مار فيستا في ولاية كاليفورنيا بعد مرور زمنٍ قصيرٍ على سماعه خبر اكتشاف هذه العوالم الصخرية الدائرة حول نجمٍ اسمه ترابيست-1 (TRAPPIST-1)، وعلى تكليفه بمهمة تصويرها وقد اكتشف هذه الكواكبَ تلسكوبُ سبيتزر الفضائي (Spitzer Space Telescope) التابع لوكالة ناسا، ومراصدُ قائمةٌ على الأرض يقول هرت في مقابلة أُجريت معه: "تسمّرتُ

كشفت رحلات المركبات الفضائية إلى الكوكب الأحمر منذ التقاطنا أول صورة قريبة للمريخ عام 1965 عن عالمٍ مألوفٍ بشكل غريب ولكنه مختلفٌ بما فيه الكفاية لتحدي تصوراتنا وتوقعاتنا عن طبيعته قد تعتقد أنه من السهل فهم طبيعة المريخ، فالمريخ مثل الأرض يتمتع بأقطابٍ جليدية وغيومٍ في غلافه الجوي، إضافةً لأنماط طقس موسمية، وبراكين، وأخاديد وغيرها من الميزات التي يمكن التعرف عليها، ومع ذلك تختلف الظروف على المريخ بشكلٍ كبير مما نعرفه هنا على كوكبنا في الماضي  مركبتا فايكنغ {{Photo #1}} صَنع مشروع فايكنغ (Viking) التاريخ عندما أصبح أول مهمة تهبط بأمان على سطح المريخ وترسل صوراً إلى الأرض، فقد بُنِيت مركبتان متطابقتان تتألف كل منهما من مركبة هبوطٍ (lander) ومركبةٍ مدارية (orbiter)، حيث حلّق كل زوجٍ معاً حتى استقرّا في مدارٍ حول المريخ، وذلك قبل انفصال مركبة الهبوط ونزولها نحو سطح الكوكب، وبالإضافة إلى التقاط الصور وجمع البيانات العلمية، فقد أجرت المركبتان ثلاث تجارب حيوية بحثاً عن علامات محتملة على وجود حياة على المريخ  مركبة باثفايندر الجوالة {{Photo #2}} أصبحت باثفايندر (Pathfinder) في عام

هذا المقال هو جزء من سلسلة أنظمة الدفع، يمكنكم الاطلاع على أجزائها الأخرى لاستكمال الفهم عبر الروابط التالية: القوة الدافعة، مروحة الدفع، قوة دفع محركات التوربين الغازية، نظام دفع طائرة السكرام جيت، الدفع الصاروخي الدفع thrust هو القوة التي تُحرّك أيّ مركبة جوية aircraft في الهواء، وتتولد هذه القوة بواسطة نظام الدفع propulsion system الخاص بالمركبة، وتولِّد أنظمة الدفع المختلفة قوى الدفع بطرقٍ مختلفةٍ، ولكن جميع هذه الطرق تنتج عن بعض تطبيقات قانون نيوتن الثالث للحركة، حيث إن لكلّ فعلٍ رد فعلٍ مساوٍ له في الشدّة ومعاكسٌ له في الاتجاه يُسرِّع النظامُ مائعَ العمل في جميع أنظمة الدفع، ومن ثم يقوم رد الفعل لهذا التسارع بتطبيق قوة على النظام ومن خلال اشتقاقٍ عامٍّ لمُعادلة الدفع تبيَنّ أن كمية الدفع المولَّدة تعتمد على تدفُق الكتلة خلال المحرك، وأيضًا على سرعة الخروج exit velocity الخاصة بالغاز ويستخدم المهندسون تحليل الديناميكا الحرارية للمحرِّكات النفّاثة التضاغطية (الرامجت) ramjet لحساب كمية الدفع وتدفق الوقود، وذلك من أجل تصاميمَ معينة طُوِّرت بدايةً

بمناسبة مرور أربعين عامًا على إطلاق فوياجر إليكم هذه الصور الأربعين عن هذه البعثة العظيمة    إطلاق فوياجر-2 {{Photo #1}} أُطلقت فوياجر-2 بتاريخ 20 آب/ أغسطس من العام 1977 قبل أسبوعين من إطلاق فوياجر-1 بتاريخ 5 أيلول/ سبتمبر، وقد أُرسل المسبارين في مسارات مختلفة، ووضع مسبار فوياجر-1 في مسار يصل فيه إلى كوكبي زحل والمشتري متقدمًا مسبار فوياجر-1    إطلاق فوياجر-1 {{Photo #2}} سفينة الفضاء فوياجر-1 التابعة لوكالة ناسا تنطلق من مركز كيندي الفضائي في فلوريدا بتاريخ 5 أيلول/ سبتمبر 1977    الأرض والقمر {{Photo #3}} التَقط مسبار فوياجر-2 التابع لناسا هذه الصورة للأرض والقمرِ هلاليّ الشكل بتاريخ 18 أيلول/سبتمبر من العام 1977 عندما كان يبعد قرابة 1166 مليون كيلومتر عن كوكب الارض، وهذه الصورة الأولى من نوعها على الإطلاق بواسطة مركبة فضائية    كوكب المشتري {{Photo #4}} أصدرت وكالة المسح الجيولوجي الأمريكية هذه الصورة المعالجة والمعززة بالألوان لكوكب المشتري مستخدمةً صورة التقطتها مركبة فوياجر-2 بتاريخ 2 تموز/يوليو من العام 1979    البقعة العظيمة

هذا المقال هو جزء من سلسلة أنظمة الدفع، يمكنكم الاطلاع على أجزائها الأخرى لاستكمال الفهم عبر الروابط التالية: مروحة الدفع، الدفع بواسطة المحرِّك النفّاث التضاغطي، قوة دفع محركات التوربين الغازية، نظام دفع طائرة السكرام جيت، الدفع الصاروخي أهلاً بكم في دليل المبتدئين لفهم القوة الدافعة propulsion ما هي القوة الدافعة propulsion؟ تُشتق الكلمة من الكلمتين اللاتينيتين pro وتعني قبل أو للأمام، وpellere وتعني القيادة، وبذلك تصبح كلمة propulsion تعني الدفع للأمام أو تحريك جسم ما للأمام، ونظام الدفع هو آلة تقدم قوة لتدفع جسماً نحو الأمام تتولد القوة عادةً في الطائرات بتطبيق قانون نيوتن الثالث للفعل ورد الفعل action and reaction، حيث يُسرِّعُ المحركُ غازاً ما أو سائل التشغيل، فيُنتِج ردُّ الفعلِ على هذا التسريع قوةً على المحرك {{Photo #1}} يبيّن اشتقاقٌ عام من معادلة قوة الدفع أن كمية قوة الدفع المتولدة يعتمد على تدفق الكتلة عبر المحرك وسرعة خروج الغاز تُولِّدُ أنظمة الدفع المختلفة دفعاً بطرق مختلفة بعض الشيء، وسوف نناقش أربعة أنظمة قوانين دفع: جهاز الدفع

هل بإمكاننا أن نسكنه الآن؟ أرسل البشر عشرات المسبارات والأقمار الصناعيّة إلى المرّيخ على مدى عقود، وقد أرسلت لنا هذه البعثات الجريئة صوراً مذهلة ألهمت أفلاماً حقّقت نجاحات مبهرة كفيلم الخيال العمليّ "المريخيّ" (The Martian)، حتى أنّها أوحت لإيلون مٙسك Elon Musk بفكرة استعمار الكوكب الأحمر ولكن هل عندك تقدير فعليّ عن مدى معرفتك بالكوكب المجاور لنا؟ على الرّغم من أنّ البشر لم يصلوا إلى المرّيخ بعد، وعلى الرغم من وجود الكثير من الأسرار الغامضة حوله، فقد اكتشف العلماء أشياءً كثيرةً عن المرّيخ مروراً بالوضع على سطح الكوكب إلى أكثر معالمه إثارة وانتهاءً بوجود محيط قديم لا بل وموجات تسونامي أيضاً! تابع القراءة معنا لتتعلّم اثنتي عشرة حقيقة عن المرّيخ ربّما لم تعرفها:    مساحة سطحه {{Photo #2}} تقارب مساحة سطح المرّيخ مساحة اليابسة على كوكب الأرض، ولكن تستبعد هذه المقاربة نسبة الـ 71% من كوكب الأرض المغمورة بالمياه    درجة الحرارة {{Photo #3}} يبلغ متوسّط درجة الحرارة على سطح المرّيخ 81˚فهرنهايت (63 درجة مئويّة)، أي أنّه أبرد من متوسّط درجة الحرارة على سطح الأرض

بالكاد تؤثر حركات النجوم والكواكب على الحياة على سطح الأرض، ولكن في عدة مناسبات خلال السنة يكون هناك تأثير مرئي لاصطفاف الأجرام السماوية إن إحدى تلك الأحداث الهندسية –الاعتدال الربيعي (Spring equinox) على وشك الحدوث، واصطفاف رئيسي آخر -كسوف كلي للشمس (Total solar eclipse) سيصبح مرئياً في جميع أنحاء قارة أمريكا في الحادي والعشرين من شهر آب/أغسطس، ويعاينه أسطول من الأقمار الصناعية الخاصة بوكالة ناسا من الفضاء مستعرضاً صوراً للحدث  ولكي نفهم أساسيات اصطفاف الأجرام السماوية جيداً، لا بدَّ من معرفة بعض المعلومات عن: الاعتدالين (equinoxes)، والانقلابات الشمسية (Solstices)، والأقمار المكتملة (Full moons)، والكسوف والخسوف (Eclipses)، والانتقال/العبور (Transits) الاعتدال (Equinox) {{Photo #5}}   تدور الأرض حول محور مائل، وعندما يدور كوكبنا حول الشمس، فإن هذه الإمالة تعني أنه خلال نصف العام، يستقبل نصف الكرة الأرضية الشمالي كمية أكبر من ضوء النهار –وهذا هو شهر الصيف في هذا النصف من الكرة– وفي النصف الآخر من العام، يقوم نصف الكرة الأرضية الجنوبي بالمثل تكون الأرض في

هذا المقال هو جزء من سلسلة أنظمة الدفع، يمكنكم الاطلاع على أجزائها الأخرى لاستكمال الفهم عبر الروابط التالية: القوة الدافعة، الدفع بواسطة المحرِّك النفّاث التضاغطي، قوة دفع محركات التوربين الغازية، نظام دفع طائرة السكرام جيت، الدفع الصاروخي الدفع، هو القوة التي تحرّك أيّة طائرة خلال الهواء حيث يتولّد الدفع بواسطة نظام الدفع في الطائرة وتطوِّر أنظمة الدفع المختلفة الدفع بطرق مختلفة، إلّا أنّ كلّ أنظمة الدفع تنشأ عن بعض التطبيقات لقانون نيوتن الثالث في الحركة، وهو: لكلّ فعلٍ ردُّ فعلٍ يساويه بالقيمة ويعاكسه بالاتجاه وفي أيّ نظام دفع، يُسرِّع النظام مائعًا عاملًا وكردّ فعلٍ على هذا التسارع تنشأ قوة في النظام ويُظهِر الاستنتاج العام لمعادلة الدفع أنّ مقدار الدفع المتولد يعتمد على تدفق الكتلة خلال المحرّك والتغيّر في سرعة الغاز المار عبر نظام الدفع المروحة المنتجة للدفع على مدى الأعوام الأربعين التي تلت الطيران الأول للأخوين رايت Wright brothers، استخدمت الطائرات محرّكات الاحتراق الداخلي لتدوير المراوح لتوليد الدفع اليوم، يجري تشغيل معظم الطائرات العامة

منذ أن بدأ إرسال البعثات البشرية إلى القمر والبشر يحلمون باليوم الذي يصبح فيه الاستيطان على سطحه أمراً ممكناً تخيل فحسب، مستوطنة على سطح القمر، حيث سيشعر الجميع بصورة دائمة بأنهم يزنون فقط 15% من وزنهم هنا على سطح الأرض ويمضي المستوطنون البشريون وقت فراغهم بكل أنواع الجولات البحثية الهادئة على سطحه مستخدمين مركبات مخصصة لهذا الغرض، عليك الاعتراف بأن ذلك يبدو ممتعاً اقتُرحت في الآونة الأخيرة فكرة التنقيب والتعدين على سطح القمر ويرجع سبب ذلك جزئياً إلى عمليات الفضاء الاستكشافية المتجددة، والجزء الآخر يعود أيضاً إلى زيادة عدد شركات الفضاء الخاصة والصناعة الفضائية الجديدة وبوجود رحلات مقررة إلى القمر في غضون السنوات والعقود القادمة، سيكون من المنطقي التفكير بالكيفية التي سوف يتم بها التعدين والصناعات الأخرى على سطح القمر {{Photo #1}} طرق مقترحة  طُرحت عدة اقتراحات لتأسيس عمليات التعدين على سطح القمر، وبداية عبر وكالات فضائية كوكالة ناسا، إلا أنه في الآونة الأخيرة تمت الاقتراحات عبر شركات خاصة ويعود تاريخ العديد من أوائل هذه الاقتراحات إلى الخمسينيات، كنتيجة للسباق الفضائي الذي

عندما بدأت مركبة كاسيني بتركيز اهتمامها على مدارات كوكب زحل مع بداية عام 2017، كانت قادرة على التقاط العديد من الصور للأقمار الحلقيّة الصغيرة غريبة الشكل من منظورٍ هو الأقرب على الإطلاق مما كان متاحاً سابقاً واكتشفتُ الصعوبة الشديدة في الإحاطة بكلّ المقاييس في نظام زحل دفعةً واحدة، لذلك اعتقدت أن الوقت قد حان لإنتاج مقارناتٍ حجميّةٍ مبتكَرة للأجرام الكوكبية فكما اتضح لي، هناك ترتيبات للمقاييس في نظام زحل ولم يكن كافياً بالنسبة لي وضع مقياس مقارنة واحد لها جميعاً هذه أولى المقارنات التي قمتُ بها، وعند تكبيرها إلى الدقّة الكاملة، ستمثل 100 متر على أرض الواقع لكل بكسل في الصورة فهذه هي جميع الأقمار الصغيرة في مدارات زحل القريبة (باستثناء فيبي (Phoebe) الخارج عن السرب قليلاً، ممثِّلاً كل الأقمار غير المنتظمة المتقلبة في المدارات البعيدة) وقد كان التنوّع والاختلاف الحجميّ الموجود حتى بين أصغر أقمار زحل مذهلاً بالنسبة لي، فهناك انتقال غريبٌ من الوعر إلى الأملس يحدث بالنسبة لأصغر الأقمار حجماً، حيث تظهر أصغر الأقمار مغطاة بثلج حلقي سميك صقلته الجاذبية، ولا بد أنه من أكثر المواد التي يمكن

دليل المدار في مدارات الختام الكبير لكاسيني (Cassini’s Grand Finale) وهي المدارات النهائية لبعثته التي استمرت عشرين عاماً تقريباً، تنتقل المركبة الفضائية في مسار بيضوي يقودها نحو اختراق الفراغ الذي يُقدَّر عرضه بـ 2400 كيلومتر، وذلك بسرعة عشرات آلاف الأميال في الساعة، إذ يقع هذا الفراغ بين الحلقات والكوكب، وهو مكان لم يسبق لمركبة فضائية أن غامرت بالدخول إليه من قبل   يستغرق إتمام كل مدار من هذه المدارات الـ 22 ما يقارب ستة أيام ونصف اليوم، إذ بدأت في 22 نيسان/أبريل وستنتهي في 15 أيلول/سبتمبر، كما ستتراوح سرعة المركبة الفضائية بين 121000 و126000 كيلومتر في الساعة اعتماداً على المدار، وذلك حين تقترب كاسيني من زحل أثناء كل دورة   لم تُسمى مدارات كاسيني الختامية بالختام الكبير لأنها تأخذ كاسيني نحو نهايتها فحسب، وإنما لأنها حقاً عظيمة، حيث تُحلِّق المركبة الفضائية عبر منطقة غير مُكتشَفة من نظام زحل لتعطي صوراً فريدةً من نوعها، وتحاول حل ألغازٍ دامت طويلاً كـكتلة حلقات زحل ومعدّل دوران الكوكب (طول اليوم الواحد على زحل)، وفيما بعد -وأثناء دورات كاسيني الخمسة الأخيرة- ستهبط

الأرض هي كوكب المحيطات بلا منازع (هذا ما نعرفه)، ولكن تبين أن نظامنا الشمسي يحتوي على الماء في بعض الأماكن المدهشة، مع خمسة أقمار تحمل المحيطات وربما عدة عوالم أخرى مع المحيطات الخاصة بها  "المحيط الغريب" الأصلي اكتشفت مركبتنا الفضائية غاليليو (1989-2003) أول دليل على وجود محيط خارج الأرض تحت جليد قمر كوكب المشتري الجليدي يوروبا {{Photo #2}}  محيطات مفقودة هناك دلائل على أن المريخ والزهرة كانا في السابق محيطات، ولكن ربما زالت بفعل شيء كارثي يعمل حقل قوة الأرض الطبيعية –غلاف الأرض المغناطيسي- يعمل مثل درع ضد قوة التآكل من الرياح الشمسية {{Photo #3}} الأرض عالم المحيطات  إن البحث عن حياة خارج كوكب الأرض يعتمد إلى حد كبير على فهم كوكبنا ومن بين أحدث مستكشفي المحيطات الأرضية نظام الأقمار الصناعية للملاحة العالمية والأعاصير Cyclone Global Navigation Satellite System-أو CGNSS وهو مجموعة من الأقمار الصناعية الميكروية ستجري قياسات مفصلة لسرعات الرياح فوق محيطات الأرض للمساعدة في فهم الأعاصير وقد دخلت المركبة الفضائية إلى مرحلة عملياتها العلمية {{Photo #4}}

لون سماء الليل خلافاً لما قد تتصور، سماء الليل ليست سوداء ففي أكثر مواقع الرصد ظلمةً في العالم، يبقى بإمكانك التمييز بسهولة بين السماء والأفق، فالسماء براقة إلى حد كبير في مواقع الرصد حتى بوجود تلوث ضوئي معتدل ومن أجل ممارسة التصوير الفلكي لأعماق السماء، فإننا بحاجةٍ إلى زمن تعريضٍ كافٍ لالتقاط أبهت التفاصيل وأدقها بعيداً عن الضوضاء التي تخلفها الكاميرا، وفي ظل هذه النتائج، لن تكون السماء سوداء {{Photo #1}} وفي الحقيقة، إذا جعلت التعريض بحيث تكون السماء سوداء أو كان ضبطك اللاحق في عمليات المعالجة بحيث تكون كذلك، ستفقد حينها أدق تفاصيل الأجسام الموجودة في عمق السماء، والمتوارية وراء سطوع الخلفية السماوية فحسب وتكمن المشكلة في أن هذه التعريضات الطويلة تكشف اللون الحقيقي لسماء الليل، والذي عادةً ما يكون أحمرَ مزعجاً مائلاً إلى البني، وينتج هذا اللون عما أدعوه السماء الأمامية Foreground Sky، إذ ينشأ لونها في غلاف الأرض الجوي وعادةً بسبب التلوث الضوئي في مواقع الرصد في المدن المتحضرة أو الضواحي، وحتى في أشد مواقع الرصد في العالم ظلمة، قد تكون السماء محمرّة مائلة إلى البني، أو خضراء في بعض

هذا المقال هو جزء من سلسلة طبيعة الكون، يمكنكم الاطلاع على أجزائها الأخرى لاستكمال الفهم عبر الروابط التالية: الكرة السماوية وخرائط النجوم، حركة الأجرام السماوية، تاريخ موجز للفلك، النظام الشمسي والأرض، التلسكوبات والأمواج الكهرومغناطيسية، الكواكب الشبيهة بالأرض، الشمس القمر هو تابع الأرض الطبيعي الوحيد، ويبلغ متوسط بعده عن الأرض 30 ضعف قطر الأرض، أما نصف قطره فيساوي تقريبًا ربع نصف قطر الأرض فقط، وتساوي كتلته 1/81 من كتلة الأرض فقط ليس للقمر غلافٌ جوي (في الواقع إنه رقيق جدًا جدًا بالمقارنة مع غلاف الأرض الجوي) هذه صورة للقمر الكامل {{Photo #1}} تدعى المناطق الداكنة ماريا (maria) وتعني البحار، وهي في الحقيقة تدفقات حمم متصلبة حدثت بعد تشكل القشرة القمرية ومعظم "الهضاب" هي فوهات (craters) وليست براكين، وقد تكونت بسبب سقوط أجسام ضخمة على سطح القمر، ويشير عدد الفوهات الكبير على القمر إلى فعالية قمرية قليلة جدًا، وبكلمات أخرى إن القمر ميت {{Photo #9}} للفوهة البسيطة شكل وعاء، أما المركّبة، فلها هضبة صغيرة في المركز ناتجة عن ارتداد المواد

الأرض من محطة الفضاء الدولية: يظهر انحناء الأرض في هذه الصورة الملتقطة عام 2014 من محطة الفضاء الدولية، من قبل رائدة الفضاء التابعة لوكالة الفضاء الأوربية سامانثا كريستوفوريتي Samantha Cristoforetti حقوق الصورة: NASA/Samantha Cristoforetti الأدلة أمامك مباشرة! بقلم مورييل سكوتليندر Moriel Schottlender خمس طرق يمكنك من خلالها أن تتأكد من أن الأرض ليست مسطحة نُشرت هذه القصة في الأساس عام 2008 في موقع سمارتر زان زات Smarter Than That، والآن نعيد نشر نسخة معدلة قليلاً منها على موقع Popular Science في ضوء الاهتمام مؤخراً بهذا الموضوع أدركت البشرية دائرية الأرض منذ بضعة آلاف من السنين، وأنوي أن أبين طرقاً أكثر لإثبات أن الأرض ليست مسطحة، كنت أمتلك بعض الأفكار عن كيفية فعل ذلك، ولكن أصبح لدي مؤخراً دافع مثير للاهتمام عندما كتب فيل بلايت Phil Plait "رائد الفضاء المشاغب" عن المقال المنشور مؤخراً على موقع البي بي سي عن مجتمع الأرض المسطحة إن تاريخ السعي الفكري لنوعنا مهم ومثير ويستحق أن يُكتب عنه، وليس الإنسان بحاجة لإنكار العلوم والمعرفة والإيمان بنظرية مؤامرة مجنونة

كاتب المقال: دونالد إي سيمانك Donald E Simanek  يصلني بين الحين والآخر رسالة إلكترونية من المؤمنين بفكرة الأرض المسطحة نعم، ما زالوا موجودين أحيانًا أحاول أن أكتشف كيف يؤمنون بذلك، وما الدليل الذي يدعم هذه الفكرة؟ إليكم بعض الأسئلة التي تصلني   إن كانت الأرض مسطحة، ما هو شكلها؟ يفترض معظم المؤمنون بالأرض المسطحة أنها قرص دائري لكن هل يمكن أن تكون مربعة، بأربع زوايا؟ أو لها شكلٌ آخر؟ ما هي التجربة التي يمكن أن نجريها لنتحقق من ذلك؟    كيف تعرف أن مركز الأرض التي على شكل قرص مسطح هو القطب الشمالي؟ لماذا ليس القطب الجنوبي؟ لماذا ليس مكانًا آخر؟ ما هو الدليل الذي يدعم ذلك؟ وكيف يمكن أن نجري تجربةً لنتحقق من ذلك؟ {{Photo #1}}    هل القرص المسطح ثابت أو يدور حول مركزه مثل قرص الفونوغراف القديم؟ إن كان يدور هكذا فعلًا، فبأي اتجاه يدور؟ وكيف يمكننا أن نتحقق من ذلك؟    هل يمكن أن تتحرك الأرض المسطحة مثل عملة معدنية دوارة بزاوية صغيرة على طاولة، وتكون كل السماء بنجومها كرةً سماويةً حولنا؟ هل يزحف كلٌ من الشمس والقمر حول تلك الكرة بسرعاتٍ مختلفة؟ ما هو

هذا المقال هو جزء من سلسلة طبيعة الكون، يمكنكم الاطلاع على أجزائها الأخرى لاستكمال الفهم عبر الروابط التالية: الكرة السماوية وخرائط النجوم، حركة الأجرام السماوية، تاريخ موجز للفلك، النظام الشمسي والأرض، التلسكوبات والأمواج الكهرومغناطيسية، القمر والكسوف والخسوف، الشمس   الكواكب الأرضية (Terrestrial planets) أو الكواكب الشبيهة بالأرض هي عطارد والزهرة والأرض والمريخ، وتتميز بسطح صلب وأحجام صغيرة نسبياً، ويبين الجدول التالي خصائصها العامة   عدد الأقمار فترة الدوران الفلكي فترة الدوران الكثافة (الماء=1) نسبة الكتلة (الأرض= 1) القطر (الأرض =1)   0 59 يوم 88 يوم 54 006 038 عطارد 0 243 يوم 224 يوم 52 082 095 الزهرة 1 24 ساعة 365 يوم 55 1 1 الأرض 2 25 ساعة 687 يوم 39 011   053 المريخ   عطارد Mercury {{Photo #1}} لكوكب عطارد طبقةٌ رقيقة من الغلاف الجوي، التي تتكون بشكل أساسي من عنصر الصوديوم والقليل من عنصر الهيليوم، ويبلغ مقدار الضغط الجوي على سطحة صفر تقريباً يعزى وجود الصوديوم الغازي إلى ارتفاع درجات الحرارة إلى حد

النجوم هي أشياء رائعة و جميلة، ومثلها مثل الكواكب والكويكبات والأجسام النجمية الأخرى، فإنها تأتي بعدة أشكال وأحجام وحتى بعدة ألوان وعلى مر القرون، استطاع علماء الفضاء تمييز عدة أنماط من النجوم بناءً على هذه الخاصيات الجوهرية على سبيل المثال، يعود لون نجمٍ ما -الذي يتنوع بين الأبيض المُزرق والأصفر والبرتقالي والأحمر- إلى تركيب هذا النجم وحرارته الفعالة وفي كل الأوقات، تشع النجوم الضوء الذي يكون عبارةً عن اجتماعٍ لعدة أطوال موجية مختلفة علاوةً على ذلك، فإن لون النجم يمكن أن يتغير مع الوقت التركيب تشع العناصر المختلفة أطوالاً موجية مختلفة من الأشعة الكهرومغناطيسية عندما ترتفع حرارتها في حالة النجوم، فإن ذلك يشمل -إضافةً لمكونات النجم الرئيسية (الهيدروجين والهيليوم)- العديد من العناصر الأخرى التي تشكل النجم اللون الذي نراه هو اجتماعٌ للأطوال الموجية الكهرومغناطيسية المختلفة هذه التي يشار إليها بـ "منحني بلانك" Planck’s curve {{Photo #1}} يعرف طول الموجة الذي يشع عنده النجم كمية الضوء العظمى بـ "طول الموجة الأعظمي" peak wavelength ويُعرف بـ "قانون فين"

هذا المقال هو جزء من سلسلة طبيعة الكون، يمكنكم الاطلاع على أجزائها الأخرى لاستكمال الفهم عبر الروابط التالية: الكرة السماوية وخرائط النجوم، حركة الأجرام السماوية، تاريخ موجز للفلك، النظام الشمسي والأرض، الكواكب الشبيهة بالأرض، القمر والكسوف والخسوف، الشمس كان غاليليو أول شخص استخدم التلسكوب لمراقبة السماء سنتعرف في هذا المقال على التلسكوبات وما هي طبيعة الضوء والأمواج الكهرومغناطيسية لماذا نحن بحاجة إلى تلسكوب؟ معظم الأجسام في السماء معتمة جداً، يجمع التلسكوب بفاعلية الضوء ويركّزه لنراه وهكذا، فإن التلسكوب ذو منطقة التجميع الأكبر، والذي يكون عادةً بمرآة أو عدسة رئيسية أكبر، ويكون أكثر قوة وهذا هو السبب الرئيسي في تفضيلنا للتلسكوبات الكبيرة تُحسّن التلسكوبات الكبيرة أيضاً الدقة resolution، إذ يمكننا أن نرى الأجسام بوضوح أكثر حتى لو بقي حجمها الظاهري نفسه وهذا يماثل، ولكنه لا يكافئ، رؤية جسم مختل التعديل البؤري هناك ثلاثة أنواع من التلسكوبات: التلسكوبات الانكسارية refractors، والتلسكوبات العاكسة reflectors، والتلسكوبات الانعكاسية الانكسارية

غاية السوء أننا عالقون هنا على الأرض أسفل هذه الجاذبية الهائلة، فكمية الطاقة اللازمة للهروب إلى الفضاء تجعلنا نبارك عاصفة شديدة إلا أن للجاذبية طريقةً مضحكةً لرد اعتبارها، فهي تعطي وتأخذ بالمقدار نفسه فهنالك أماكن معينة في الكون حيث تتعادل قوى الجاذبية، أماكن يمكن لنظام شمسي ذكي وطموح يقوم بمد جسور الحضارة لاستخدامها بالحصول على موطئ قدم في طريق استكشاف الكون تعرف هذه الأماكن بنقاط لاغرانج Lagrange Points، أو النقاط اللاغرانجية Lagrangian Points، أو نقاط التحرير، أو نقاط إل L-Points سميت هذه الأسماء باسم عالم الرياضيات الفرنسي جوزيف لويس لاغرانج Joseph-Louis Lagrange، الذي كتب مقالاً حول معضلة الأجسام الثلاثة "Essay on the Three Body Problem" عام 1772، والذي كان بالفعل امتدادا لرياضيات ليونارد أولر Leonhard Euler  ومكتشف نقاط لاغرانج الثلاث الأولى هو أولر ورغم ذلك لم تسمّ باسمه، وبعد ذلك اكتشف لاغرانج النقطتين التاليتين {{Photo #1}} ولكن ما هي نقاط لاغرانج؟ لدى تفكيرك في التفاعل الجذبوي بين جسمين فائقي الكتلة، كالأرض والشمس، أو الأرض والقمر، أو نجمة الموت والدرعان

عملية تقسيم إشارة معقدة إلى موجات بسيطة، ومعرفة العدد اللازم من الموجات، هي تحويل فورييه   تقوم الفلسفة الرئيسية وراء مبدأ تحويل فورييه Fourier Transform، على تقسيم كل إشارة يمكن تخيلها تقريباً إلى مجموعة موجات بسيطة (فورييه عالم فرنسي، لذلك يقرأ اسمه فورييه وليس فورير) يأخذ تحويل فورييه (FT) إشارة ويعبر عنها من خلال ترددات الموجات التي تشكل تلك الإشارة وعند التفكير في تطبيقات تحويل فورييه فإن أول ما يخطر لنا هو الصوت إذا كان بإمكاننا رؤية الصوت، فإنه سيبدو كجزيئات هواء تقفز ذهاباً وإياباً بسرعة كبيرة ولكن للغرابة، عندما نسمع الصوت، نحن لا نشعر بأن هناك هواء يتحرك ذهاباً وإياباً، بدلاً عن ذلك نختبر الصوت عن طريق تردداته Frequencies  فعلى سبيل المثال، عندما يعزف شخص ما على مفتاح C الأوسط على البيانو، نحن لا نسمع بآذاننا عملية اهتزاز الوتر 261 مرة في الثانية (تردد C الأوسط)، بل نسمع فقط نغمة واحدة وهنا تعتبر عملية اهتزازات الهواء بمثابة الإشارة Signal، أما النغمة فهي تحويل فورييه لتلك الإشارة {{Photo #1}} بالنسبة للموجات الصوتية، فإن تحويل فورييه هو الطريقة الطبيعية للتفكير