الوحدة الفلكية

الوحدة الفلكية

تستخدم الوحدة الفلكية عادة للمسافات
بين الكواكب ومثال ذلك :

	يقدر متوسط المسافة بين الأرض والشمس بنحو 150 مليون كلم ، أي 1,5 × 10 ⁸كلم .
	المسافة بين الشمس وأورانوس 19,18 وحدة فلكية ، وبينها وبين زحل تبلغ 9,54 ، وبينها وبين نبتون 30,07 ، وبينها وبين بلوتو 39,44 وحدة فلكية (أي 6 × 10 ⁹ ، وهذه الأرقام حسب ترتيبها ، إذا ما قيست كوحدة فلكية ، هي : 20 ، 10 ، 30 ، 40 وحدة فلكية .

السنة الضوئية

·
المسافة التي يجتازها الضوء في عام واحد في الفراغ هي مسافة
¹³10 كلم تقريباً ، يقطعها الضوء خلال سنة مرتحلا بسرعته المعهودة 300
كلم في الثانية . وقد بدأ استخدام هذه الوحدة عام 1888 .

إن سرعة الضوء هي 186 ألف ميل في الثانية ، أو 3 ×⁸10 متر/ثانية
. ويجتاز ضوء الشمس مسافة 93 مليون ميل حتى يصل إلينا . وبذلك يستغرق ضوء الشمس
حوالي 8 دقائق حتى يصل إلينا ، أي (150 × ⁶10/300 × ³10)=
500 ثانية ، ما يعادل 8،33 دقيقة . على حين أن أقرب نجم إلينا تصل أشعته في 4 سنوات
. وهناك نجوم لا تصلنا أشعتها إلا بعد 100 مليون سنة !

وبكلام أكثر دقة ، فإن أقرب النجوم
إلينا بعد الشمس يبعد عنا نحو 4,2 سنة ضوئية ، أي نحو 40 بليون كلم تقريباً ما
يعادل 300000 وحدة فلكية .

·
طول محور مجرتنا الأكبر قدّر بنحو مائة ألف سنة ضوئية ، ويقدّر طول محورها
الأصغر بنحو 10 آلاف سنة ضوئية (في المتوسط) .

·
(تعادل السنة الضوئية 9461 مليار (بليون) كيلومتر ، أي نحو 9 ملايين مليون
كلم كما تم ذكره في الأرقام الفلكية (أقرب نجم إلينا يبعد عن الأرض نحو 25 مليون
مليون ميل) . أما الفرسخ النجمي أو الفلكي ، وهو وحدة لقياس المسافات بين النجوم
والمجرّات تعادل ثلاث سنوات ضوئية وثلاثة أعشار السنة (3,3 تقريباً) (واستخدمت منذ
عام 1888 م) ، فيعادل 30857 مليار كيلومتر أو 3,26 سنة
ضوئية بالضبط أو 206265 وحدة فلكية .

(لا أحد يستطيع أن يتحرك بسرعة الضوء أو يتجاوزها ، ويستحيل على جسم مادي أن
يخترق حاجز الضوء ) . والسنة الضوئية سنة مسافات وليست سنة زمنية . ففي السنة
الضوئية هذا العدد من الكيلومترات 365 يوماً ، مضروبة في 24
ساعة ، مضروبة في 60 دقيقة ، مضروبة في 60 ثانية ، مضروبة في 300
ألف كيلومتر (وهي سرعة الضوء في الثانية) .

الفرسخ الفلكي أو النجمي

هو وحدة قياس فلكية بين النجوم
البعيدة والمجرّات والسُّدُم تعادل ما يقطعه الضوء في 3,26 سنة ، أي حوالي 31 مليون
مليون كلم . وأقرب النجوم إلينا ألفا القنطور على مسافة 1,3 برسك (فرسخ فلكي أو
فْرلك) ، والدب الأكبر على مسافة 21 برسك ، والردف على مسافة 600 برسك ، والذنب على
مسافة 500 برسك . وتساوي 10 كيلو فرسخ فلكي بالكيلومتر ، أي الرقم 3 ملحقاً بسبعة
عشر صفراً تقريباً . وهكذا تقفز الأعداد في علم الفلك إلى شطحات تسبق الخيال ،
وتقاس المسافات بأرقام تنقضي الآجال قبل إحصائها . . .

نماذج من الأجرام السماوية بالأرقام

الأرض

·
الكتلة : 5,98 ×
²⁴10 كلغ وفقاً لأحدث
تقدير
.

·
الحجم : 1,083 × ²⁷10 سم مكعب .

·
مساحة اليابس : 1,49 × ⁸10 كلم² ، أي 29,2% من مساحة
الأرض .

·
مساحة المحيطات : 3,61 × ⁸10 كلم² .

·
العمر : 4,6 + 0,1 إيون .

·
حجم المحيطات ك 1,37 × ⁹10 كلم مكعب (وتحتوي على أكثر من
¹⁸10 طن من المياه) .

·
الكتلة الجوية : 5,27 × ¹⁸10 كلغ .

الـقـمـر

·
متوسط المسافة بين الأرض والقمر : 3,844 × ⁵10 كلم , أي 60 مرة
نصف قطر الأرض (384 ميغامتر) .

·
الكتلة القمرية : 6,7 × ²²10 كلغ , أي 0,012 من كتلة الأرض .

الشمس

·
قطر الشمس = 1,39 × ⁶10 كلم أو 8,64 × ⁵10 ميل .

·
كتلة الشمس = 1,99 × ³⁰10 كلغ ما يقارب 2 × ²⁷10 طن

أي 333 ألف مرة كتلة الأرض أو 99% من كتلة المنظومة الشمسية .

·
تفقد الشمس من وزنها يوميا 360 مليار طن . وعلى الرغم من هذا
التناقص الهائل في كتلة الشمس والذي قدّر في إحصاء آخر بحوالي (1/10000 كتلتها × 1,5 مليار سنة) فإن
الزمن المقدّر لمستقبل عمرها واستمرارها مصدراً للطاقة والحياة هو ما يقرب من
15 مليار سنة , أي نحو ضعف ما مضى من عمرها حتى الآن .

الـمـجـرّة

·
درب التبانة أو اللبانة هي المجرّة التي يتألف منها نظامنا الشمسي وفيها نحو
¹¹10 نجم .

·
طولها حوالي 100 ألف
سنة ضوئية ومعدل سماكتها 6 آلاف سنة ضوئية . ومن المجرّات ما يصل

طولها إلى 200 مليون
سنة ضوئية أي 2 × ⁸10 سنة ضوئية . (تشكّل
المجرّة أ – م 87 الأكثر لمعانا في الكون ، جزءاً من مجموعة العذراء
البعيدة 52 مليون سنة ضوئية عن الأرض ، والتي تضم أكثر من مائة
مليون نجم ، وفي وسطها يقع ثقب أسود هائل الحجم تصل كتلته إلى 5,6 بليون مرة كتلة
الشمس) .

الكون المرئي

·
يبلغ نصف قطر الكون بحساب أينشتاين 35 بليون سنة ضوئية . أما بذرة المادة
الأصلية التي نشأ منها الكون المرئي في الفضاء السحيق ، فتغطي مسافة 64 مليار تريليون
كيلومتر (أي الرقم 64 وأمامه21 صفراً) وعمرها الوسطي 15 مليار سنة . وظهرت في
الوجود بعد 300 ألف سنة من الدويّ أو الانفجار العظيم الذي رافق خلق الكون
.

الأبعاد الفلكية

·
تبعد الشمس عن الأرض حوالى 1,5 × ⁹10 كلم (150 مليون كيلومتر) أي
ما يعادل الوحدة الفلكية أو الفضائية ، وهي بالتحديد متوسط
البعد بين الأرض والشمس ، ويساوي 149,5 مليون
كلم تقريباً ، ويبلغ بعد بلوتو من الشمس نحو 40
وحدة فلكية أو 6 × ⁹10 كلم .

·
تمتد المجرّات إلى ما لا نهاية ، ويبلغ بُعد أقربها إلينا
ملياري مليار من الكيلومترات .

·
لا
بد من وحدة مسافات جديدة غير الوحدة الفلكية للكلام عن الترتيب الهندسي للنجوم ،
هذه الوحدة :هي السنة الضوئية
التي تعادل 63300 وحدة فلكية أو 0,307 فرسخ فلكي ، وتساوي
المسافة التي يقطعها الضوء في الثانية وهي 3 ×
⁸10 كلم .

·
وأقرب نجم للشمس القنطور أو الطلمان يبعد عنها ما يزيد على أربع سنوات ضوئية
.

·
يبعد نجم ذنب الإوزّة عنا حوالى 650 سنة ضوئية (تحتوي مجرّتنا درب التبانة
على ما يزيد على

¹¹10 نجمة من هذه
النجوم) . وتقرب سماكة مجرّتنا في وسطها من ⁴10 سنة ضوئية ، بينما يبلغ
طولها من جانب إلى آخر ⁵10 سنة ضوئية (مائة ألف)
.

·
يبلغ طول بعض المجرًات 2 × ⁷10 سنة ضوئية من طرف إلى آخر . وأقرب
مجرًة كبيرة لمجرّتنا

تبعد عنا مسافة 2 × ⁶10 سنة ضوئية تقريباً نسبة المسافات
في الكون من نواة الذرة إلى أبعد الأشياء عنا ⁴⁰10 . لكن ماذا هناك خارج
حدود علم الفلك الحالي : هل يمتد الكون إلى اللانهاية ؟ أم قد يكون مقوّسًا بطريقة
غريبة فيكون قريباً من السديم الذي يبدو الأبعد عنا ؟

نصف قطر الكون المرئي وفقاً لنظرية أنيشتاين في النسبية يبلغ 35 بليون
سنة ضوئية ، والكون في توسع مستمر ، مع هذا ، يقدّر قطره حالياً بحوالى مائة ألف
مليار مليار كلم .

(الكون محدود العمر ، متغير ومتطور في
حالته الفيزيائية وفي شكله ، غير متجانس في توزيع المادة عبر فضاء ليس إقليدي
الهندسة (فهو رباعي الأبعاد) ، وفي توسع مستمر . يقدّر قطره بحوالى مائة ألف مليار
مليار كلم .

وما زال الكون يموج بالكثير من
الأسرار والطلاسم ويبوح من وقت إلى آخر بعض منها ، فقد اكتشفت مؤخرا أجسام معتمة في
الكون يعادل حجم بعضها حجم الكرة الأرضية ألف مرة ، وهي كتل غير مرئية ، تعتبر
ضرورية لإحداث الحركة المحسوبة في الكون وتكفي لوقف تمدّد الكون في وقتٍ ما في
المستقبل .

بعض أبعاد الكون الرادوي (الإشعاع الفلكي)

زمن انتقال الضوء والموجات الرادوية	البعد بالأميال	النجوم أو المجرّات ومشكلاتها
أكثر من مليار سنة	5 × ²¹10 ميل	نجوم رادوية غير معلومة الذاتية
800 مليون سنة	5 × ²¹10 ميل	الجاثيp أبعد سديم رادوي معروف

الدجاجة p أقوى من
سديم

550 مليون سنة	3 × ²¹10 ميل	رادوي معروف
40 مليون سنة	2,5 × ²⁰10 ميل	مجرّة بيضية
مليونا سنة	1,5 × ¹⁹10 ميل	سديم المرأة المسلسلة (أقرب مجرّة لولبية)

200 ألف سنة	1,5 × ¹⁸10 ميل	سحب ماجلّان أقرب السدم المجرية الخارجية
30 ألف سنة	2 × ¹⁷10 ميل	بقعة ساخنة رادوية
عشرة آلاف سنة	6 × ¹⁶10 ميل	ذات الكرسي p بقايا نجوم فوق المتجدّدة
4 سنوات تقريباً	2,5 × ¹³10 ميل	أقرب نجم مرئي
40 دقيقة	500 مليون ميل	المشتري – الكوكب الرادوي
8 دقائق	93 مليون ميل	الشمس
¼ دقيقة	220 ألف ميل	القمر
1/1000 من الثانية	200 ميل	الأيونوسفير

الأيونوسفير : جو مؤيّن : طبقة مؤيّنة من جوّ الأرض يتراوح
ارتفاعها ما بين 60 كلم و 600 كلم .

أبعاد الذرّة
وكتلتها

·
نصف قطر الإلكترون أو (الكهيرب) 2,8 × 10^{- 13}سم
.

·
كتلة الإلكترون 9,11 × 10^{- 13}كلغ
.

·
كتلة ذرّة الهيدروجين أو البروتون 1,663 × 10^{- 24}غرام
.

·
نسبة البروتون والإلكترون 1836,12 .

·
الإلكترون الواحد لا يزيد وزنه على واحد مقسوم على واحد وأمامه 29 صفراً من
الغرام . ويقع على مسافة تبلغ 50 ألف ضعف قطر نواة الذرّة . فإذا ما شبّهنا النواة بكرة
المضرب فغن الإلكترون سوف يقع على مسافة 3,5 كلم منها .

·
نسبة حجم نواة الذرّة إلى حجم الذرّة كلها مثل النسبة بين بيضة دجاجة في وسط
ملعب كرة قدم وبين الملعب . والذرّة مثل المجموعة الشمسية في حقيقتها فراغ أجوف
.

بعض الموجات
الكهرومغناطيسية

الطول الموجي بالسنتمتر	نوع الموجة	الطول الموجي بالسنتمتر	نوع الموجة
4 ×10 ^{- 5}	الطرف البنفسجي الأقصى للطيف المرئي	7,6 ×10 ^{- 5}	الطرف الأحمر الأقصى للطيف المرئي
1,3×10^{- 6}	أقصر الأشعة فوق البنفسجية	7,5 ×10^{- 6}	أطول الأشعة السينية أو المجهولة
1,71×10^{- 9}	أقصر الأشعة السينية أو المجهولة	3,1 × 10^{- 8}	أطول أشعة غامّا (جاما)
3,2 × 10^{- 12}	الأشعة الكونية	7,1 × 10^{- 10}	أقصر أشعة غامّا

معلومات فلكية منوعة

· التيرا
: بادئة بمعنى مليون مليون (ألف مليار)
¹²10 تيرا سيكل : مليون مليون دورة
.

·
أعلى تردّد جرى قياسه وصل
إلى 260 تيراهرتز ، وذلك ببثّ ليزر من الهليوم والنيون
.

· الشمس : هي المصدر الأصلي والوحيد لمعظم الطاقة الموجودة على الأرض . يرسل
هذا النجم الوهّاج نحو 120 ألف تيراواط من الطاقة إلى الأرض سنوياً أي ما يعادل 12
ألف مرة حاجة العالم كله من الطاقة في العام . وينعكس نحو 30% من هذه الطاقة إلى
العالم الخارجي ، ويتحول نصف الباقي إلى حرارة في صورة أشعة تحت الحمراء . من هذه
الطاقة الهائلة يتحول نحو 300 تيراواط 0,25% من إجمالي ما يصل الأرض من طاقة الشمس
إلى طاقة حركة تنتج عنها حركة الرياح والأمواج .

· الجيغا أو
الجيجا : بادئة
بمعنى ألف مليون (مليار ⁹10) .

· أعلى نوتة (علامة موسيقية) (Note) وصلت إلى 60 جيغا هرتز (أي 60 ألف مليون اهتزازة في الثانية)
.

· ميغا أو
ميجا : بادئة
بمعنى مليون (ألف ألف) ⁶10
.

· ميغا
سيكل : مليون دور أو دورة ز

· ميغا
فاراد : وحدة
سعة كهربائية تساوي مليون فاراد .

· ميغا
جول : وحدة
طاقة ، مليون جول .

· ميغا طن
: مليون طن
.

· ميغا
فلط : مليون
فلط (الفلط وحدة جهد كهربائي) .

· ميغا
واط : مليون
واط (الواط وحدة قدرة أو القوة الكهربائية) . (وهي بالاسم الفيزيائي واط : أما
الواط ساعي ، فهو وحدة العمل والطاقة ، وهي تساوي عمل آلة قوتها واط واحد في ساعة
واحدة) .

· ميغا
أوم : مليون
أوم (الأوم وحدة المقاومة الكهربائية) .

· تقدّر طاقة الشمس بين
¹⁷10 و ¹⁸10 ميغا واط
.

أبعاد الذرّة

يوجد فراغ كبير في الذرّة ، فإذا
أردنا تمثيلها بنواة في حجم كرة البليارد ، علينا وضع الإلكترونات عندئذ على مسافة
تفوق الكيلومتر الواحد ، وإذا لم يكن الفراغ موجوداً فإن رأس الدبوس يزن عندئذ مائة
ألف طن .

والكتلة
بالغرام :

الإلكترون 9,1 × 10^{-
28}.

ذرّة الهيدروجين 1,67 × 10^{- 24} وحدة الكتلة الذرّية
1,66 × 10^{- 24} (1)

ذرّة الأكسجين 26 ×
10^{- 24} وحدة .

القطر
بالملمترات :

الجزيء 0,0000001 ملمتر
(أورانيوم) .

الذرّة الثقيلة
0,0000004 ملمتر .

نواة الأورانيوم
0,000000000016038 ملمتر .

الذرّة الخفيفة
(هيدروجين) 0,0000001 ملمتر

البروتون
0,000000000002 ملمتر .

الإلكترون نقطة أصغر من <
10^{- 14} ملمتر

(1) بين خطين متوازيين متباعدين مليمتراً يمكن رصف ما بين 2 إلى 5
ملايين ذرّة بالتتابع . يعمل مجهر المسح النفقي بتحريك رأس مجسّ لمسافة جزء من
مليار من المتر من السطح المنوي دراسته ، عندما يمر تيار كهربائي في رأس المجسّ
تشكل الإلكترونات نفقاً عبر الفسحة بين رأس المجسّ
والسطح

» الوحدة الفلكية