ما هي الفيزياء الفلكية؟

كرة سوداء مع خطوط زرقاء منحنية تخرج منها وقرص متوهج حولها.

مفهوم الفنان للثقب الأسود. يستخدم علماء الفلك التلسكوبات ، سواء على الأرض أو في الفضاء ، لتجميع الإشعاع من الأجسام الفضائية. يمارس علماء الفيزياء الفلكية قوانين الفيزياء والنظريات الفيزيائية لتفسير هذا الإشعاع. في النهاية ، من ملاحظات علماء الفلك وعقول وعمل علماء الفيزياء الفلكية - وخيال فناني الفضاء - لدينا صور مثل هذه. الصورة عبر دانا بيري / ناسا /ويكيميديا ​​كومنز.

الفيزياء الفلكية هي علم العمليات الفيزيائية في الكون. يستخدم البيانات التي جمعها علماء الفلك باستخدام التلسكوبات على الأرض وفي الفضاء - جنبًا إلى جنب مع قوانين ونظريات الفيزياء - من أجل تفسير الكون من حولنا. إذا طلب علم الفلكماذا او ماوأينيسأل الفيزياء الفلكيةكيفولماذا. أخت العلم -علم الكواكب- يدرس الكواكب في نظامنا الشمسي والأنظمة الشمسية البعيدة في مجرتنا درب التبانة. أخت أخرى بالعلم -علم الكونيات- يدرس المجرات والفراغات الخارجية ، وبنية الكون وتاريخه على نطاق واسع.

على سبيل المثال ، قد يقضي عالم الفلك الليالي على التلسكوب في جمع البيانات عن النجم. ارتداء قبعة الفيزيائي الفلكي الخاصة به - واعتمادًا على الأدوات التي تم استخدامها مع التلسكوب (أجهزة قياس الضوءأومطياف، على سبيل المثال) - سوف يلجأ هذا العالم بعد ذلك إلى قوانين الفيزياء لفهم كيفية إنتاج هذا النجم لطاقته ، وما إذا كان لديه رفيق (أو ربما كواكب ، أو ربما قرص محاط) ، وكيف يتحرك النجم عبر الفضاء.

سيسأل علماء الفيزياء الفلكية المجرية بعد ذلك كيف يتناسب هذا النجم مع ما هو معروف عن مجرتنا درب التبانة.

سيسأل علماء الكونيات بعد ذلك كيف تتناسب معرفة النجوم مع معرفة الكون ككل.

وبالمناسبة ، قد تصف كل هذه العلامات - عالم الفلك ، وعالم الفيزياء الفلكية ، وعالم الكونيات ، على سبيل المثال - شخصًا واحدًا تتمثل مهمته في دراسة الكون وفهمه.

بالإضافة إلى أن هذا الوصف هو مجرد نظرة مبسطة للغاية لما يفعله علماء الفلك / علماء الفيزياء الفلكية / علماء الكونيات بالفعل. قد يجلبون ، على سبيل المثال ، العديد من العلوم الأخرى إلى دراساتهم: الكيمياء ، والجيولوجيا ، وعلم الأحياء والمزيد. سوف يجلبون كل هذه المعرفة إلى بؤرة التركيز باستخدام ترسانة قوية ومعقدة من النظريات والأدوات والقوة الحسابية التي لم يكن من الممكن تصورها قبل بضعة عقود فقط. تسعى جميع أدوات علم الفلك ، وجميع أجهزته المختلفة وبياناته ونظرياته ومساراته الدراسية ، إلى الإجابة عن أكبر الأسئلة التي تواجه البشرية. كيف وصل كوننا إلى هنا؟ ما هو تاريخها؟ ايننحنيأتي من؟ هل يوجد آخرون مثلنا في مكان آخر في الكون؟



صورة ظلية لشخص أمام السحب الكونية.

في النهاية ، الفيزياء الفلكية هي أداة تساعد البشرية على فهم مكانتها في الكون.

يبدأ تاريخ الفيزياء الفلكية حقًا في أوروبا مع عصر النهضة ، عندما تخلص علم الفلك من أغلال الأساطير القديمة وأصبح علمًا حقيقيًا. في فلورنسا عام 1610جاليليو جاليليأصبح من أوائل الذين وجهوا التلسكوب نحو السماء ، وكشفوا عن كون يتعارض مع التعاليم التقييدية للكنيسة. بحلول عام 1633 ، شهد هذا التناقض الخطير محاكمة جاليليو من قبل محاكم التفتيش الرومانية وحصره في الإقامة الجبرية لبقية حياته حتى وفاته في عام 1642.

لوحة على طراز العصور الوسطى تظهر رجلاً ثريًا جالسًا يحدق من خلال التلسكوب ؛ رجل ذو لحية حمراء ، يُفترض أن يكون غاليليو ، يتكئ عليه.

لوحة رسمها جوزيبي بيرتيني (1858) ، تصور جاليليو (واقفًا) تُظهر دوجي أو دوق البندقية (جالسًا) كيفية استخدام التلسكوب. يُذكر جاليليو كواحد من أوائل علماء الفلك الرصديين. صورة عبرويكيميديا ​​كومنز.

في إنجلترا عام 1665 ،إسحاق نيوتنبعد أن فر من جامعة كامبريدج هربًا من الطاعون العظيم ، استقر في بلدة ولادته ، المجتمع الريفي في وولشتورب ، لينكولنشاير. على مدى السنوات العديدة التالية ، تطورحساب التفاضل والتكاملوالأفكار الثورية عن الضوء. في عام 1687 ، نشر كتابهقانون الجاذبية العالمية، مشيرًا إلى أن كل جسيم يجذب كل جسيم آخر في الكون بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج كتلها وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما. لأول مرة ، يمكن للعلماء حساب قوة التجاذب بين الأجسام في الفضاء. كانت هذه خطوة عملاقة إلى الأمام في قدرة العلماء على فهم السماء.

رجل طويل الشعر يحمل شعارات اكتشافاته مثل المنشور والتلسكوب والتفاحة والكواكب بمداراتها.

إسحاق نيوتن (1642-1726). قال الشهير في عام 1675: 'إذا كنت قد رأيت المزيد ، فذلك بالوقوف على أكتاف العمالقة.' صورة عبرTeachertech.rice.edu.

لذلك يمكن القول أن نيوتن كان أول عالم فيزياء فلكية ، مستخدمًا الأدوات الرياضية والفيزيائية التي طورها بنفسه لطرح أسئلة حول طبيعة العمليات الفيزيائية في الكون.

لكن أهم إدراك ظهر من عصر نيوتن كان ببساطة أن الكون تحكمه عمليات فيزيائية. بالنظر إلى الأدوات الصحيحة ، يمكن فهم هذه العمليات من قبل البشر. لم يعد الكون يطيع نزوات القوى الغامضة التي لا يمكن فهمها: ما كان هناكمجرد فيزياء.

في القرن 20th،البرت اينشتاينبدأ ثورة جديدة في فهمنا للجاذبية مع نظريته العامة للنسبية.

من المقدر الآن أن ما نعرفه عن الكون يتضاعف كل 10 سنوات.

يأتي جزء كبير من هذه المعرفة من المساهمة المستمرة لعلماء الفيزياء الفلكية في فهمنا لقوانين الطبيعة في الكون.

تقاويم 2020 القمرية على وشك النفاد! اطلب ما يناسبك قبل ذهابهم. هدية رائعة!

ألبرت أينشتاين كرجل كبير السن.

أينشتاين في عام 1947 ، عن عمر يناهز 68 عامًا. غيرت نظرياته الخاصة والعامة عن النسبية الطريقة التي يفكر بها علماء الفيزياء الفلكية بشأن الفضاء والمادة والزمان.

خلاصة القول: يعمل علم الفلك الرصدي والفيزياء الفلكية معًا لتعزيز فهمنا للكون. يطبق علماء الفيزياء الفلكية قوانين الفيزياء والنظريات الفيزيائية لتفسير الضوء الذي يجمعه علماء الفلك المرصودون.