أكتشف بنفسك : الصفحة الرئيسية > تبادُل > علم الفلك والفضاء > سؤال/ جواب
لماذا تبدو النجوم والكواكب كروية الشكل؟
١٨/٠٩/٢٠٠١
تاريخ
 
سؤال من
 

في أثناء حصتي الأولى، سألني أحد التلاميذ لماذا تبدو الأرض دائرية الشكل وليست مستطيلة مثلاً؟ كيف يمكن شرح ذلك ببساطة؟ فالكواكب والنجوم والأقمار والمذنبات وكل ما يكون عالمنا على هيئة الكرة؟

 

 
 
٢٨/٠٩/٢٠٠١
تاريخ
 
إجابة من
 

سيجيب أحد الفيزيائيين بمصطلحات فنية، مفيداً بأن كل الأجسام تميل إلي اختيار الهيئة التي تجعل طاقتها عند مستواها الأدنى؛ في حالة الكواكب يعمل الشكل الدائري علي تقليل طاقة (الجهد) الوزن. غير أن مفهوم الطاقة مجرد إلى حد ما بالنسبة لتلاميذ المرحلة الابتدائية ولعدد لا بأس به من المعلمين! وربما تكون هناك طريقة بديهية وهي شرح ذلك باستخدام مصطلحات قوة الجاذبية. نحن نعلم أن الجاذبية تؤثر في انجذاب الأجسام إلى بعضها البعض؛ فالأرض تجذب القمر، وتجذب أيضًا التفاح وكل الأشياء الموجودة علي سطحها. وتؤثر تلك الجاذبية أيضًا فى مختلف أجزاء الأرض التي تميل إلي الاقتراب من بعضها البعض لأقصي حد. وتعد الكرة، مع تماثل رسمها الهندسي، هي الشكل الذي يسمح لكل الأجزاء بالتقارب لأقصي حد ممكن؛ وذلك مثل المتفرجين الذين يحيطون بأحد المشاهد في الطريق فيقفون في دائرة حتى يكون الكل أقرب ما يكون دون دخول الدائرة. وبالمقارنة فالمستطيل له "زوايا" غير ملائمة تبعد الرؤية عن المركز. وهناك سبب مماثل إلي حد ما يشرح أن نقط المياه (من أي سائل) عند تعلقها في الهواء تكون دائرية الشكل، فهنا تقوم المساحة الحرة بالسيطرة على الطاقة، كما أن الكرة هي فعلاً الشكل الذي يقلل من مساحة أي حجم. وتظل هناك مشكلة قائمة وهي أن الأجسام الصغيرة (نيازك، نوايا المذنبات، أو الأقمار الصغيرة) ليست كروية الشكل تمامًا، بل إنها قد تتخذ أشكالاً غير منتظمة (نواة مذنب هلالي لها شكل حبة الفول السوداني إلى حد ما). ويرجع السبب في ذلك إلى أنه لإعادة تشكيل الجسم، يجب التغلب علي صلابته التي تعمل علي الحفاظ علي هيئته. وبالنسبة لكرة ماء أو غاز (وضع النجوم) تكون الصلابة ضعيفة جدًا، ولكنها تكون أكبر بكثير بالنسبة للأجسام الصلبة، الأمر الذي يفسر أن الأشياء الصغيرة مثل التلفزيون والغسالات... أو جسم الإنسان نفسه لا يشكل نفسه تلقائيًا على شكل الكرة، لحسن الحظ! أما بالنسبة للأجسام السماوية، فيجب الوصول لحجم معين حتى تستطيع الجاذبية، التي تزيد مع الوزن، أن تتغلب علي الصلابة التي تظل ثابتة. عند تقدير مدى صلابة وكثافة المادة الصلبة المعتادة، نجد أن الحجم المطلوب يبلغ ٤٠٠ كم. بينما الأشياء الأصغر حجماً (نيازك، مذنبات، أقمار صغيرة مثل أقمار المريخ) تتخذ شكلاً غير كروي لأن الجاذبية ضعيفة جدًا لتشكيلَها. "تكاد" النيازك الكبيرة (قطرها حوالي ١٠٠٠ كم) أن تكون دائرية الشكل. وكلما زاد هذا الحجم، تشكل الأجسام نفسها تلقائياً على هيئة كرة! وهناك صور سماوية جميلة للأجسام المرئية يمكن الإطلاع عليها على هذا الموقع  Htt://www.nineplanets.org/

 
 
لماذا تبدو النجوم والكواكب كروية الشكل؟

 
 
٠١/١٠/٢٠٠١
تاريخ
 
إجابة من
 

سيجيب أحد الفيزيائيين بمصطلحات فنية، مفيداً بأن كل الأجسام تميل إلي اختيار الهيئة التي تجعل طاقتها عند مستواها الأدنى؛ في حالة الكواكب يعمل الشكل الدائري علي تقليل طاقة (الجهد) الوزن. غير أن مفهوم الطاقة مجرد إلى حد ما بالنسبة لتلاميذ المرحلة الابتدائية ولعدد لا بأس به من المعلمين! وربما تكون هناك طريقة بديهية وهي شرح ذلك باستخدام مصطلحات قوة الجاذبية. نحن نعلم أن الجاذبية تؤثر في انجذاب الأجسام إلى بعضها البعض؛ فالأرض تجذب القمر، وتجذب أيضًا التفاح وكل الأشياء الموجودة علي سطحها. وتؤثر تلك الجاذبية أيضًا في مختلف أجزاء الأرض التي تميل إلي الاقتراب من بعضها البعض لأقصي حد. وتعد الكرة، مع تماثل رسمها الهندسي، هي الشكل الذي يسمح لكل الأجزاء بالتقارب لأقصي حد ممكن؛ وذلك مثل المتفرجين الذين يحيطون بأحد المشاهد في الطريق فيقفون في دائرة حتى يكون الكل أقرب ما يكون دون دخول الدائرة. وبالمقارنة فالمستطيل له "زوايا" غير ملائمة تبعد الرؤية عن المركز. وهناك سبب مماثل إلي حد ما يشرح أن نقط المياه (من أي سائل) عند تعلقها في الهواء تكون دائرية الشكل، فهنا تقوم المساحة الحرة بالسيطرة على الطاقة، كما أن الكرة هي فعلاً الشكل الذي يقلل من مساحة أي حجم. وتظل هناك مشكلة قائمة وهي أن الأجسام الصغيرة (نيازك، نوايا المذنبات، أو الأقمار الصغيرة) ليست كروية الشكل تمامًا، بل إنها قد تتخذ أشكالاً غير منتظمة (نواة مذنب هلالي لها شكل حبة الفول السوداني إلى حد ما). ويرجع السبب في ذلك على أنه لإعادة تشكيل الجسم، يجب التغلب علي صلابته التي تعمل علي الحفاظ علي هيئته. وبالنسبة لكرة ماء أو غاز (وضع النجوم) تكون الصلابة ضعيفة جدًا، ولكنها تكون أكبر بكثير بالنسبة للأجسام الصلبة، الأمر الذي يفسر أن الأشياء الصغيرة مثل التلفزيون والغسالات... أو جسم الإنسان نفسه لا يشكل نفسه تلقائيًا على شكل الكرة، لحسن الحظ! أما بالنسبة للأجسام السماوية، فيجب الوصول لحجم معين حتى تستطيع الجاذبية، التي تزيد مع الوزن، أن تتغلب علي الصلابة التي تظل ثابتة. عند تقدير مدى صلابة وكثافة المادة الصلبة المعتادة، نجد أن الحجم المطلوب يبلغ ٤٠٠ كم. بينما الأشياء الأصغر حجماً (نيازك، مذنبات، أقمار صغيرة مثل أقمار المريخ) تتخذ شكلاً غير كروي لأن الجاذبية ضعيفة جدًا لتشكيلَهما. "تكاد" النيازك الكبيرة (قطرها حوالي ١٠٠٠ كم) أن تكون دائرية الشكل. وكلما زاد هذا الحجم، تشكل الأجسام نفسها تلقائياً على هيئة كرة! وهناك صور سماوية جميلة للأجسام المرئية يمكن الإطلاع عليها على هذا الموقع
Htt://www.nineplanets.org/

 
 
أدوات
© اكتشف بنفسك ٢٠٢٤