أكتشف بنفسك : الصفحة الرئيسية > تبادُل > علم الفلك والفضاء > سؤال/ جواب
كيف تقف الكواكب في الفضاء؟
٠٦/٠٤/٢٠٠٤
تاريخ
 
سؤال من
 

بما أننا كنا نعمل منذ أول العام الدراسي حول الفلك مع تلاميذ الصف الأول الابتدائي، هناك سؤال يتكرر وهو سؤال لا أستطيع الرد عليه ببساطة: " كيف تقف الكواكب في الفضاء؟" لقد تعدى التلاميذ المرحلة التخيلية التي تتمثل في "الخيوط" غير المرئية، مهما كانت قوتها!!! لكنهم يصرون على إيجاد تفسير. بعضهم ذكر التفسير على أنه قوة جذب "مثل المغناطيس" مثلما في إجابتكم حول دوران الأرض حول الشمس، فالحديث يدور حول "السقوط" و"الانطلاق" بحيلة معينة عن طريق الأدوات المعلقة في حبال طويلة. هل فكرة الانطلاق هذه صحيحة: هل هناك اندفاع أولى أو بداية حركة الدوران التي يمكن تفسيرها، وهذا السؤال الثاني يحتذبنى شخصياً. شكراً لإجابتكم.

 

 
 
١٨/٠٤/٢٠٠٤
تاريخ
 
إجابة من
 

سوف أبدا بالسؤال الثاني، حيث أنه أسهل في الإجابة: هيا نرى السؤال "لماذا تدور الكواكب في اتجاه واحد حول الشمس؟“. دون الرجوع إلى تفسير ظهور الدوران لدى ميلاد المجرات (إذاً بعد ميلاد الكون)، يمكننا القول بأن المجرة تدور حول نفسها وأن هذا الدوران الكلي لكن التفاضلي (لا تدور كل الأجزاء بنفس السرعة) يؤدي إلى الدوران البطئ للسحاب والأتربة والغازات. وهذا الدوران ضعيف جداً وصعب في ملاحظته لكننا نعرف بعض الأمثلة التي لا جدال فيها. ثم بعد ذلك عند تكاثف جزء من السحاب لتكوين السديم (نجوم بعيدة تظهر كأنها سحابة رقيقة ) الذي تتكون منه الشمس، يتأكد الدوران بشكل واضح. عندما تتكون الكواكب، فإنها تكون قد "احتجزت" كل طاقة الدوران الموجودة في السحاب. إن السحاب يدور ببطء لكن لأنه كبير جداً بالنسبة للنظام الشمسي النهائي، فمع التكاثف يدور بسرعة جداً.
إن التجربة سهلة في تنفيذها، إذا كان لدينا كرسي يدور باحتكاكات قليلة (مثل هذا الكرسي موجود منذ ٣٠ عاماً في قصر الاكتشاف ولا أعرف إذا كان لا يزال موجوداً هناك ) بافتراض شخص جالس على الكرسي وفى يده ثقالتان ناحية الصدر ويلقيهما على هيئة دوران. وعندما يبعد يديه، تبطئ حركته. وإذا قام بثني يديه ذلك يسرع من الحركة (إذا ذلك متوقع ويستحق المشاهدة). هناك مضمار صغير في حدائق الأطفال يمكنهم العمل على هذا النحو. نتخيل طريقاً لوضع كتلة بعيداً عن مركز الدوران ثم بالقرب منه. هذا هو الذي يحدث في حالة الكواكب إذاً هذه هي بداية الدوران. إن ذلك يمثل في الواقع تكبير حركة الدوران الضعيفة للسحاب. حالياً نحن لا ندرك التفاصيل كافة لكن هذه هي الفكرة الأساسية. بالنسبة للخيوط والمغناطيس: أولاً المبدأ الذي يثبت الكواكب هو القوة الأساسية التي نسميها قوة الجذب. كما أن المغناطيسية تمثل قوة أخرى أسهل في رؤيتها بالنسبة لمستوانا وأيضاً بها الجانب "السحري" للحركة على المدى البعيد دون دعامة مادية (خيط غير مرئي، ماذا!). الفرق هو أنه باستطاعة مغناطيسية التجاذب والتنافر تبعاً للأقطاب بينما الجاذبية، فلا تقوم إلا باجتذاب الكتل وليس تنافرها. إذاً فالمغناطيس يمكنه في الواقع، توضيح الحركة عن بعد دون دعامة مادية. إن التماثل مع الخيط يعد أيضاً جيد لأن الخيط لا يستطيع إلا "الاجتذاب" وليس "المباعدة" بين أداتين، أما النفاقة هي أيضاً مثال جيد للدوران حول الشمس. وأخيراً، فإن الجميع يعيش قوة الجذب هذه بما أننا يجب أن ننظر للواقع. إذا استطعنا تحفيز الأطفال لفهم أن الجاذبية الأرضية التي تثبتهم على الأرض (سقوط الأدوات والأجسام، الصعوبة في الصعود... )، إذا نستطيع أن نقول لهم أنها نفس قوة الجاذبية التي تثبت الكواكب حول الشمس. سيسألون لماذا لا تسقط الكواكب على الشمس، تماماً كما يسقطون من الكرسي على الأرض. لأنه يوجد أتزان صحيح بين "إرادة" الكواكب الهروب (عدم حركتهم أو انطلاقها) و"إرادة" الشمس الاحتفاظ بها حولها. إذا قطعنا بقسوة قوة جذب الشمس فإن الكواكب ستذهب في خط مستقيم داخل السحاب. وبسبب تلك الجاذبية، تحيد الكواكب عن هذا الخط المستقيم وتسير في دوائر. والتوازن بين هاتين "الإرادتين" (إرادة الشمس هي الجذب وإرادة الكواكب هي الطاقة الحركية أو سرعتها في الانتقال) يتم بوضع الكوكب في مسافة جيدة من الشمس. إذا كان الكوكب يدور بسرعة فيجب أن يكون بالقرب من الشمس كي تكون قوى الجاذبية قوية (تزيد هذه الصلة مع المسافة) ولكي يتم إنقاذها، لذا فهي تدور ببطء، يجب أن يكون بعيداً عن الشمس لكي لا يسقط عليها. وهنا أيضاً يظل تشبيه النفاقة تشبيه جيد حيث أنها تقع نحو الأرض (عند سيطرة قوى الجاذبية). إذاً كانت يدور، يأخذ المسافة القصوى التي تستطيع أخذها بينها وبين اليد (الشمس). ليس هناك تعديلاً في المسافة بالنسبة لسرعة الدوران طبعاً. وأخيراً إذا تركنا الخيط (توقفت الجاذبية)، ينطلق الحجر في خط مستقيم... يمكننا تخيل إذا كان الخيط ضعيفاً بعض الشئ وأننا كنا ندير الأداة بسرعة فإن النفاقة قد تقطع الخيط عند منشئها. وتكون قد تعرضت للجاذبية بشكل كافٍ وهى مرفوعة.

 
 
كيف تقف الكواكب في الفضاء؟

 
 
١٩/٠٤/٢٠٠٤
تاريخ
 
إجابة من
 

سوف أبدا بالسؤال الثاني، حيث أنه أسهل في الإجابة: هيا نرى السؤال "لماذا تدور الكواكب في اتجاه واحد حول الشمس؟“. دون الرجوع إلى تفسير ظهور الدوران لدى ميلاد المجرات (إذاً بعد ميلاد الكون)، يمكننا القول بأن المجرة تدور حول نفسها وأن هذا الدوران الكلي لكن التفاضلي (لا تدور كل الأجزاء بنفس السرعة) يؤدي إلى الدوران البطئ للسحاب والأتربة والغازات. وهذا الدوران ضعيف جداً وصعب في ملاحظته لكننا نعرف بعض الأمثلة التي لا جدال فيها. ثم بعد ذلك عند تكاثف جزء من السحاب لتكوين السديم (نجوم بعيدة تظهر كأنها سحابة رقيقة ) الذي تتكون منه الشمس، يتأكد الدوران بشكل واضح. عندما تتكون الكواكب، فإنها تكون قد "احتجزت" كل طاقة الدوران الموجودة في السحاب. إن السحاب يدور ببطء لكن لأنه كبير جداً بالنسبة للنظام الشمسي النهائي، فمع التكاثف يدور بسرعة جداً. إن التجربة سهلة في تنفيذها، إذا كان لدينا كرسي يدور باحتكاكات قليلة (مثل هذا الكرسي موجود منذ ٣٠ عاماً في قصر الاكتشاف ولا أعرف إذا كان لا يزال موجود هناك) بافتراض شخص جالس على الكرسي وفى يده ثقالتان ناحية الصدر ويلقيهما على هيئة دوران. وعندما يبعد يديه، تبطئ حركته. وإذا قام بثني يديه ذلك يسرع من الحركة (إذا ذلك متوقع ويستحق المشاهدة). هناك مضمار صغير في حدائق الأطفال يمكنهم العمل على هذا النحو. نتخيل طريقاً لوضع كتلة بعيداً عن مركز الدوران ثم بالقرب منه. هذا هو الذي يحدث في حالة الكواكب إذاً هذه هي بداية الدوران. إن ذلك يمثل في الواقع تكبير حركة الدوران الضعيفة للسحاب. حالياً نحن لا ندرك التفاصيل كافة لكن هذه هي الفكرة الأساسية. بالنسبة للخيوط والمغناطيس: أولاً المبدأ الذي يثبت الكواكب هو القوة الأساسية التي نسميها قوة الجذب. كما أن المغناطيسية تمثل قوة أخرى أسهل في رؤيتها بالنسبة لمستوانا وأيضاً بها الجانب "السحري" للحركة على المدى البعيد دون دعامة مادية (خيط غير مرئي، ماذا!). الفرق هو أنه باستطاعة مغناطيسية التجاذب والتنافر تبعاً للأقطاب بينما الجاذبية، فلا تقوم إلا باجتذاب الكتل وليس تنافرها. إذاً فالمغناطيس يمكنه في الواقع، توضيح الحركة عن بعد دون دعامة مادية. إن التماثل مع الخيط بعد أيضاً جيد لأن الخيط لا يستطيع إلا "اجتذاب" وليس " المتباعدة " بين أداتين، أما النفاقة هي أيضاً مثال جيد للدوران حول الشمس. وأخيراً، فإن الجميع يعيش قوة الجذب هذه بما أننا يجب أن ننظر للواقع. إذا استطعنا تحفيز الأطفال لفهم أن الجاذبية الأرضية التي تثبتهم على الأرض (سقوط الأدوات والأجسام، الصعوبة في الصعود... )، إذا نستطيع أن نقول لهم أنها نفس قوة الجاذبية التي تثبت الكواكب حول الشمس. سيسألون لماذا لا تسقط الكواكب على الشمس، تماماً كما يسقطون من الكرسي على الأرض. لأنه يوجد أتزان صحيح بين "إرادة" الكواكب الهروب (عدم حركتها أو انطلاقها) و"إرادة" الشمس الاحتفاظ بها حولها. إذا قطعنا بقسوة قوة جذب الشمس فإن الكواكب ستذهب في خط مستقيم داخل السحاب. وبسبب تلك الجاذبية، تحيد الكواكب عن هذا الخط المستقيم وتسير في دوائر. والتوازن بين هاتين "الإرادتين" (إرادة الشمس هي الجذب وإرادة الكواكب هي الطاقة الحركية أو سرعتها في الانتقال) يتم بوضع الكوكب في مسافة جيدة من الشمس. إذاً كانت يدور، يأخذ المسافة القصوى التي تستطيع أخذها بينها وبين اليد (الشمس). ليس هناك تعديلًٌ في المسافة بالنسبة لسرعة الدوران طبعاً. وأخيراً إذا تركنا الخيط (توقف الجاذبية)، ينطلق الحجر في خط مستقيم... يمكننا تخيل إذا كان الخيط ضعيفاً بعض الشئ وأننا كنا ندير الأداة بسرعة فإن النفاقة قد تقطع الخيط عند منشئها. وتكون قد تعرضت للجاذبية بشكل كافٍ وهى مرفوعة.

 
 
كيف تقف الكواكب في الفضاء؟

 
 
٢٧/٠٤/٢٠٠٤
تاريخ
 
إجابة من
 

سوف أبدا بالسؤال الثاني، حيث أنه أسهل في الإجابة عليه: هيا نرى السؤال "لماذا تدور الكواكب في اتجاه واحد حول الشمس؟“. دون الرجوع إلى تفسير ظهور الدوران لدى ميلاد المجرات (إذاً بعد ميلاد الكون)، يمكننا القول بأن المجرة تدور حول نفسها وأن هذا الدوران الكلي لكن التفاضلي (لا تدور كل الأجزاء بنفس السرعة) يؤدي إلى الدوران البطئ للسحاب والأتربة والغازات. وهذا الدوران ضعيف جداً وصعب في ملاحظته لكننا نعرف بعض الأمثلة التي لا جدال فيها. ثم بعد ذلك عند تكاثف جزء من السحاب لتكوين السديم (نجوم بعيدة تظهر كأنها سحابة رقيقة ) الذي تتكون منه الشمس، يتأكد الدوران بشكل واضح. عندما تتكون الكواكب، فإنها تكون قد "احتجزت" كل طاقة الدوران الموجودة في السحاب. إن السحاب يدور ببطء لكن لأنه كبير جداً بالنسبة للنظام الشمسي النهائي، فمع التكاثف يدور بسرعة جداً. إن التجربة سهلة في تنفيذها، إذا كان لدينا كرسي يدور باحتكاكات قليلة (مثل هذا الكرسي موجود منذ ٣٠ عاماً في قصر الاكتشاف ولا أعرف إذا كان لا يزال موجود هناك) بافتراض شخص جالس على الكرسي وفى يده ثقالتان ناحية الصدر ويلقيهما على هيئة دوران. وعندما يبعد يديه، تبطئ حركته. وإذا قام بثني يديه ذلك يسرع من الحركة (إذا ذلك متوقع ويستحق المشاهدة). هناك مضمار صغير في حدائق الأطفال يمكنهم العمل على هذا النحو. نتخيل طريق لوضع كتلة بعيداً عن مركز الدوران ثم بالقرب منه. هذا هو الذي يحدث في حالة الكواكب إذاً هذه هي بداية الدوران. إن ذلك يمثل في الواقع تكبير حركة الدوران الضعيفة للسحاب. حالياً نحن لا ندرك التفاصيل كافة لكن هذه هي الفكرة الأساسية. بالنسبة للخيوط والمغناطيس: أولاً المبدأ الذي يثبت الكواكب هو القوة الأساسية التي نسميها قوة الجذب. كما أن المغناطيسية تمثل قوة أخرى أسهل في رؤيتها بالنسبة لمستوانا وأيضاً بها الجانب "السحري" للحركة على المدى البعيد دون دعامة مادية (خيط غير مرئي، ماذا!). الفرق هو أنه باستطاعة مغناطيسية التجاذب والتنافر تبعاً للأقطاب بينما الجاذبية، فلا تقوم إلا باجتذاب الكتل وليس تنافرها. إذاً فالمغناطيس يمكنه في الواقع، توضيح الحركة عن بعد دون دعامة مادية. إن التماثل مع الخيط بعد أيضاً جيد لأن الخيط لا يستطيع إلا "الاجتذاب" وليس " المباعدة " بين أداتين، أما النفاقة هي أيضاً مثال جيد للدوران حول الشمس. وأخيراً، فإن الجميع يعيش قوة الجذب هذه بما أننا يجب أن ننظر للواقع. إذا استطعنا تحفيز الأطفال لفهم أن الجاذبية الأرضية التي تثبتهم على الأرض (سقوط الأدوات والأجسام، الصعوبة في الصعود... )، إذا نستطيع أن نقول لهم أنها نفس قوة الجاذبية التي تثبت الكواكب حول الشمس. سيسألون لماذا لا تسقط الكواكب على الشمس، تماماً كما يسقطون من الكرسي على الأرض. لأنه يوجد أتزان صحيح بين "إرادة" الكواكب الهروب (عدم حركتها أو انطلاقها) و"إرادة" الشمس الاحتفاظ بها حولها. إذا قطعنا بقسوة قوة جذب الشمس فإن الكواكب ستذهب في خط مستقيم داخل السحاب. وبسبب تلك الجاذبية، تحيد الكواكب عن هذا الخط المستقيم وتسير في دوائر. والتوازن بين هاتين "الإرادتين" (إرادة الشمس هي الجذب وإرادة الكواكب هي الطاقة الحركية أو سرعتها في الانتقال) يتم بوضع الكوكب في مسافة جيدة من الشمس. إذاً كانت تدور، يأخذ المسافة القصوى التي تستطيع أخذها بينها وبين اليد (الشمس). ليس هناك تعديلٌُ في المسافة بالنسبة لسرعة الدوران طبعاً. وأخيراً إذا تركنا الخيط (توقف الجاذبية)، ينطلق الحجر في خط مستقيم... يمكننا تخيل إذا كان الخيط ضعيف بعض الشئ وأننا كنا ندير الأداة بسرعة فإن النفاقة قد تقطع الخيط عند منشأها. وتكون قد تعرضت للجاذبية بشكل كافي وهى مرفوعة.

 
 
أدوات
© اكتشف بنفسك ٢٠١٤