Parsec - pc

الـ pc أو الـ  Parsec .. هي أكبر وحدة لقياس المسافات على غير المتعارف عليه عند المعظم انها السنة الضوئية

 هي ايه الـ pc دي ؟

الأول التسمية :

دي اختصار لـ parsec

الكلمة نفسها جاية من تعريف الوحدة دي وهي parallax of one arc-second

ف اتاخدت par و sec واتحطوا مع بعض وبقى ده الاسم

قيمتها :

3.0856776 * 10^16 متر

حوالي 3.26 سنة ضوئية

هي جت كده ازاي ؟

لو عملنا مثلث قائم فيه ضلع طولة 1 au .. أو 1 وحدة فلكية " الوحدة الفلكية هي المسافة بين الارض والشمس .. تقريبا 149.6 مليون كيلو متر "

ويقابله زاوية قياسها 1 ثانية 

هيكون ضلع المثلث التاني هو قيمة الـ parsec اللي بنتكلم عنها

ليه بقى ؟

دي حاجة من تعريف الوحدة نفسها .. لانها عبارة عن المسافة بين الارض وبين جسم ما تكون زاوية الـ parallax * الخاصة به 1 ثانية .. ومن هنا جه المثلث اللي حسبنا بيه مقدار الوحدة

* Parallax : هي اختلاف الموضع الظاهري نتيجة اختلاف الزاوية اللي ببص على الجسم منها

من الاخر كده .. قرب صباعك خالص في نص عينيك وبص بعين واحدة .. مرة اليمين ومرة الشمال .. وركز في اللي هيبان ويكأنه ورا صباعك .. كل مرة هتشوف خلفية مختلفة كأن مكانه تغير ! .. هو ده بقى

صورة بتوضح الكلام ده والمثلث هو اللي بين النقط بالـ 3 ألون المختلفة

Image Credit : wikipedia

النسبية الخاصة 1

كلنا بنسمع عن آينشتاين وعن النسبية بس ناس تقول انها حاجة معقدة وناس تقول يا عم د آينشتاين سيبك من الكلام ده وكده كده معادلات وحاجات كده ف مش هفهم وكده ~

هنحاول مع بعض نخلي الموضوع سهل وبسيط كل فترة كده كلمتين عن حاجة في النسبية من البداية

الأول ... هي الحكاية بدأت من ايه بالظبط ؟!
الموضوع من أيام جاليليو .. جاليليو قال مبدأ بسيط وجامد جدا في نفس الوقت " مبدأ النسبية "
قال انه مفيش أي تجربه مهما كانت تقدر تعملها وتقيس بيها السرعة المطلقة لأي جسم وان نتائج التجربة دي مش معتمدة على سرعته " اللي بيعمل التجربة يعني " بالنسبة للناس التانين اللي مش داخلين معانا في التجربة

يعني .. لو أنا " أ " قررت اني أقيس سرعة واحد تاني " ب " ف القياس بتاعي ده معتمد بس على السرعة النسبية بيني وبين " ب " وملهاش علاقة خالص بسرعة واحد تاني وليكن " جـ "
بالتالي القياس هنا هو الفرق بيني وبين " ب " فقط
إذا: القياس اللي أنا قسته هو نسبي لاني لو بتحرك بسرعة معينة هتأثر على قياسي ده .. حتى لو أنا واقف ف الارض يتتحرك حول محورها لآ وبتتحرك كمان حوالين الشمس ! لآ وكمان الشمس ذات نفسها بتتحرك حوالين مركز المجرة ! ومركز المجرة نفسه بكامل نجوم المجرة بيتحرك ف الحركة متسلسلة ومقدرش ألاقي مكان في الكون كله أقول عليه انه ساكن سكون مطلق
انما أقدر أقول هو ساكن بالنسبة لـ كذا

وده كان أول مبدأ قامت عليه النظرية النسبية

المبدأ التاني كان من نتائج معادلات ماكسويل وهي ان الضوء سرعته ثابتة مهما كان الملاحظ أو مهما تحركت معاه أو ضده بأي سرعة كانت .. لو اتنططت هتشوف الضوء بيتحرك بسرعة الضوء دايما مهما كان مكانك أو حركتك
ايه ده !! .. يعني مفيش مسافة وزمن وكده !
لآ مفيش
ولأول مرة في التاريخ تظهر سرعة مفيش فيها مسافة ولا زمن .. كانت المعادلات دي صدمة ومفاجأة كبيرة جدا .. حتى لما تفكر في الموضوع .. فعلا الموضوع مرعب لاننا فاهمين ان السرعة هي تغير في المسافة في وقت معين !
أنا انتقلت من " أ " إلى " ب " في وقت كذا
يجي الحاج ماكسويل ويقولك لآ .. الضوء مبيفهمش كده .. الضوء ملوش دعوة لا بمسافات ولا بزمن هو معتمد بس على الوسط اللي هيمشي فيه !!
وعملوا تجارب بالعبيط بقى عشان يثبتوا الكلام ده وكانت النتيجة نجاح في كل مرة مهما حاولوا
ومن أشهر التجارب تجربة ميكسلون ومورلي هنتكلم عنها المرة الجاية ان شاء الله

كده تكلمنا عن البداية وعن الاساس .. مبدأين
1: مبدأ النسبية لجاليلو
2: ثبات سرعة الضوء

An Illustrated Guide to Relativity

لأي حد نفسه يبدأ في النسبية الخاصة .. كتاب بسيط ورائع جدا والشرح فيه من البداية بطريقة سهلة

Download

اقصر مسافة بين نقطتين ؟!

تعودنا دايما اننا نقول ان اقصر مسافة بين نقطتين هي الخط المستقيم !
لكن هل الكلام ده صح ؟

لو عاملنا العبارة دي تعامل مجرد .. اه الكلام ده صح
طب لو عاملناه في الحقيقة ؟! .. لآ الكلام ده مش صح

ليه بقى ؟!!

وفقا للنسبية العامة لآينشتاين .. اي جسم له كتلة لو حطيناه في الفضاء " Spacetime " - سموه كده لان الفراغ نفسه متعلق بالوقت ومفيش بينهم انفصال وفقا للنسبية الخاصة - هيعمل curve فيه
حجم التشوه ده أو المنحنى هيكون بناءا على كتلة الجسم .. في الحقيقة نقدر نقول الكثافة عشان الدقة

الحكاية دي بيكون شكلها كده بالضبط ..

الصور دايما أقرب للعقل :D

وهو ده سبب الجاذبية في المقام الأول ... ممممم نشوف فيديو !

وبتعميم الفكرة .. كل حاجة حوالينا موجودة ف الـ spacetime ده .. لانه عبارة عن حاوية كبييييييرة جدا فيها الكون كله
لدرجة ان الضوء نفسه لازم يمشي جواه واحنا كبشر أو كواكب أو أدوات أو أي حاجة ... موجودة جواه
بمعنى انه لو كان منحني كل حاجة في حياتنا هتكون واخدة نفس شكل الانحناء ده
فمعنى كده اننا لو كنا فاكرين ان الضوء بيمشي في خطوط مستقيمة يبقى الكلام ده غلط ؟!!
أيوه بالظبط كده .. الضوء بيمشي ف الـ spacetime مش في خطوط مستقيمة
لآ وكمان أثبتوها بالتجربة انهم لاحظوا تأثير الشمس في الـ spacetime ده عن طريق متابعة نجم موجود ورا الشمس في وقت الكسوف ولو الشمس بتعمل كده بجد هنقدر نشوفه
وفعلا عملوها وطلع الكلام صح ... زي م ف الصورة كده

كده اثبتنا ان الكلام ده صح وهو اللي بيعمل الجاذبية وبيسبب انحناء الضوء وكل حاجة موجودة فيه .. ومنها المسطرة اللي هقيس بيها المسافة !

تعالوا نشوف الصورة دي كده ~

معنى كده اني لو معايا مسطرة وبقيس مسافة هقيس الخط الأزرق .. اللي هو نازل وطالع ومنحني أصلا وهتكون المسطرة نفسها واخدة الشكل ده معايا وكل حاجة حواليا واخدة نفس الشكل ف مش هحس بيه

لكن في الواقع فيه خط تاني اقصر بكتير جدا من الموضوع ده وهو الخط الأحمر
ف بالتالي هو ده الخط المستقيم المجرد او المطلق مش الخط المستقيم اللي بنقيسه .. لاننا بنقيش الأزرق لكن في الواقع هو المفروض الأحمر هو الأقصر .. معنى كده ان قياسنا اللي بنقول عليه مستقيم .. لو شفناه بشكل مطلق مش هنلاقيه مستقيم !

وبالتالي اقصر مسافة بين نقطتين .. هي الخط المستقيم اللي من غير تشوه في الـ Spacetime :D

Exoplanets !

كل يوم بنشوف ان الناس اكتشفت كوكب جديد خارج المجموعة الشمسية بيكون بيننا وبينه كام ألف سنة ضوئية السؤال هنا بيعرفوا ازاي ؟! خاصة ان الموضوع صعب جدا تقدر تتخيلها على انك واقف قدام عربية ومشغل نور ولاعة وبعدين نور العربية اتفتح !
لكن الاجابة بسيطة:
فيه أكتر من طريقة للحكاية دي

الطريقة الأولى:
المفروض ان الكوكب ده بيلف حوالين نجم وأي جسمين بيلفوا حوالين بعض الاتنين بيتحركوا .. حركة الكوكب عارفينها لكن النجم نفسه بيتحرك في شكل تقريبا دائري حوالين مركز الكتلة الخاص بالجسمين
ف من حركة النجم دي بيعرفوا ان كان فيه كواكب حواليه ولا لأ ويقدروا يعرفوا الكتلة بالنسبة لكتلة النجم عن طريق حجم المسار اللي بيتحرك فيه النجم
بيسموا الحركة دي : Reflex motion
فيه Simulation ظريف بيوضح الحكاية دي هنا ~
http://phet.colorado.edu/sims/my-solar-system/my-solar-system_en.html

الطريقة التانية:
اننا نكون محظوظين والنظام النجمي اللي بنتابعه يكون على مستوى يسمح لنا اننا نشوف الكوكب وهو بيعدي من قدام النجم " زي م كان حصل مع الزهرة كده ف 2012 كان قلل نسبة اضاءة الشمس بحوالي 1 من 100 الف جزء " .. الموضوع بيكون صعب شوية لكن مش مستحيل

الطريقة التالتة:
من تأثير الجاذبية بان اي حاجة لها كتلة بتعمل Distortion ف الـ Space Time ف بالتالي لو فيه كوكب ووراه نجم الضوء اللي جاي من النجم هيحصله الظاهرة اللي بيسموها Gravitational Lensing لما تكون على نطاق كبير انما ف حالة الكواكب بيكون التأثير صغير عشان كده بيسموها Gravitational Micro-Lensing
فكرة بسيطة جدا مع شوية صور للظاهرة على نطاق المجرات هنا ~
http://physics-4-all.blogspot.com/2014/08/gravitational-lens.html

الطريقة الرابعة:
التصوير المباشر العادي للنجم وجنبه الكوكب .. لكن هنا بيكون الموضوع اصعب من كل اللي فات لاننا بنقارن مصدر الضوء نفسه مع حاجة بتتعكس جزء بسيط منه ممكن يدخل هنا شوية Quantum عشان يفصلوا الضوء اللي جاي من الاتنين وحاجات من كده

^_^

COSMOS : Carl Sagan

كتاب أكتر من رائع للعبقري [ Carl Sagan ]

[ Download ]

Gravitational Lensing

في كل الصور اللي فوق دي هنلاقي حاجة مشتركة .. انه لو فيه نقطة ضوء كبيرة وساطعة شوية " مجرة أو مجموعة مجرات - Cluster - " بيكون الضوء حواليها في شكل دائري
اسم الظاهرة : " Gravitational Lens "
اللي بيحصل ان الضوء الساطع ده مجرة ولها كتله كبيرة .. الكتلة الكبيرة دي بتتسبب في ان الضوء اللي جاي من مجرات بعدها بيحصله اللي موجود في الصورة ده .. وبتكون على شكل كرة رغم ان المجرة ممكن تكون على هيئة " Disk " بسبب وجود المادة المظلمة " Dark Matter " على هيئة كرة وسموها بالاسم ده لان تأثير كتلتها موجود لكن التلكسوبات متقدرش ترصدها أو تتعامل معها

عربي ولا انجليزي !!

بعد تفكير كتير في اللغة تكون ايه !
كان القرار النهائي ان الأولوية للعربي وعامية في الغالب لان الهدف اننا نتعلم

قريبا ان شاء الله هنبدأ :)

Through the eyes of a physicist !

Equipped with our five senses, along with telescopes and microscopes and mass spectrometers and seismographs and magnetometers and particle accelerators and detectors across the electromagnetic spectrum, we explore the universe around us and call the adventure science.

by prof. Neil DeGrasse Tyson in his book  "Death by Blackhole"

From this point we will start our own adventure equipped with science, the power of Math, the magic of equations and creativity of imagination exploring the beauty of our fabulous universe and creativity of the creator, unbounded by any limits, through the eyes of a physicist !