هل تعلم أن الكسوف، بالإضافة إلى كونه حدثًا مذهلًا حقًا، فقد ساعد العلماء على فهم الكون عبر التاريخ؟ ويعود تاريخ أحد أقدم الأمثلة إلى عام 150 قبل الميلاد، عندما اكتشفه اليونانيان أرسطرخوس الساموسي وهيبارخوس النيقي. وكان القمر أقرب إلى الأرض من الشمس عند ملاحظة كيفية مروره أمام النجم أثناء كسوف الشمس. وبفضل هذا الاكتشاف أيضًا، تمكنوا من إجراء التقدير الأول للمسافة بين الأرض والقمر. 379.000 كيلومترليس جنونًا بالنظر إلى أن الرقم الفعلي هو 384 ألف كيلومتر.
“مذنب الشيطان” يظهر خلال كسوف الشمس 2024: كيف تراه؟
ومع ذلك، فقد حدث الكسوف الأكثر شهرة في كل العصور في 29 مايو 1919. وهذه الظاهرة الشمسية ليست مفاجئة لأنها تمكنت من تأكيد النظرية النسبية العامة لعالم الفيزياء الألماني ألبرت أينشتاين. ووفقا لمنهجه الشهير، فإن أشعة الضوء التي تنتقل بالقرب من الشمس يجب أن تنحني بسبب قوة الجاذبية التي يخلقها النجم، والتي لا يمكن رؤيتها إلا في الظلام الدامس.
النظرية النسبية العامة
ألبرت أينشتاين هو اسم يتردد صداه خارج المشهد العلمي، ومعه إحدى أعظم مساهماته في الفيزياء: النظرية النسبية. تم ذكر هذه النظرية لأول مرة في عام 1905 تحت اسم النسبية الخاصة، وقد أحدثت ثورة كاملة في فهم المكان والزمان والمادة والطاقة. وبصيغة أنيقة، قدم أينشتاين الفكرة سرعة الضوء في الفراغ هي ثابت عالميوهذا بدوره هدم المفاهيم المطلقة للمكان والزمان التي اقترحها نيوتن قبل سنوات عديدة.
التأثير الكهروضوئي: الظاهرة التي فازت بجائزة نوبل لأينشتاين
وقد تم اتباع هذا النهج بعد عقد من الزمن، في عام 1915، عندما اقترح أينشتاين نظرية النسبية العامة، والتي، كما قال نيوتن، لم تكن قوة جاذبة بين كتلتين، بل بالأحرى تأثير انحناء الزمكانمشتقة من وجود الكتلة والطاقة.
ومع ذلك، شكلت هذه السلسلة من التقارير تحديًا كبيرًا: مظاهرة الاختبار. ولم تكن النظرية النسبية، حتى تلك اللحظة، موجودة إلا في ذهن أينشتاين فقط، ورفض المجتمع العلمي دحض مقترحات إسحاق نيوتن الحالية رسميًا دون أدلة تجريبية. ومع ذلك، في عام 1919، جاء العرض الذي طال انتظاره والذي جعل أينشتاين أحد أعظم العقول في تاريخ العلم.
صورة لأينشتاين صاحب النظرية النسبية.
دحض نيوتن
ولكن ما الذي اقترحه إسحاق نيوتن بالضبط، ولماذا تعارض نهج أينشتاين الجديد معه؟ في البداية، اعتمده نيوتن كان الفضاء كيانًا مطلقًا وثابتًا وثلاثي الأبعادالتي كانت نفسها وتطورت كل ظواهر الكون وحركاته. إنه مثل “مسرح” ثابت وقعت فيه جميع الأحداث المادية.
5 مفاتيح لفهم النسبية
وبنفس الطريقة قدم حضوراً وقت عادي كان الكون بأكمله يتدفق بشكل مستمر بغض النظر عن أي أحداث أو حركات. وفقًا لنيوتن، كان الوقت أحادي الاتجاه ويعمل بمثابة “ساعة” كاملة قادرة على قياس مدة جميع الأحداث. ومع ذلك، تحدى أينشتاين هذه النظريات.
أثبت الفيزيائي الألماني من خلال نظريته النسبية أن المكان والزمان هما في الواقع، متشابك ربما كيان منفصل يسمى الزمكان ينحني بامتلاكه كتلة وطاقةيثير جاذبية ويؤثر على حركة الأجسام، والأهم من ذلك، على مسار الضوء. لم يكن نيوتن يتصور هذا: كيف يمكن للضوء، المكون من جسيمات عديمة الكتلة، أن يختبر الجاذبية؟ أليست الجاذبية قوة تقتصر على العناصر ذات الكتلة؟
رسم تخطيطي تمثيلي للجاذبية كمنحنى للزمكان.
أشهر خسوف في التاريخ
كان على أينشتاين أن ينتظر حوالي أربع سنوات ليثبت أن نيوتن كان مخطئًا وأن الضوء يمكن أن ينحني بسبب تأثير الأجسام الأثقل التي تغير الزمكان. ولإثبات تنبؤه، تجدر الإشارة إلى كيفية القيام بذلك ينحني ضوء النجوم الأقرب إلى الشمس عند اقترابها منها.وذلك بسبب كتلته الكبيرة. لكن هذا لم يكن ممكناً إلا في حالة كانت فيها السماء مظلمة بدرجة كافية لرؤية ضوء النجوم أثناء النهار: أ كسوف الشمس الكلي.
لذلك، في عام 1919، انطلق عالم الفلك البريطاني آرثر إدينغتون في رحلة استكشافية إلى جزيرة الأميرات، قبالة الساحل الشرقي لأفريقيا، بهدف تصوير النجوم القريبة من الشمس أثناء كسوف الشمس. لكن بعيدًا عن نواياه، وجد إدينجتون ذلك تم تغيير المواضع الظاهرة للنجوميؤكد تنبؤ أينشتاين بانحراف الضوء بسبب الجاذبية ويثبت النظرية النسبية لأول مرة.
