أرشيف

أرشيف المؤلف

أهم 6 أحجار في العالم

1-الألماس:
صلابته/ 10
تركيبته الكيميائيه/ الكربون
تركيبته البلوريه/ مكعب
حقائق عنه/
1. يبلغ عمر جميع حجارة الألماس 990 مليون سنه تقريبا.
2. يتشكل الألماس على عمق 100-200 كلم من سطح الأرض.
3. يتكون الألماس في درجة حرارة 900-1300 درجة مئوية.
4. يتكون الالماس بضغط 45-60 كيلوبار تحت الأرض.
5. يتم قذف الألماس من فوهة البراكين حيث يتواجد عند فوهات الدخان التي تعرف بفوهات الألماس

الماس

الماس

الياقوت الأحمر:
صلابته/ 9
تركيبته الكيميائيه/ اكسيد الألمونيوم
تركيبته البلوريه/ ثلاثية الميل
حقائق عنه/
1. الياقوت النقي الخالي من الشوائب يعتبر من أكثر أنواع الياقوت الأحمر ندرة وثمنا.
2. استخرج الياقوت الأحمر قديما من منطقة أعتقد بأن آدم عليه السلام هبط فيها من الجنة

ياقوت احمر

ياقوت احمر

3-الياقوت الأزرق:
صلابته/ 9
تركيبته الكيميائيه/ اكسيد الألمونيوم
تركيبته البلوريه/ ثلاثية الميل
حقائق عنه/
1. يتكون من الكورندوم غير الأحمر.
2. تم انتاج الياقوت الصناعي في أواخر القرن التاسع عشر.
3. أفضل أنواع الياقوت الأزرق مصدرها كشمير

ياقوت ازرق

ياقوت ازرق

4- اللؤلؤ:
صلابته/ من 2.5 إلى 4.5
تركيبته الكيميائيه/ كربونات الكالسيوم + الصدفين(ماده مستخرجه من أصداف بعض المليساوات) + ماء
تركيبته البلوريه/ معيني مستقيم
حقائق عنه/
1. استعمل اللؤلؤ في المجوهرات لأكثر من 6000 عام.
2. يعتقد بأن 90% من اللؤلؤ المباع والمتوفر حاليا في الأسواق مصنع.
3. طريقة تعريض اللؤلؤ للضوء القوي هي إحدى الطرق التي يتم بها فحص اللؤلؤ.
4. الرطوبة الشديدة والجفاف والأحماض والمساحيق التجميلية قد تفسد اللؤلؤ.

لؤلؤ

لؤلؤ

5 – الزمرد:
صلابته/ 7.5
تركيبته الكيميائيه/ سيليكات بيريل
تركيبته البلوريه/ سداسي
حقائق عنه/
1. غالبا ما يحتوي الزمرد على شوائب.
2. النار تكسر وتقطع الزمرد.
3. تم اكتشاف الزمرد لأول مره في كلومبيا عام 1530م

الزمرد

الزمرد

6 – التركواز(الفيروز):
صلابته/ 5-6
تركيبته الكيميائيه/ نحاس مميأ + فوسفات الألمونيوم
تركيبته البلوريه/ ثلاثي
حقائق عنه/
1. غالبا مايوجد في الصخور الرسوبية والبركانية الغنية بعروق الألمونيوم.
2. عرف الفيروز قديما بالحجر التركي

فيروز, التركواز

فيروز, التركواز

لماذا تم تقسيم الساعة الى 60 دقيقة والدقيقة الى60 ثانية؟

لماذا تم تقسيم الساعة الى 60 دقيقة
و الدقيقة الى 60 ثانية؟
كان البابليون أول من نظم الوقت بالصورة التي نعرفھا اليوم، حيث قسموا السنة الى 12 شھراً حسب أوجھ القمر و وجدوا أنھ من المنطقي تقسيم اليوم الى فترتي الليل و النھار التي يحتوي كل منھما على 12 ساعة…

يُعتقد أن البابليين ھم أيضاً من قرر تقسيم الساعة الى 60 دقيقة و الدقيقة الى 60 ثانية لأن الرقم 60 كان أكبر رقم قاموا بإعطاءه اسما .
قام الفرنسيون في العام 1793 باعتماد النظام العشري للوقت (اليوم مقسم الى 20 ساعة و الساعة مقسمة الى 100 دقيقة و الدقيقة الى100 ثانية)

ثم قام نابليون بإلغاء ذلك النظام في العام 1805 و أعاد فرنسا الى القياس المعروف عالمياً.

دواء جديد لمحو الذكريات الحزينة

كثير منا ينسى بعض الأحداث اليومية التي قد تكون هامة أو لا، وخاصةً تلك التى ترتبط بأسماء الأشخاص أو الأماكن .. ولكن لا نسأل أنفسنا لماذا لا ننسى الذكريات رغم مرور سنوات طويلة على حدوثها، كوقوعها في فترة الطفولة مثلاً !!
فهناك لحظات مؤثرة تختزنها ذاكرة الإنسان كفراق أحد الأحبة مثلاً، تلك اللحظات المحفورة في أعماق الذاكرة يصعب على أي شخص أن يتركها وراء ظهره، وربما لا تستطيع عجلة الأيام أن تمحو ملامحها بسهولة، ولا تتمكن مخالب النسيان من اقتلاع جذورها من أعماق الذاكرة.
وبعد أن أقرت الدراسات بصعوبة محو الذكريات من الدماغ، تمكن علماء من تطوير دواء يمحو الذكريات الحزينة والمحرجة، مما يطرح الكثير من التساؤلات حول مدى فعالية هذه الأدوية ، وما قد يشوبها من جدل أخلاقي.
وأشار خبراء سويسريين إلى أن هذا الدواء قد أثبت فعاليته على الحيوانات، فقد ساهم في تلاشي الحاجز حول اللوزة في الدماغ، وهي العضو المسؤول عن تخزين الذكريات عند الثدييات.
وتبين أن الحيوانات تتوقف عن الخوف من الأصوات المرتبطة بالصدمات الكهربائية، مما يشير إلى أن الذكريات قد محيت.
ويتشارك البشر والحيوانات العضو ذاته، مما دفع العلماء إلى التأكيد على فعالية هذا الدواء عند المرضى.

وأكد الباحثون أن هذه الوسيلة العلاجية الجديدة تساهم في تخليص الناس من الذكريات الحزينة والمحرجة، مثل التعرض للإساءة في الصغر أو انتهاء علاقة عاطفية أو وفاة حيوان أليف، كما أنها تساعد الجنود على التخلص من ذكريات الحرب القاسية.غير أن البعض يرى أن هذه الحبوب قد تستخدم بطريقة لا أخلاقية فتمحي بعض الذكريات الجميلة التي قد يرغب المرء في الاحتفاظ بها.

هل القشرة الأرضية تزداد سخونة أم برودة

توحي معظم الأدلة العلمية أن كوكب الأرض وبقية النظام الشمسي قد تكون قبل حوالي 4.5 مليون عام. في ذلك الوقت كان سطح الأرض عبارة عن صخر مصهور – حار جدا بالنسبة للمحيطات – ولذلك فإن من الواضح أن سطح الأرض قد برد شيئا فشيئا منذ تكونه.

إضافة إلى الحرارة منذ تشكل الكوكب، ما زالت الأرض تتعرض للتسخين باستمرار بفعل انحلال العناصر النشطة إشعاعيا وعبر احتكاك مواد اللب الكثيفة التي تغور نحو مركز الكوكب. أما الغلاف الجوي وسطح الأرض فهو مسخن سلفا بواسطة الشمس.

رغم كل هذه المصادر للحرارة، يقدر أن الأرض تبرد ببطء شديد – بين 50 و100 درجة مئوية لكل مليار سنة. ويضيع مقدار كبير من الحرارة عند حدود الصفائح التكتونية و”البقع الساخنة”، حيث تتواجد البراكين والمعالم المتصلة. وتفقد الحرارة بسرعة كذلك، تلك المتولدة بسبب انحلال العناصر النشطة إشعاعيا في القشرة القارية. يحدث فقدان الحرارة أولا في الغلاف الجوي ثم في الفضاء.

بالرغم من أن كوكب الأرض يبرد ببطء شديد كمتوسط، إلا أنه كانت هناك تغيرات قصيرة الأجل كثيرة في درجة الحرارة السطحية العالمية خلال تاريخ الأرض، بما في ذلك الحلقة الحالية من التسخين العالمي، الذي يعمل على تسخين المحيطات والغلاف الجوي. يبدو أن هذه التباينات مرتبطة بغازات البيوت الزجاجية مثل ثاني أكسيد الكربون (co2). وتمنع غازات البيوت الزجاجية الموجودة في الجو على منع الحرارة من النفاذ نحو الفضاء. تبقى الاختلافات الناجمة عن أحداث التسخين العالمي تلك آلاف السنين – وهو زمن طويل بالنسبة لنا، لكن قصير جدا مقارنة بعمر الأرض

انقلاب المجال المغناطيسى للارض

بداية سوف نتحدث عن المجال المغناطيسى للارض و اهميته
إن وجود المجال المغناطيسي الأرضي ضروري جداً لاستمرار الحياة على الأرض، نظراً لأن خطوط المجال تعمل على حمايتنا من الإشعاعات الكونية. و إن هذا المجال يعمل بمثابة الدرع ضد الجسيمات المشحونة كهربائياً التي تقصف الأرض على مدار اليوم قادمة من الشمس أو من الفضاء كالبروتونات والاليكترونات وتقوم هذه الدرع بإزاحة الجسيمات عن مسارها من خلال خطوط المجال المغناطيسي لإيصالها الى منطقة القطبين حيث تعمل على تأيين الجو هناك وتغطي الغلاف الجوي بظاهرة تعرف بالشفق القطبي.

ويؤكد العلماء انه لولا نواة الارض ومجالها المغناطيسى لتعرضت الارض لقصف هائل من تلك الجسيمات واشعاعات خطيرة كفيلة باحداث طفرات جينية بالاضافة للضرر الكبير الذى سيلحق بالكائنات الحية وعلى راسها الانسان

المجال المغناطيسى ايضا له تاثير على الاجهزة فعلى حسب شدته او ضعفه تكون كفاءة اجهزة الاتصال سواء ارضية او حتى الاقمار الصناعية

ولتلك الاهمية الخطيرة يطرح العلماء بعض الاشئلة
هل علينا أن نخشى من انخفاض عام في شدة المجال المغناطيسي وبالتالي حدوث ضعف في مستوى الوقاية من الجسيمات الكونية؟ وهل سيؤدي التغيرفي المجال المغناطيسي الى تزايد العواصف المغناطيسية؟

المعلومات المتوفرة عن الحالة التى كان عليها هذا المجال فى العهود القديمة ربما تكون احد الحلول المهمة لاستيضاح الكثير من الأمور المتعلقة بمسألة المجال المغناطيسي للأرض، وتظهر التسجيلات الجيولوجية في الحقب السابقة أن المجال المغناطيسي بلغ أوج نشاطه منذ ألفي عام ولم يتوقف منذ تلك الفترة عن التناقص. ويؤكد العلماء، أنه لو استمر الحال على ما هو عليه، فإن شدة هذا المجال ستبلغ مرحلة الانعدام أو التلاشي الى أن ينعكس اتجاهه، بمعنى أن القطبين الشمالي والجنوبي سيتبادلان الأمكنة خلال الألفي سنة المقبلتين. وتتوافق هذه المعطيات مع الدراسة التي يقوم بها الباحث برادفورد كليمون من جامعة فلوريدا الدولية، حيث أظهرت الدراسة من خلال تفحص الصخور الرسوبية، أن المجال المغناطيسي تأرجح (انقلب) بمقدار 4 مرات خلال 7000 سنة، وقد حدث آخر انقلاب قبل 780 ألف سنة.

ويقول الباحثون انه اذا كان هناك ثمة انقلاب فى اتجاهات المجال المغناطيسى فان التغيرات الناشئة عنه لن تظهر قبل فترة تمتد الى مئات السنيين المقبلة ولكن تاثير هذا الانقلاب على الاقمار الصناعية هيكون محسوس فى المدى القريب ويرى الباحث مارك مونيرو المدير المساعد لمختبر الديناميكا الأرضية والكوكبية في تولوز، أن نتيجة هذا الأمر تنسحب على أي منطقة خاضعة لحماية شديدة ضد تأثير المجال المغناطيسي، حيث يمكن لهذه المنطقة أن تفقد جزءاً كبيراً من نظام الحماية السابق، ومن هذا المنطلق يعتبر تطور المجال المغناطيسي الشغل الشاغل للصناعة الفضائية على المدى القصير

وكما قلنا فى السابق ان للمجال المغناطيسى تاثير على الكائنات الحية برمتها ويمكن اذا حدث الانقلاب ان تظهر طفرات جينية جديدة فى الحيوان والانسان وحتى الان العلماء لم يتوصلوا حتى الآن الى إيجاد علاقة واضحة بين البيولوجيا (علم الأحياء) والمغناطيسية، لأن المجال المغناطيسي يتغير بسرعة بالنسبة لعملية التطور، فعلى مدى 3 ملايين سنة حدث تغير في اتجاه المجال المغناطيسي للأرض بمعدل 3 مرات، ولذا فإن معرفة تأثيره في الطفرات ستكون غاية في الصعوبة.

ويعتقد كورتيلو أنه حتى ولو حدث انعكاس في اتجاه المجال المغناطيسي، فإنه لن ينعدم كلياً نظراً لتأثير المجالات المغناطيسية المحلية الموجودة في حياتنا. ومن هنا يخلص الباحث كورتيلو الى نتيجة مفادها أن الدرع الواقية المتمثلة في المجال المغناطيسي لن تختفي كلياً على الإطلاق، وسيبقى هذا المجال يؤثر في حياة الكائنات ما بقيت الأرض ونواتها على قيد الحياة.

المنتجات البترولية واستخداماتها

1- الغاز الطبيعي:
نطلق عبارة الغاز الطبيعي على خليط من مركبات الكربون الهيدروجينية,وهذه المركبات عديمة اللون وأهمها واكثرها نسبة هو غاز الميثان اما الغازات الاخرى فهي الايثان والبروبان والبيوتان وهذه تصل نسبتها الى 30 % من حجم الغاز الطبيعي.
يعتبر الغاز الطبيعي مصدرا هاما لتوليد الطاقة الحرارية لما يمتاز به من طاقة حرارية عالية وهو ينافس انواع الوقود الاخرى وذلك نتيجة لسهولة استعماله وخلوه من الملوثات اذ يستخدم الميثان والايثان كمصدر
للطاقة في وحدات صناعية كثيرة كصناعة الحديد الاسفنجي وصناعة الزجاج والالومنيوم والفخار والاسمنت.
أما البروبان والبيوتان فيستخدمان بشكل كبير كوقود للاغراض المنزلية.
والغاز الطبيعي عموما يستخدم كمادة في تسهيل استخراج النفط وذلك من خلال حقنة في الابار المنتجة.

2- الايثر البترولي :
تنتج الايثرات البترولية من تقطير البترول والشائع من هذه الايثرات يتقطر على مدى يتراوح ما بين 40 – 60 , 50 – 80 , 80 – 120 درجة وتدخل هذه القطافات كمذيبات لكثير من المنتجات الكيميائية والدهانات
والمواد اللاصقة وغيرها.

3- الجازولين:
هو عبارة عن مزيج من هيدروكربونات متطايرة يتم الحصول على الجازولين من عمليات التكرير والتكسير والتهذيب والالكلة وتتكاثف مكوناتة عند درجة حرارة 35 – 175 م.
ويعتبر الجازولين اهم مكونات النفط الخام.
ويستخدم كوقود للسيارات.

4-النافثا:
هي احدى منتجات تكرير النفط الرئيسية فتقطر عند درجة حرارة تتراوح بين 65 – 200 م وتتكون جزيئتها من عدد من ذرات الكربون تتراوح ما بين 6 – 12 ذرو كربون, وتنقسم النافثا الى قسمين:
أ- النافثا الخفيفة:
تسود في هذا النوع الهيدروكربونات ( مركبات الكربون الهيدروجينية )ذات السلاسل المفتوحة (البرافينات)
وتستخدم لانتاج الاولفينات( الاثيلين , البروبلين , البوتادايين )في المقام الاول,كماتستخدم في انتاج الجازولين في المقام الثاني.
ب- النافثا الثقيلة:
وهذه تسود فيها الهيدروكربونات الحلقية ( النافثينات ).وتستخدم في انتاج المركبات الاروماتية ويتم فصلها
في مراحل لاحقة الى ( بنزين , تولوين , بارازايلين , ميتازايلين , اورثوزايلين ) , وكذلك تستخدم في صناعة
بعض المذيبات البترولية.

5- الكيروسين:
هو سائل يتقطر مابين درجات حرارة 150 – 300 م ويحتوي على مركبات هيدروكربونية بارافينية,يتراوح عدد ذرات الكربون فيها مابين 11 – 18 ذرة كربون.
يستعمل كوقود بترولي للتسخين والاضاءة ولاغراض التدفئة.
ويفصل منه جزء تتراوح درجة تكاثفة ما بين 250 – 300 م يعرف بالسولار ويستعمل كوقود للمحركات الفضائية وكمذيب للمنتجات الصناعية.

6-زيت الغاز:
ينتج هذا الزيت من عمليات تقطير الزيت الخام ومن عمليات التكسير الحراري والتكسير بالعوامل المساعدة ويتقطر عند 275 – 400 م وهو ذو لون بني ويحتوي على مركبات الكربون الهيدروجينية التي يتراوح عدد ذرات الكربون فيها ما بين 15 – 20 ذرة كربون.
وتكمن اهميتة بتحويله الى بنزين سيارات ( جازولين ) بعملية التكسير الحراري ويستعمل هذا الزيت كوقود لمحركات الديزل ولتوليد الحرارة في المساكن والمصانع وتوليد الكهرباء.

7-زيت الوقود الثقيل ( المازوت ):
ينتج من مخلفات التقطير للزيوت الخامالتي ترتفع فيها نسبة الاسفلت وهذا يعني انها تحتوي على اثار من مواد معدنية متأينة من الزيت الخام اقل من واحد في المائة وقد تحتوي على مركبات الصوديوم و الكالسيوم
والحديد والنيكل الفناديوم.
يحرق زيت الوقود للحصول على البخار المستعمل في السفن والقاطرات وفي توليد الحرارة بصورة عامة
او كوقود في محركات الديزل البحرية الكبيرة او يخضع لعملية التقطير الفراغي للحصول على:
أ- زيوت التزييت و الشحوم:
تنتج زيوت اتزييت بانتزاع الاسفلت والمواد الاروماتية والصمغ والشوائب الاخرى من زيت الوقود الثقيل.
تنتج الشحوم بتغليظ زيوت التزييت بمزجها بمواد مغلظة كالصابون والصلصال والسليكاجل.
ب- شمع البرافين:
يتألف هذا الشمع في معظمه من هيدروكربونات بارافينيه ذات اوزان جزيئية عالية تتجمد في درجات الحرارة
المنخفضة لذا فهي تنفصل بسهولة من الزيوت التي تحتويها عند التبريد ثم تفصل من السائل بالترشيح
او الطرد المركزي.
كذلك يتم فصلها باستعمال مزيج من المذيبات مثل التولوين الذي يذيب الزيت واثيل ميثيل كيتون الذي يذيب جزء قليل من الشموع ويسخن المزيج عادة لاذابة الزيت والشموع ثم يبرد المزيج الى – 20 م (اي تحت الصفر ) ثم يفصل الشمع من الزيت المذاب بالترشيح.
ج- القار او الزفت:
ينتج كمواد متخلفة بعد عمليتي التقطير الفراغي للمازوت واستخلاص زيوت التزييت بالمذيبات.
وهو عبارة عن مادة سوداء او بنية اللون داكنة شديدة اللزوجة.
يستخدم في عدة اغراض من اهمها استخدامه في مجال سفلتة الطرق وتثبيت التربة وفي انتاج المواد
العازلة للمياه.

8- الكبريت:
يوجد على شكل غاز كبريتيد الهيدروجين مصاحبا للغازات الطبيعية التي ترافق انتاج النفط وكذلك على شكل مركبات مختلفة مذابة في الزيت الخام او المنتاجات البترولية وهذه بدورها تعالج بالهيدروجين لتحويلها الى
غاز كبريتيد الهيدروجين المتطاير يلي ذلك فصل كبريتيد الهيدروجين من الغازات الطبيعية بامتصاصه
بالسوائل الكيميائية مثل ثنائي ايثانول امين , وتسخين هذا السائل الى درجات حرارة معينة ينفصل منه غاز
كبريتيد الهيدروجين وللحصول على الكبريت من هذا الغاز فانه يمرر داخل مجموعة من صناديق تنقية
مححتوية على اكسيد الحديد النشط حيث يتم التفاعل بين الغاز واكسيد الحديد ويتكون كبريتيد الحديد الذي
يعامل بالاكسجين فينتج اكسيد الحديد مرة اخرى ويتحرر الكبريت.
يستخدم 90 % من انتاج الكبريت في صناعة حمض الكبريت:وذلك بحرق الكبريت المصهور في الهواء عند
درجة حرارة 800 م معطيا ثنائي اكسيد الكبريت الذي يعالج باكسجين الهواء الجاف بوجود عامل مساعد مثل اكسيد الفانيديوم فيتكون ثلاثي اكسيد الكبريت وهذا يتفاعل مع الماء ويعطي حمض الكبريت.
واهم استخدامت حمض الكبريت هو في صناعة الاسمدة.
ويستخدم 10 % من الكبريت تقريبا في صناعات اخرى مثل صناعة اعواد الثقاب والبارود وكمبيد حشري
للآفات الزراعية.
ويدخل الكبريت في صناعة المطاط حيث يضاف بخاره الساخن الى المطاط بنسبة تصل الى 3 % فيتحد
معه وبذلك تتحسن نوعيته باكتسابه صفة المرونة.
ويتفاعل الكبريت مع الميثان تحت ظروف مناسبة وينتج عنه ثنائي كبريتيد الكربون الذي يستخدم في صناعة
الرايون و رابع كلوريد الكربون ويستعمل كمادة مذيبة وفي معالجة الخامات

الجبال, اختلاف الالوان وروعة الخلق

يقول الله تبارك وتعالى: “ألم تر أن الله أنزل من السماء ماءً فأخرجنا به ثمرات مختلفًا ألوانها ومن الجبال جدد بيض وحمر مختلف ألوانها وغرابيب سود” (سورة فاطر: الآية 27).

يصنف علماء الجيولوجيا الجبال تبعًا لصخورها الغالبة على تركيبها إلى ثلاثة أقسام رئيسية: هي جبال رسوبية طبقية، وهي المشار إليها في الآية الكريمة بـ “جدد بيض”. وجبال قاعدية متبلورة متحولة وهي المشار إليها في الآية الكريمة “وحمر مختلف ألوانها”. وجبال بركانية غير متحولة نارية، وهي المشار إليها في الآية الكريمة بـ “غرابيب سود”.

وإذا كان جمهور المفسرين قد ذهبوا إلى أن “جدد” هي الخطط أو الطرق أو الطرائق، فإن من معناها العلمي (الطبقات)، وهذه إحدى خصائص الجبال الرسوبية، إذ هي جبال تكونت بترسيب طبقات فوق بعضها على مر الزمان، وهي “بيض” لأن اللون الغالب عليها هو الأبيض، وهو ما توصل إليه علماء الجيولوجيا، فالجبال الرسوبية إن لم تكن بيضاء فإن لونها يتحول إلى الأبيض بمرور الزمن، ويذكر المتخصصون من صخور هذه الجبال أنواعًا يغلب عليها اللون الأبيض مع وجود بعض الشوائب، ومن هذه الصخور: دياتوميت، وأوبوكا، وليوسيت، وبوكسيت، وكوارتز، وأميانت، وأورثوكلاز، وأنهاريت،… إلخ.

أما الجبال الحمراء التي ورد ذكرها في الآية الكريمة بـ”حمر مختلف ألوانها”، فيفسر المتخصصون ألوانها إلى شيوع عنصر الحديد فيها، وهو الذي يتأكسد، فيظهر الصخر بلون أحمر، ويصاحب الحديد معادن فلزية أخرى كالنحاس والرصاص، وتختلف نسب وجودها، وبالتالي فاللون الأحمر ذو درجات، وليس أحمر قانيًا أو محضًا.

أما الجبال النارية (البركانية) غير المتبلورة، فيشيع اللون الأسود الغربيب عليها، ويعتبر البازلت هو الغالب في هذه الجبال، ويؤكد المتخصصون أنها أكثر الصخور القاعدية انتشارًا، وتشكل حمم الهضاب وكذلك الجبال البركانية (النارية) التي غالبًا ما تكون على شكل مخاريط. ويعرف معجم المصطلحات الجغرافية للدكتور “يوسف توني” البازلت بأنه صخر ناري أسود اللون، له عدة أنواع، يتكون بفعل تجمد اللافا (الصهارة)،وأهم خصائصه أنه غير بلوري الذرات. والجبال النارية ليس لها سوى اللون الأسود، لأنها –بحكم طريقة تكوينها البركاني- لم يتعرض لإضافة أشياء (مخاليط) إليها.

وهناك من معاني اللفظة القرآنية “جدد” الجدة، بمعنى الشيء المتجدد، والجد بمعنى الغنى، وعلى هذا يرجح نفر من العلماء معنى التجدد والغنى في اللفظة القرآنية “جدد”، ويستدلون على صحة ما يرجحونه بأن جبال الجليد الهائلة المتجمدة منذ مئات الملايين من السنين تشكل 90% من مخزون المياه في كوكب الأرض، كما أن جبال المعادن النفيسة والأحجار الكريمة والرخام، ذات الألوان المختلفة، تعد مصادر ثروة للبشر، ويقول علماء الجيولوجيا إنها تتجدد ببطء مع مرور الزمن، برغم ما يؤخذ منها عن طريق العوامل الطبيعية أو بيد الإنسان، فكلما استنزفت قممها ارتفعت جذورها من الأعماق، فعوضت (أي: جددت) ما استنزف منها..

الماء وألوان الصخور :

فكما أن الماء له دور محوري في ألوان الثمرات (النباتات)، فإن له دورًا أيضًا في ألوان الجبال.
ويمكن عرض موجز ما توصل المتخصصون إليه في النقاط التالية:

تظهر ألوان الصخور (ومن ثم ألوان الجبال) نتيجة لألوان المعادن الموجودة بها، ويتوقف لون المعدن على التركيب الكيميائي له وظروف البيئة التي يتكون فيها، إن كانت مؤكسدة أم غير ذلك. وتتغير ألوان المعادن بامتصاصها لكمية من الطاقة أو الموجات الضوئية، وأشد المعادن تأثرًا بذلك المعادن المحتوية لفلزات انتقالية مثل الحديد والكروم والمنجنيز، وتتغير ألوانها بظاهرة الامتصاص فيما يسمى “نظرية المجال البللوري”

ولما كان الماء أكثر السوائل انتشارًا (وخصوصًا السوائل ذات الكثافة المنخفضة)، وأكثر السوائل مقدرة على الإذابة، وأكثرها مقدرة على النقل، وأفضل العوامل المساعدة في تفاعلات المعادن السيليكاتية في الصهارة (الماجما)، وأفضل العوامل المساعدة في تحويل الصخور من نارية أو رسوبية إلى متحولة، فإنه يتدخل في تحديد ألوان الصخور بتدخله في عمليات جيولوجية خارجية وعمليات جيولوجية داخلية. أما العمليات الخارجية فتستمد الطاقة اللازمة لحدوثها من الشمس، وأهمها عملية التجوية (Weathering) وعملية الترسيب (Sedimentation)، ويتدخل الماء في تغيير ألوان معادن كالفلسبار والبيروكسين والهورينلند والميكا، ويتدخل في أكسدة المعادن الحديدية فينتج مثلاً معدن الجوسان (Gossans) من الأكاسيد الحديدية المائية، وهي الأكاسيد التي يحدد محتواها المائي ألوان المعادن الناتجة عنها. كما أن الماء يقوم بدور ضروري في تحويل العديد من المعادن الأولية إلى معادن ثانوية ذات التراكيب الكيميائية والألوان العديدة، مثل المعدن الأولي المسمى يورانينيت ذي اللون الأسود الداكن، الذي يتحد بأيونات وكتيونات عديدة فينتج أكثر من مائة معدن ثانوي ذات ألوان جميلة.

كما تذوب عناصر مثل الحديد والمنجنيز في الماء، ويعاد توزيعها على أسطح الحبيبات والبللورات، ومن ثم تصطبغ هذه الحبيبات والبللورات بألوان حمراء أو بنية أو بنفسجية أو غيرها من الألوان. وتحدث في المناطق غزيرة الأمطار عمليات التجوية الكيميائية حيث يغسل الماء المعادن، فتتبقى منها رواسب مثل الهيروكسيدات والسيليكات المتميهة والكاولين والبوكسيت (الألومنيوم الخام) والحديد والنيكل.

وأما دور الماء في تغيير ألوان الصخور (ومن ثم ألوان الجبال) عن طريق تدخله في عمليات الترسيب، فهو دور واضح جدًّا؛ إذ تتبلور المعادن نتيجة التبخر، فتصطبغ بألوان معينة ويتوقف هذا على محتواها المائي (مثل الإنهيدريت والجيبسوم)، وتتكون رسوبيات غروية (colloidal sediments) في أثناء فعل عمليات التجوية، وتجري في الماء وتتجدد بأيونات معينة، وكذلك يتكون الكثير من المواد اللاصقة التي تربط فيما بين الحبيبات المنقولة إلى أحواض الترسيب، فتكسب الصخور ألوانًا مميزة، ومن هذه الصخور: الحجر الرملي الحديدي..

وإذا كانت هناك عمليات جيولوجية خارجية تجدد ألوان الصخور، فهناك أيضًا عمليات جيولوجية داخلية، وهي العمليات التي تستمد الطاقة اللازمة لحدوثها من حرارة باطن الأرض، وتتكون المعادن فيها من الصهارة، وبالتالي يكون للماء –وهو من مكونات الصهارة- دور كبير في جميع مراحل التبلور، كخفضه لدرجة حرارة التبلور، وتأثيره في لزوجة الصهارة وبالتالي خروجها على شكل صخور بركانية من الأرض أو بقائها لتتبلور في أعماق الأرض؛ وتأثيره في درجة تأكسد الحديد، وتحديد نسب الحديديك إلى الحديدوز، وهي النسب التي تحدد ألوان الصخور البركانية؛ وتدخله في تركيب أنواع كثيرة من البللورات التي تنفصل من الصهارة؛ وارتفاع نسبة وجوده في الصهارة يؤدي إلى تكوين معادن مثل الأمفيبول والميكا، وقلته في البللورات المتكونة تؤدي إلى تركيز عناصر ذات قيمة اقتصادية (للإنسان) في تحاليل حرمائية (hydrothermal solutions) تترسب منها فيما بعد معادن ذات ألوان مختلفة.

وكما أن للماء دورًا كبيرًا في تحديد ألوان الصخور بالعمليات الجيولوجية الخارجية والعمليات الجيولوجية الداخلية، فله دور كبير أيضًا في تحديد ألوانها لعمليات التحول (Metamorphic processes)، وهي العمليات التي تحدث في قشرة الأرض، وتصاحبها تغيرات في الضغط والحرارة، وتتحول فيها المعادن أو يتغير تركيبها الكيميائي وصفاتها الفيزيائية، وبالتالي يتغير المظهر الخارجي للصخر. ومن هذه العمليات: تحول الأوبال إلى كوارتز، وتحول الليمونيت إلى هيماتيت أو ماجنتيت. ويتدخل الماء كذلك في إعادة تبلور بعض المعادن وإعادة توزيع العناصر داخل المعدن ذاته، وكلها عمليات وحقائق عملية تزخر كتب الجيولوجيا المتخصصة بشرحها وتفصيلها.

علم الجيوفيزياء

هو أحد فروع علم الجيولوجيا و وتهتم بدراسه باطن الارض عن طريق الاستشعار عن بعد واستخدام القوانين الفيزيائيه لذلك ، وعن طريق هذا العلم تم استكشاف محتويات الارض الداخليه مثل النواة و الوشاح و القشرة ، كما يساعد هذا العلم على استكشاف المياه الجوفيه و متابعه حركه النفط وهجرته ومصادر الغاز الطبيعي .
يعتمد علم الجيوفيزياء على عده طرق مثل طريقه الجاذبيه و المغناطيسيه والسيزمولوجيه والاشعاعات لبعض العناصر المشعه.
الجيوفيزياء أو علم طبيعة الأرض هو علم يعتمد على طرق معينه لاسكتشاف باطن الارض (الخصائص الفيزيائية للارض) والتعرف على الطبقات تحت السطحية من خلال عدة طرق مثل الطرق الزالزاليه و المغناطيسية و الكهربائية ويعتبر علم استكشافي لما تحت الارض ويفيد في استكشاف البترول واستكشاف المياه .. بالاضافة إلى رصد الزلازل باستخدام اجهزة قياس فيزيائية.
فمثلا في استكشاف النفط نستخدم الطرق السيزمية(الزلزالية) من خلال ارسال موجات (تفجير )الي باطن الارض واستقبالها علي السطح بواسطة مجسات تحدد زمن وصول الموجة المستقبلة ومن ذلك توخذ هذة البيانات وتحلل لتعطينا رسم مقطعي لطبقات الارض التحت سطحية ومن خلال سرعة الموجات الاولية في الطبقات نستطيع تحديد اماكن البترول والغاز الطبيعي.

استخدامات علم الجيوفيزياء
– استكشاف النفط والغاز والمعادن والماء.اههميتهافي مجالات البيئة
– في الرصد الزلزالي وتحديد مواقع الهزات.
– في الاعمال الهندسية لمعرفة منسوب المياة وكذلك معرفة عمق طبقة صخور الاساس لانشاء المباني وبديل عن عن عمليات الحفر الهندسية لمعرفة نوعية الطبقات ومكوناتهاوكذلك التكهفات في الطبقات.
– مراقبة ابار النفط و الغاز.
– لمعرفة اي تمديدات تحت سطحية مجاري مياة او صرف صحي .
– في علوم الفضاء.
كما تستخدم لتحديد نوعية المياه الجوفية بناء على استدلالات معينة، ولكل نوع من الاعمال المسحية يستخدم طريقة جيوفيزيائية معينة تناسبه. مثلا: أفضل طريقة لاستكشاف المياه الجوفية هي الطريقة الكهربية بكل انواعها، وهي طريقة تعتمد على توصيل الطبقات للتيار الكهربي او مقاومته، فكلما كانت الطبقات جافة او متوسطة او شديدة الجافة تزداد مقاومتها تبعا لذلك أما اذا كانت مبللة بالمياه فان مقاومتها تقل تبعا لذلك اعتمادا علي درجة الملوحة ي الماء (الايونات السالبة والموجبة المذابة) فكلما كانت الموصلية عالية فهذا دليل على قلة المقاومة وهذا بالتالي يعني نوعية مياه عالية الملوحة لأن العلاقة بين الايونات المذابة والموصلية علاقة طردية.

أما انسب الطرق لاستكشاف النفط فهي الطريقة الزلزالية لأن لها عمق اختراق بعيد جدا ولها نتائج دقيقة كما انها اسرع في المسح، أما بالنسبة للمعادن فتستخدم المسوحات المغنيسية والكثافة او الثقالة او الطرق الشعاعية. وهناك جانبان لاعمال المسح الجيوفيزيائي؛ الجانب الحقلي: وهو عملية جمع البيانات من الحقل ، والجانب الاخر هو الجانب المكتبي: وهو مختص بعملية استخلاص النتائج والاستقراء وكتحابة التقرير النهائي.

عمر الكون, جمعية الاعجاز العلمي للقرآن و السنة

في إطار النشاط الثقافي لـــ ( جمعية الإعجاز العلمي للقرآن والسنة ) بالقاهرة عقدت ندوة حول الزمن بين العلم والقرآن وقد تحدث فيها الدكتور منصور حسب النبي – رئيس الجمعية واستاذ الفيزياء بكلية البنات جامعة عين شمس
قي البداية أكد الدكتور حسب النبي أن القرآن الكريم يفتح للعلماء دائما آفاقا علمية جديدة للتفكير والتأمل , والعلم الصحيح لا بد أن يؤدي إلى الإيمان , ولا يمكن أن يحدث تعارض بين الحقائق العلمية والقرآن إلا إذا اخطأ العالم في نظريته أو اخفق المفسر في تأويله للآية القرآنية، وأضاف أن القرآن تعرض لقضايا علمية كثيرة منها موضوع خلق الكون , الزمان , المكان والقرآن يشير إلى أن الله خلق الكون في ستة أيام والأيام عند الله هي فترات زمنية وليست أياما بالمعنى الأرضي لأن الزمن نسبي وليس مطلقا , وهو ما يتفق ومعطيات العلم الحديث والنظرية النسبية، وللزمن في حياة الكائنات الحية بل وغير الحية أهمية كبيرة , فكلنا يهتم بقياس الزمن كمحدد للعمر . وكذلك الشعب المرجانية والمواد المشعة كالراديوم واليورانيوم تنحل إشعاعيا لتتحول إلى رصاص . ولكل عنصر مشع معدل معين للانحلال . وقد استخدم العلماء بعض المواد المشعة كاليورانيوم والكربون 14 لتعيين عمر الأرض وعمر الحياة على الأرض . كما استخدم العلماء ظاهرة تمدد الكون واتساعه المستمر لتعيين عمر الكون وتناول د . حسب النبي ( عمر الكون ) باعتباره قضية لإثبات وجود الله , لأن الكون طالما أن له بداية زمنية محددة فلا بد أن يكون قد أوجده ( مبدىء ) لأنه لا يمكن أن يكون قد بدأ بنفسه. وقد وجه القرآن للإنسان دعوة صريحة للبحث عن نشأة الكون وبداية الخلق فيقول الحق سبحانه : ( قل سيروا في الأرض فانظروا كيف بدأ الخلق ) ونستخلص من هذه الآية عدة إشارات مهمة. منها أن السير في الأرض سوف يرشدنا لبداية الخلق. والتعبير القرآني بالسير في الأرض وليس عليها يشير إلى البحث في الطبقات الجيولوجية للأرض للتعرف على نشأتها ونشأة المملكة النباتية والحيوانية بها بل وعلى بداية الخلق بجميع أنواعه بما في ذلك الكون.
ولقد ذكر القرآن في كثير من آياته أن الله تعالى خلق الكون في ستة أيام كما قي قوله سبحانه : ( ولقد خلقنا السماوات والأرض وما بينهما في ستة أيام وما مسنا من لغوب ) والمقصود هنا بالأيام : المراحل أو الحقب الزمنية لخلق الكون وليست الأيام التي نعدها نحن البشر. بدليل عدم الإشارة إلى ذلك بعبارة ( مما تعدون ) في أي من الآيات التي تتحدث عن الأيام الستة لخلق السماوات والأرض كما في قوله تعالى : ( وهو الذي خلق السماوات والأرض في ستة أيام ) وبقوله سبحانه : ( الله الذي خلق السماوات والأرض وما بينهما في ستة أيام ثم استوى على العرش ما لكم من دونه من ولي ولا شفيع أفلا تتذكرون . يدبر الأمر من السماء إلى الأرض ثم يعرج إليه في يوم كان مقداره ألف سنة مما تعدون ) وقد أجمع المفسرون على أن الأيام الستة للخلق قسمت إلى ثلاثة أقسام متساوية كل قسم يعادل يومين من أيام الخلق بالمفهوم النسبي للزمن

أولا : يومان لخلق الأرض من السماء الدخانية الأولى , فالله تعالى يقول : ( خلق الأرض في يومين ) ويقول أيضا : ( أو لم ير الذين كفروا أن السماوات والأرض كانت رتقا ففتقناهما ) , وهذا دليل على أن السماوات والأرض كانتا في بيضة كونية واحدة ” رتقا ” ثم انفجرت ( ففتقناهما )

ثانيا : يومان لتسوية السماوات السبع طبقا لقوله : ( فقضاهن سبع سماوات في يومين) وهو يشير إلى الحالة الدخانية للسماء ( ثم استوى إلى السماء وهي دخان ) بعد الانفجار العظيم بيومين , حيث بدأ بعد ذلك تشكيل السماوات ( فقضاهن ) أي صنعهن وأبدع خلقهن سبع سماوات في فترة محددة بيومين آخرين

ثالثا : يومان لتدبير الأرض جيولوجيا وتسخير لخدمة الإنسان , يقول سبحانه ( وجعل فيها رواسي من فوقها ) وهو ما يشير إلى جبال نيزكية سقطت واستقرت في البداية على قشرة الأرض فور تصلبها بدليل قوله تعالى : ( من فوقها ) و ( بارك فيها ) أي أكثر من خيراتها بما جعل فيها من المياه و الزروع والضروع أي ( أخرج منها ماءها ومرعاها ) و ( وقدر فيها أقواتها ) أي أرزاق أهلها ومعاشهم بمعنى أنه خلق فيها أنهارها وأشجارها ودوابها استعداد لاستقبال الإنسان ( في أربعة أيام سواء للسائلين ) أي في أربعة أيام متساوية بلا زيادة ولا نقصان للسائلين من البشر

وأكد د . حسب النبي أن العلماء قد توصلوا باستخدام الانحلال الإشعاعي لليورانيوم وتحوله إلى رصاص في قياس عمر الصخور الأرضية والنيزكية – إلى أن تكوين القشرة الأرضية ” تصلب القشرة ” بدأ منذ 4,5 مليار سنة وأن هذا الرقم هو أيضا عمر صخور القمر . وقد استخدم العلماء حديثا الكربون المشع لتحديد عمر الحفريات النباتية والحيوانية وتاريخ الحياة على الأرض وبهذا فإن كوكب الأرض بدأ تشكيله وتصلب قشرته منذ 4500 مليون سنة وأن الإنسان زائر متأخر جدا لكوكب الأرض بعد أن سخر له الله ما في الأرض جميعا ( هل أتى على الإنسان حين من الدهر لم يكن شيئا مذكورا )

ويؤكد العلم أن الإنسان ظهر منذ بضع عشرات الألوف من السنين دون تحديد نهائي , ويمكن أن نعتبر أن التشكيل الجيولوجي للأرض بدأ من إرساء الجبال النيزكية على قشرتها الصلبة وانبعاث الماء والهواء من باطن الأرض وتتابع أفراد المملكة النباتية والحيوانية حتى ظهور الإنسان . وقد استغرق ذلك قترة زمنية قدرها 4,5 مليار سنة والتي يشير إليها القرآن في سورة فصلت على أنها تعادل ثلث عمر الكون وحيث أن التدبير الجيولوجي للأرض منذ بدء تصلب القشرة الأرضية وحتى ظهور الإنسان قد استغرق زمنا قدره 4,5 مليار سنة فإنه يمكننا حساب عمر الكون قرآنيا بضرب هذه الفترة الجيولوجية في 3 على اعتبار أن الأيام الستة للخلق مقسمة إلى ثلاثة أقسام متساوية. وكل قسم يعادل يومين من أيام الخلق بالمفهوم النسبي للزمن. ومن ثم يصبح عمر الكون 13,5 مليار سنة

وأشار د . حسب النبي إلى أن العلم لم يصل حتى الآن إلى تقسيم مراحل خلق الكون الستة . فالأبحاث تدور كلها حول تحديد عمر الكون منذ الانفجار العظيم الذي يسمى في الفيزياء الكونية بـــ ” Big Bang ” ويقدر العلماء عمر الكون بطريقة مختلفة ووفق رؤى متعددة فهناك من يحدد عمر الكون حسب ظاهرة تمدد الكون والإزاحة الحمراء بـــ 10 إلى 18 مليار سنة وبطريقتين نوويتين مختلفتين لكل من فاولار وهويل استنتجا أن عمر الكون 13 أو 15 مليار سنة.

المصدر ” مجلة الإصلاح ” العدد 325 سنة 15-7-1995 الموافق 17- صفر – 1416

هذا الموضوع هو متابعة للموضع التالي وعلى صلة به
http://www.al3lom.com/?p=731

عمر الكون

الى فترة قصيرة كان الاعتقاد سائدا بين العلماء انهم تمكنوا من تحديد العمر النهائي للكون، غير ان القياسات الاخيرة اظهرت ان ماتوصل اليه العلم سابقا وهو 13,7 مليار سنة ليس صحيحا، وانما الاصح ان عمره حوالي 15,8 مليار سنة. ويبقى السؤال الى اي مدى يمكننا ان نثق بهذه المعطيات؟
بشكل عام يمكن اعتبار الكون لازال فتياً للغاية ولم يبلغ مرحلة النضج. قسم كبير من الغاز الذي تشكل بفضل الانفجار الكبير بدأ بالتجمع، الان فقط، ليخلق نجوم وكواكب لاول مرة. مجموعتنا الشمسية من بين الاجرام الاولى التي ولدت، إذا انها تشكلت تقريبا في الثلث الاخير من فترة وجود كوننا.
تقريبا، لكون الفلكيين عاودهم الشك بصحة قياساتهم وبالعمر الحقيقي للكون. السبب هو ان القياسات الجديدة التي قاموا بها، تشير الى ان عمر الكون حوالي 15,8 مليار سنة. اي مليارين سنة اكثر من المعطيات السابقة.

كلا القياسين القديم والحديث تم القيام بهم إنطلاقا من ظاهرة تسارع الكون. قبل 80 سنة وجد الفضائي Edwin Hubble, علاقة بسيطة بين بين سرعة المجرة التي تبتعد فيها عنا وبعدها عنا. المجرات البعيدة تتحرك مبتعدة بسرعة اكبر بالمقارنة مع المجرات القريبة. العلاقة الدقيقة يقدمها مايعرف بثابت هيبل, H, والذي يعكس تسارع تمدد الكون. إذا كانت قيمة H كبيرة فذلك يعني ان تسارع الكون كبير، وبالتالي يعني ذلك انه لم يمض وقت طويل على الانفجار الكبير. على العكس، إذا كانت القيمة صغيرة يعني ذلك ان تسارع الكون بطئ، وانه مضى وقت طويل في طريقه للوصول الى حجمه الحالي. وبالتالي كلما صغرت قيمة ثابت هيبل كلما كان الكون اكبر عمرا. لذلك من الضروري تحديد ثابت هيبل بدقة للوصول الى نتائج دقيقة.

للوصول الى الدقة يجب استخدام نتائج قياسين، الاول هو المسافة الى مجرة من المجرات والثاني هو تحديد السرعة التي تبتعد فيها عنا. (للمزيد عن الحسابات انظر الفقرة الاخيرة في الموضوع).

تحديد السرعة امر بسيط إذ يحتاج فقط الى قياس انحراف الاشعة الحمراء. عندما تتحرك المجرة مبتعدة عن مجرتنا يزداد طول موجات الضوء القادمة الينا. يمكن القول ان موجات الضوء تصبح “ممطوطة”، بحيث ان الضوء يغير لونه، وهذا المقصود بانحراف الاشعة الحمراء. من خلال قياس درجة الانحراف يمكن حساب سرعة حركة المجرة.

المسافة تخدع القياس
المشكلة كانت دائما في كيفية الوصول الى المسافة. هذا الامر يُحل من خلال اختيار نجمة قوية الاشعاع من نجمات المجرة التي تبتعد عنا، ومن ثم قياس قوة اشعاعها. إذا كنا نعرف مسبقاً مستوى قوة إشعاع النجمة بالمقارنة مع الشمس نستطيع عندها حساب المسافة من خلال قوة الاشعاع الملاحظ. في الحقيقة فأن المبدأ المستعمل بسيط، وهو انه إذا كان نوع معين من النجوم ومعروف مسبقا من قبلنا يضئ مثلا، بقوة 10000 مرة اقوى من شمسنا ، وهذا يكفي لنتمكن بالكاد من رؤيته بالتلسكوب، فإن ذلك يعني ان المجرة بعيدة عنا جداً.

وبالرغم من ان الفلكيين قد استخدموا المبدأ ذاته للوصول الى القياسات الجديدة، ولكنهم قاموا بذلك بطريقة جديدة اكثر تحسنا من الطريقة القديمة. المجرة المسماة M33, تملك نجمين غير عاديين، ذو اشعة قوية ويدوران حول بعضهم البعض بطريقة تجعل كل منهم يحدث ظاهرة الكسوف عند الاخر كل 15 يوم. بمساعدة اكبر تليسكوب في العالم، الموجود في هاواي والمسمى Keckteleskop, تمكن فريق من الفلكيين بقيادة Alceste Bonanos, من قياس مدارات هذين النجمين حول بعضهم البعض بدقة بحيث امكن حساب كثافتهم. لقد ظهر ان كلا النجمين من النوع الثقيل للغاية ووزنهم اكبر من وزن شمسنا 30 مرة.
القياسات اظهرت ايضا ان حجمهم اكبر بعشر مرات من حجم شمسنا. وبفضل اطياف الاشعة تمكن العلماء من قياس درجة حرارتهم، وبالتالي اصبح لدينا مايكفي من المعلومات لحساب قوة الضوء لديهم بالمقارنة مع الشمس. بعد ذلك اصبح حساب المسافة قضية سهلة، لتظهر النتيجة ان المجرة انطلقت منذ 2,6 مليار سنة ضوئية لتصبح على مسافة 3,1 مليار سنة ضوئية. بمقارنة سرعة المجرة اعطى قيمة لثابت هيبل اقل من القيمة المقبولة، وبلحظة اصبح الكون اكبر عمرا بمليارين سنة.

قياس نبض النجوم
حتى الان كان العلماء يستخدمون نجوم لها ظاهرة خاصة من اجل قياس المسافة من خلال قياس شدة الاشعاع. هذه النجوم تسمى cepheid, وتتميز بتغير في شدة اضائتها. يطلق على هذه الظاهرة اسم النبض الاشعاعي. إضافة الى ذلك هناك علاقة ثابتة ودقيقة بين نبضة النجمة في لحظة معينة وشدة الاضاءة، بحيث ان الموجة في لحظة قمة إضائتها تملك الحصة الاكبر من وقت حياة الموجة. وقت الموجة القادمة من مثل هذه النجوم يمكن ان يكون مابين اليوم الواحد الى عدة اسابيع. ومن حيث ان هذه النجوم لها قوة إضاءة في المتوسط اكبر بعشرات المرات من شمسنا، يمكن رؤيتهم من على مسافات بعيدة للغاية. لهذا السبب نعتبرهم مناسبين للغاية لقياس المسافة بين المجرات.

الناحية السلبية انه من الصعب للغاية الحصول على مقادير دقيقة تماما لقوة الضوء بالمقارنة مع الشمس. لربما لهذا السبب تقدم لنا الطريقتين نتائج مختلفة عن المسافة الى مجرة M33.
قبل كل حالة قياس كان يسبقها بحث عن نجوم توأمية لها قوة ضوئية كافية لاستخدامها في القياس. إذ انه في حالة النجوم التوأمية وحدها يمكن قياس قوة الاضاءة بدقة بالمقارنة مع شمسنا، وبالتالي التوصل الى ارقام دقيقة عن المسافة الى مجرتنا. المشكلة هي صعوبة ايجاد نجوم توأمية لها قوة ضوئية كافية.

دعم المعطيات القديمة


تيليسكوب Chandra, والذي يعمل على قياس الاشعة الرونتغينية، قدم الكثير من القياسات الدقيقة عن المسافات لمجموعة كبيرة من المجرات. طريقة عمله تستغل ان الغيمة المجرية ممتلئة بكميات هائلة من الغاز الحار. هذا الغاز يؤثر على الاشعة الخلفية للكون، اي الاشعة التي نتجت بسبب الانفجار العظيم. من خلال قياس الانحراف الذي يسببه هذا التأثير، يمكن الوصول الى حجم الغيمة المجرية. بعد هذه العملية يصبح من السهل قياس المسافة اليها، ومن خلال انحراف الاضعة الحمراء يمكن الوصول الى قيمة ثابت هيبل. هذا النوع من القياس يتناسب اكثر مع القيمة ” الطبيعية” لثابت هيبل.

هذا النوع من القياس مع إستخدام تليسكوب الرونتغين يعتبر بنفس جودة القياسات القادمة من نجمين توأمين، ولذلك من الصعب تفسير اسباب ظهور الفرق الكبير في النتائج. الاستنتاج الوحيد الذي نستطيع إستخراجه هو انه من الضروري إجراء الكثير من القياسات بعدة طرق قبل التوصل الى قيمة لثابت هيبل، تكون اكثر القيم دقة.

الطاقة المظلمة تُغيير الامور
وحتى إذا كانت لدينا قيمة لثابت هيبل وبالتالي لسرعة توسع الكون، فأن ذلك لايعني انه لدينا قيمة مؤكدة لعمر الكون، بسبب انه لسنا متأكدين من ان الكون بالسرعة نفسها كل الوقت. الحقيقة اننا نعرف ان الكون لم يتوسع بالسرعة نفسها كل الوقت. لذلك فأن المسافة من ثابت هيبل الى العمر الحقيقي هي مسافة نظرية.

لفترة طويلة كان من السائد لدى العلماء فكرة ان سرعة تمدد الكون تتعرض للكبح وبالتالي للتباطئ بإستمرار بسبب ان قوة الجاذبية تكبح هذا التمدد، ولكن قبل عشرة سنوات جرى التخلي عن هذه النظرية. لقد حدث ذلك عندما دخل عامل الطاقة المظلمة الى المعادلة، ليجعل سرعة الكون تتحول الى تسارع.

مفهوم الطاقة المظلمة ظهر بعد ان لاحظ العلماء عام 1998 احدى السوبرنوفا وهي تسلك سلوكا غريبا يتناقض مع النظرية المعترف بها. ضوء السوبر نوفا كان اضعف بوضوح مما يفترض به ان يكون. الاستنتاج المنطقي الوحيد كان ان هذا الضوء قضى وقتا اطول في الوصول الينا بالمقارنة مع ماتفترضه النظرية السابقة، ولذلك فأن الكون اكبر عمرا مما كان مفترضا، وبالتالي فأن الكون قد تمدد ببطء في البداية.

كون الكون يتسارع لم يمكن توضيحه بغير وجود الطاقة المظلمة، وهي قوة تسيطر على الكون بأسره. إذا اجرينا الحسابات بواسطة معادلة اينشتاين الشهيرة التي تجمع العلاقة بين الكثافة والطاقة، نحصل على نتائج مدهشة تشير الى ان الطاقة المظلمة تملك 73 بالمئة من كثافة الكون بأسره.

لهذه الاسباب نملك اليوم موديلا جديدا عن الكون، وبواسطة المعادلات الرياضية يمكننا حساب عمر الكون، إنطلاقا من قيمة ثابت هيبل، ولكن إذا كان هذا الموديل ايضا خاطئ، كما كان الحال مع سابقه، فمن الطبيعي ان تكون النتائج خاطئة ايضا.
من هنا فأن نشاط العلماء في هذا المجال يأخذ حجما كبيرا سعيا لتحديد قيمة صحيحة لثابت هيبل، ولخلق موديل اكثر تطورا يسمح بحساب عمر الكون بدقة. والى حين ذلك فأن الحسابات الراهنة هي تقريبية.

الحسابات الرياضية
عند إجراء حساب عمر الكون يحتاج الفلكيين الى قيمتين رئيسيتين، المسافة بين شئ بعيد للغاية، مثلا مجرة، وسرعة إبتعاد هذا الشئ عنا. من خلال هذه القيمتين القادمة من عدة اشياء (مجرات)، يمكن الحساب العكسي الى نقطة انطلاق هذه الاشياء، اي الى نقطة الانفجار العظيم، وبالتالي لحظة ولادة الكون. هذا الامر يحدث بمساعدة قانو هيبل:

V=H.r
حيث:
V-سرعة إبتعاد المجرة عنا بالكيلومتر في الثانية،
r- المساف الى المجرة بالسنوات الضوئية.
H- ثابت هيبل، الذي يأخذ بالاعتبار ان المجرة البعيدة تبتعد عنا اسرع من المجرة القريبة، زهي ايضا تعبير سرعة تمدد الكون.

قيمة ثابت هيبل يجري تقديره من خلال المعادلة التالية:

H=V:r

من اجل الوصول الى عمر الكون يجب على العلماء إمتلاك المزيد من المعلومات. قيمة ثابت هيبل نعرف بواسطتها سرعة تمدد الكون اليوم، ولكن لانستطيع ان نعلم فيما إذا كانت هذه السرعة هي نفسها في السابق. هذا الوضع يفتح المجال لثلاث افتراضات ممكنة:
الاولى: إذا كان تمدد الكون متساوي في كل الازمنة، يمكن إعتبار عمر الكون هو:

T=1:H

وهذا يسمى عمر هيبل. على اساس قيمة ثابت هيبل المعروفة اليوم وبالتالي يكون عمر الكون إنطلاقا من هذه المعادلة هو: 13,8 مليار سنة.

الثانية: إذا كانت السرعة تكبح وتتباطئ، بسبب قوة الجاذبية، يمكن عندها حساب عمر الكون إنطلاقا من معادلة:

T=2: (3.H)

وحسب هذه المعادلة يكون عمر الكون 9,2 مليار سنة، مع استخدام ثابت هيبل نفسه كما في السابق.

الثالثة: إذا كان الكون يتمدد متسارعا، بفضل تأثير الطاقة المظلمة. هنا لازال بالامكان التوصل الى عمر الكون بإستخدام ثابت هيبل، ولكن يحتاج الامر الى معادلات اكثر تعقيداً. هذه الحسابات المعقدة هي التي قدمت لنا العمر الذي كان معتمدا الى فترة قصيرة وهو: 13,7، وهي التي قدمت لنا النتائج الجديدة بعد الحصول على قيم جديدة، بسبب استحداث الطرق الجديدة، ليصبح عمر الكون: 15,8 مليار سنة.

المزيد عن طريقة الحساب
تحديد العمر النظري للكون يخضع لمعادلات النسبية العامة بربطها بمعادلات التغير الحراري THERMODYNAMIQUE و هي معادلات معقدة جدا و لكنّنا عبقرية هابل HUBBLE جعلته يتجاوزها بتبسيط كثير من حدودها و وصل إلى معادلة بسيطة جدا :

R/R0 = (3Ht /2) ^2/3

أين :
R : قطر الكون في لحظة معينة
R0 : قطر الكون في لحظتنا هذه و هي كما ترين متغيرة كلّما طال الزمن
H : ثابث هابل المقدر بين 50 و 100 وحدة و كل وحدة = 3 . 20 ^ (-20 ) هرتز
t : الزمن
عندما نضع في معادلتنا t = 0 فإنّ القطر ينعدم لأننا في اللحظة الأولى قبل الإنفجار و هذا ما جعل هذا النموذج ضعيف لكنّه مقبول.
و عندما نضع R= R0 أي نجعل أنفسنا في لحظتنا هذه فإنّنا نجد مباشرة أنّ :

t = (2/3) H
هذا هو سبب مجيء الكسر 3/2 و لكن مشكلة هذا النموذج أنّنا نحتاج دوما تعديل normalisation ثابث هابل كلّما مرّ الزمن.

بقلم حمدي الراشدي

تابع

Get every new post delivered to your Inbox.