جاري تحميل ... موسوعة نبذة

إعلان الرئيسية

أحدث الموضوعات

إعلان في أعلي التدوينة

كشف الكون في البيانات والرسم
لطالما اعتمد فهمنا للطبيعة بشكل كبير على العلامات ، سواء كانت كلمات أو معادلات أو رسومات أو الشقوق المسمارية التي استخدمها علماء الفلك في بلاد ما بين النهرين على مدى ستة قرون للدلالة على الحركات السماوية. نحن نستخدم الإشارات لأخذ عينات وتقليل تعقيد الواقع الهائل إلى مصطلحات مفهومة. في أفضل حالاتها ، يمكن لهذه الأساليب أن تخترق الضوضاء لتكشف عن الإشارة ، وتنتج حقائق مهمة عن الكون.

ومع ذلك ، تحتوي هذه الترجمة الصوتية على فرص غنية لسوء الفهم وسوء الفهم. كما كتب الفيزيائي فيرنر هايزنبرغ ، "ما نراه ليس الطبيعة نفسها ، ولكن الطبيعة معرضة لطريقتنا في الاستجواب." وذهب أبعد من ذلك ، محذرا من أن "الفكر المعاصر معرض للخطر من خلال صورة الطبيعة التي رسمها العلم. يكمن هذا الخطر في حقيقة أن الصورة يُنظر إليها الآن على أنها وصف شامل للطبيعة نفسها ، لذا ينسى العلم أنه في دراسته للطبيعة يدرس صورته ".
لم يقدم هايزنبرغ بديلا ، لأن المرء غير موجود. لا توجد خطة أفضل تقدم نفسها. أفضل ما يمكننا القيام به هو الاستمرار في التحسين وإلغاء علاماتنا. لا يوجد مكان يتجلى فيه هذا الأمر أكثر مما هو عليه في تاريخ علم الفلك ، حيث فتح موكب من الصور الرسومية أعيننا على حجم الكون وموقعنا ضمن ضخامته المذهلة - وهي عملية لا تزال مستمرة مع الصور الفلكية ذات المجال العميق والحاسوب الفائق. تصورات البيانات التي تجلب داخلنا الهياكل الكونية التي تمتد لمئات الملايين من السنين الضوئية.

قبل التلسكوب بوقت طويل ، وحتى قبل اختراع التصوير بفترة أطول ، كانت عين ويد الراصد من الأصول المهمة لعالم الفلك العامل. بحلول العصور الوسطى ، كان هذا العمل قد بدأ بالفعل ما أطلق عليه المنظر المعماري داليبور فيسيلي "الرياضيات" للواقع المرئي. إنه مُغلف بشكل جميل في شبكة مرسومة يدويًا موجودة في موسوعة 1121 ("كتاب الزهور") ، وهو مثال مبكر لما نسميه اليوم مخطط معلومات.

يُعد كتاب الزهور ، الذي جمعه لامبرت من سان أومير في ما يعرف الآن بشمال فرنسا ، أول موسوعة للعصور الوسطى. نقش على المخطوطة رسم توضيحي بعنوان "سبعة كواكب". تصور خطوطه المتعرجة حركات الكواكب الخمسة المرئية المعروفة منذ العصور القديمة ، بالإضافة إلى الشمس والقمر ، وكلها موضحة فيما يتعلق بخطوط عرض دائرة الأبراج. تُصوَّر الشمس على أنها زهرة ساطعة ، والقمر هلال ، والكواكب في شكل أزهار أصغر. إن وصول مثل هذا العرض المجرد للمعلومات الكمية في مخطوطة ما قبل جوتنبرج يحمل في طياته شيئًا من الصدمة نفسها كما لو أن المرء قد اكتشف برجًا مكتبيًا زجاجيًا لامعًا ينتشر بين مباني القرون الوسطى نصف الخشبية.

هذا التصوير لحركات الكواكب هو سقالة بصرية فقط ، لكن أجزاء أخرى من كتاب الزهور تضع تلك الحركات في إطار علم الكونيات في ذلك الوقت. لما يقرب من 2000 عام ، كان مفهومنا لتصميم الكون قائمًا على نموذج مركزية الأرض لأرسطو ، مع ترتيب الشمس والقمر والكواكب والنجوم في مجالات متداخلة بدقة ، مع وجود الأرض في المركز. كانت الأيقونات المرتبطة بهذا النموذج متجذرة بعمق في الخيال البشري. النظام الشمسي مركزية الشمس الشهير والبسيط بأناقة لنيكولاس كوبرنيكوس ، مأخوذ من كتابه عام 1543 ("حول ثورات الأجرام السماوية") ، يشبه إلى حد كبير العديد من الصور المماثلة من القرون السابقة ، مماثلة ، باستثناء الشمس التي تحتل الآن المركز . بمعنى رسومي ، تضمنت الثورة الكوبرنيكية في الغالب تبديل موضع الشمس والأرض كمركز للكون.

نافذة على اللانهاية ، تمامًا كما يمكن أن يبدو تصوير كوبرنيكوس للنظام الشمسي لأول مرة ، عند الفحص السريع ، غير قابل للتمييز عمليًا عن العديد من الصور السابقة لكون متمركز حول الأرض ، كذلك هو الحال مع نقش الفلكي البريطاني توماس ديجز ، بعنوان "وصف مثالي لكويليستال أوربس ". أُنتج هذا الكتاب في عام 1576 ، بعد 30 عامًا فقط من نشر كتاب كوبرنيكوس ، ويبدو للوهلة الأولى أن النسخة المطبوعة تبدو أكثر بقليل من تكرار مطيع لرؤية الفلكي البولندي. ومع ذلك ، بعد فحصها عن كثب ، كشفت المطبوعة عن انفصال جذري مع كوبرنيكوس.
في حين احتفظ كوبرنيكوس بالمفهوم القديم القائل بأن النجوم ، مثل الكواكب ، تدور حول كرة خارجية ، قام Digges بقفزة مفاهيمية جريئة. لقد تصور أن الشمس المتوهجة في مركز النظام الشمسي هي في الواقع نجم ، ببساطة واحدة من بين عدد لا يحصى من "الأضواء الرائعة الساطعة الدائمة" المتوهجة في السماء. كانت طبعته في نفس الوقت أول عرض تقديمي منشور في إنجلترا لرؤية كوبرنيكوس حول مركزية الشمس ، وأول خريطة في أي مكان حطمت بوضوح الكرة البلورية الخارجية. لقد وضع النظام الشمسي داخل مساحة أكبر بكثير ، بل لا حدود لها. وُلد شيء مثل نظرتنا المعاصرة للكون.

بعد اختراع التلسكوب ، ازدادت أهمية الصور الرسومية في علم الفلك فقط. توقع جاليليو جاليلي إلى حد ما الزواج المستقبلي بين التصوير الفوتوغرافي وعلم الفلك عندما قام ببناء أحد مناظير الهليوسكوب الأولى - وهو جهاز قادر على إسقاط شعاع مركّز من ضوء الشمس من عدسة التلسكوب على قطعة من الورق. سمح له هذا الاختراع بتتبع وتتبع تطور البقع الداكنة أثناء دورانها عبر سطح الشمس أثناء دورانها. عند تحويلها إلى نقوش ، تتمتع صور جاليليو الشمسية بجودة صور أولية وثلاثية الأبعاد. أصبح التاريخ المرئي لعلم الفلك ، الذي كان مكرسًا في السابق إلى حد كبير للتمثيلات التخطيطية والاستعارية للسماء في بعض الأحيان ، أكثر تمثيلاً بحتًا.

بدأت أصالة وقوة الصور الفلكية ، بدورها ، في الهروب من حدود مجالها المتخصص والهجرة إلى عالم الفن البصري البحت. بعد أكثر من قرنين من الاستخدام الأول للتلسكوب لمراقبة السماء ، قام عالم الفلك الأنجلو-إيرلندي ويليام بارسونز ، إيرل روسي ، بتمويل بناء تلسكوب ستة أطنان بفتحة 72 بوصة في مقر إقامته في قلعة بير ، مقاطعة أوفالي. تم افتتاح "Leviathan of Parsonstown" في عام 1845 ، وكان قويًا جدًا لدرجة أنه في ليالي نادرة من سماء إيرلندية صافية ، تمكن إيرل من تمييز هيكل حلزوني مثير للاهتمام داخل ما كان يُعتقد أنه سديم داخل مجرة ​​درب التبانة.

تسببت الطباعة التي تستند إلى رسم بارسونز الدقيق لهذه القطعة في ضجة كبيرة عندما أعيد إنتاجها في المملكة المتحدة. بحلول عام 1879 ، كان قد شق طريقه إلى أحد الكتب الأكثر مبيعًا لعالم الفلك الفرنسي كاميل فلاماريون ، ويعتقد أن مكتبة Saint Paul de Mausole Asylum في بروفانس بفرنسا حصلت على نسخة منه. بين عامي 1889 و 1890 ، أجرى أحد المرضى في ذلك الملجأ ، وهو فنان هولندي غير معروف في ذلك الوقت ، قطع أذنه اليسرى في نوبة من الغضب ، مراسلات ضخمة مع شقيقه القلق حول العديد من الموضوعات - بما في ذلك علم الفلك ، الذي أثار إعجابه بشكل واضح. كما أنتج العديد من اللوحات غير العادية. من الواضح أن رسم بارسونز كان مصدر إلهام لعجلة المروحة الحركية التي تتمايل عبر مركز ما ربما يكون أشهر عرض فني للسماء الليلية: ليلة النجوم في فنسنت فان جوخ.

وراء وإلى يمين شجرة سرو معذبة ، تلك الدوامة المزدوجة الدوامة تحدد اللوحة. يتقبل مؤرخو علم الفلك والفن على حد سواء أن الدوامة هي ترجمة لتوضيح بارسونز لما نسميه الآن مجرة ​​الدوامة - وهو نظام لولبي من النجوم يتفاعل مع رفيقه الأصغر. لم يتم الكشف عن الهوية الحقيقية لـ Whirlpool والمجرات الأخرى المشابهة لها إلا قبل أقل من قرن من الزمان ، عندما قرر Edwin Hubble أنها تقع خارج مجرتنا درب التبانة. رأى بارسونز العلامات ، لكنه لم يعرف كيف يفسرها.

فن الاكتشاف ، كما هو الحال مع رسم الخرائط خلال عصر الاستكشاف ، لعبت الصورة الرسومية إلى حد كبير دورًا داعمًا في علم الفلك قبل القرن العشرين ، حيث قامت بتدوين الاكتشافات التي تم إجراؤها بالفعل. ولكن مع زواج التلسكوب والتصوير الفوتوغرافي ، بدأت الصور نفسها تعطي رؤى جديدة حقًا. كانت الغالبية العظمى من الاكتشافات في علم الفلك الرصدي خلال القرن الماضي نتيجة لعمليات التصوير الفوتوغرافي ، ليس أقلها اعتراف هابل بوجود مجرات أخرى.

جاء الدليل عندما اكتشف نوعًا خاصًا من النجوم الوامضة ، يُدعى متغير Cepheid ، في لوحة فوتوغرافية زجاجية لـ "سديم أندروميدا". يشير معدل وميض Cepheid إلى مدى سطوعه ، ومن ثم إلى أي مدى يكون بعيدًا. ستكون هذه التغييرات غير محسوسة للعين وحدها ، ولكن بمساعدة التصوير الفوتوغرافي ، تمكن الفلكي من رؤية إجابته. قبل تلك اللحظة ، كان لا يزال من الممكن تصديق أن درب التبانة كانت الكون المرئي. أدرك هابل أنها كانت مجرد واحدة من بين مجموعة كبيرة من المجرات المنتشرة عبر مساحة شاسعة من الفضاء ، وكتب "VAR!" لـ "متغير" مباشرة على اللوحة بالحبر الأحمر.

ابتداءً من الثمانينيات من القرن الماضي ، تم استبدال السلبيات ذات الألواح الزجاجية بأجهزة قوية تجمع الضوء تجمع الشحنات ، أو CCDs ، كاشفات الفوتونات الرقمية التي تزداد حساسيتها الحادة من خلال استخدام التعرض الطويل. بفضل مساعدتهم ، مكّنت المسوحات الرقمية من تحديد بنية الكون ، ولم تظهر المجرات فحسب ، بل مجموعات المجرات وحتى المصفوفات الأكبر من مجموعات المجرات المتعددة. في الوقت نفسه ، سمحت الحواسيب العملاقة بالترجمات الرسومية لهذه التشكيلات الهائلة.
في عام 2014 ، قام فريق بقيادة عالم الفلك بجامعة هاواي برنت تولي بتحويل قاعدة بيانات تحتوي على سرعات آلاف المجرات إلى تصور حاسوبي عملاق لمكعب من الفضاء يبلغ عرضه 500 مليون سنة ضوئية (انظر الشكل أعلاه ؛ تتوفر إصدارات متحركة هنا). رسمهم ، الذي ترجم قياس السرعة إلى تصوير ثلاثي الأبعاد لكثافة المجرة وحركتها ، سمح لهم بتحديد ما أطلقوا عليه اسم Laniakea Supercluster ، هاواي بمعنى "الجنة التي لا تُقاس".

تشمل Laniakea مجرة ​​درب التبانة مع حوالي 100000 مجرة ​​أخرى. إنه أكبر هيكل معروف نعيش فيه ، بخلاف الكون المرئي نفسه. في الواقع ، قدم لنا تولي وزملاؤه عنوان منزل جديد: الأرض ، والنظام الشمسي ، ودرب التبانة ، والمجموعة المحلية من المجرات ، وعنقود العذراء للمجرات ، ولانياكيا. في هذه الحالة وغيرها من الحالات الحديثة ، سبق التصور الاكتشاف ، مما سمح بتمييز البنية وإعطاء فهم عميق لمكاننا في ترتيب الطبيعة.
التصنيفات:
تعديل المشاركة
Reactions:
مواضيع قد تهمك × +
ليست هناك تعليقات
إرسال تعليق

إعلان أسفل المقال