السنة الخامسة

الدرس الأول: تاريخ علم الفلك

مقدمة

علم الفلك هو العلم الذي يهتم بدراسة الأجرام السماوية وحركتها وتأثيرها على بعضها البعض وعلى الكون بشكل عام. ويعود تاريخ علم الفلك إلى العديد من الحضارات القديمة، حيث كانت تستخدم المراصد والأدوات الفلكية لتحديد مواعيد الأعياد والفصول وتحديد المواقع الجغرافية والملاحة البحرية.

ويعتبر الحضارة البابلية من أوائل الحضارات التي اهتمت بعلم الفلك، حيث كانت تلاحظ وتدون حركة الأجرام السماوية وتستخدمها في تحديد المواعيد والأعياد الدينية والزراعية. وقد قام علماء بابل ببناء المراصد الفلكية واستخدام الأدوات الفلكية المتطورة لتحديد حركة الكواكب والنجوم.

وفي مصر القديمة، كان علم الفلك يستخدم لتحديد مواعيد الزراعة والأعياد الدينية، وكان الفراعنة يعتبرون النجوم والكواكب أشكالًا من أشكال الآلهة التي تؤثر على حياة البشر.

وفي اليونان القديمة، اهتم علماء الفلك بدراسة حركة الأجرام السماوية وتحديد المواقع والتنبؤ بحدوث الكوارث الطبيعية والظواهر الفلكية. وقد اشتهر علماء الفلك اليونانيون مثل بطليموس وأرسطو وكوبرنيكوس بنظرياتهم الهامة والتي أسهمت في تطوير علم الفلك بشكل كبير.

وفي العصور الوسطى وحتى القرن السادس عشر، استمر الاهتمام بعلم الفلك وتطويره، وتم تحسين الأدوات الفلكية وتطوير نظريات حول حركة الأجرام السماوية.

و في القرن السابع عشر، حدث تحول كبير في علم الفلك مع تطوير النظرية الهيليوسية من قبل العالم البولندي نيكولاس كوبرنيكوس، حيث قام بتقديم فكرة بديلة عن النظرية السابقة التي تقوم على فكرة أن الأرض هي المركز الحقيقي للكون. وتمكن كوبرنيكوس من إثبات أن الشمس هي المركز الحقيقي للكون وأن الكواكب تدور حولها.

وفي القرن الثامن عشر، تم تحسين الأدوات الفلكية وتطوير نظريات جديدة في علم الفيزياء والرياضيات، وكانت هذه النظريات مفتاحاً في فهم حركة الأجرام السماوية بطريقة أكثر دقة واستمرارية. وقد أسهم عدد من العلماء في هذا التطور مثل جون هارلي وإدموند هالي وجيمس برادلي.

وفي القرن التاسع عشر، ظهرت العديد من المراصد الفلكية الكبرى مثل مرصد باريس ومرصد جرينيتش في لندن، وتم استخدام أدوات جديدة مثل التصوير الفوتوغرافي لتسجيل حركة الأجرام السماوية. وقدم العالم الفرنسي بيير سيمون لابلاس نظرية حول تشكل النظام الشمسي بما يعرف الآن بـ "قانون لابلاس"، الذي يصف العلاقة بين مسافات الكواكب عن الشمس.

وفي القرن العشرين، تطور علم الفلك بشكل كبير مع ظهور التكنولوجيا الحديثة والأجهزة المتطورة مثل المرصد الفضائي هابل والمسبارات الفضائية والحواسيب.

1-علم الفلك في بابل

علم الفلك في بابل يرجع تاريخه إلى أكثر من 4000 سنة مضت، وكانت الحضارة البابلية واحدة من أول الحضارات التي اهتمت بدراسة الكون والنجوم.

وقد كانت الأطروحات الفلكية في بابل تركز بشكل كبير على ملاحظة السماء وحركة النجوم والكواكب وتوثيقها ودراستها. وقد اهتم البابليون بالفلك لأغراض دينية وزراعية، حيث كانوا يعتبرون النجوم والكواكب علامات من علامات الآلهة والتي تحمل رسائل وتحذيرات.

وأنشأ البابليون أول تقويم شمسي في التاريخ، وتمكنوا من حساب المد والجزر وحركة الكواكب، وقد اكتشفوا خمسة كواكب بالإضافة إلى الشمس والقمر ونجوم ثابتة.

ويعتبر عالم الفلك البابلي الأشهر هو نبوخذ نصر الثاني الذي عاش في القرن السادس قبل الميلاد، حيث أنه قام بتصنيف النجوم والكواكب ووضع أول جدول للحركة الظاهرية للكواكب في السماء.

2-علم الفلك في مصر القديمة

علم الفلك كان مهمًا جدًا في مصر القديمة وكان يستخدم في حساب التقويم والزراعة وتحديد مواعيد الأعياد والأحداث الدينية والسياسية.

وقد توصل المصريون القدماء إلى فهم دوران النجوم والكواكب وحركتها في السماء، وقد عرفوا بدقة حركة الشمس والقمر وتمكنوا من تحديد الأيام الإضافية التي يجب إدخالها في التقويم الشمسي لتوافق السنة المدنية مع السنة الفلكية.

وقد تركز العلماء المصريون القدماء على دراسة النجوم وحركتها في السماء، حيث اعتبروا النجوم بمثابة ألهة وكانوا يستخدمون المراقبة الفلكية لتحديد مواعيد الأحداث الدينية والسياسية.

كما عرف المصريون القدماء ببناء المعابد والأهرامات بطرق دقيقة ومحسوبة بالاعتماد على الفلك، فقد كانوا يبنون هذه الأبنية وفقاً لتوجيه النجوم والشمس والقمر في السماء، وقد اعتمدوا على الخبرة الفلكية في تحديد اتجاهات القبور وتصميمها بشكل مثالي.

ومن أشهر علماء الفلك في مصر القديمة، الذين تركوا بصماتهم في هذا المجال، هو توت عنخ آمون، الذي عاش في القرن الرابع عشر قبل الميلاد، وكان يعتبر أحد أبرز علماء الفلك والرياضيات في تلك الحقبة.

3-علم الفلك في الصين

علم الفلك في الصين يعود تاريخه إلى آلاف السنين، ويعد من أهم الفروع العلمية في الحضارة الصينية. وقد كان الصينيون القدماء يرتبطون بالفلك بشكل وثيق، حيث كانوا يستخدمون المراقبة الفلكية في الزراعة والإدارة والدين.

وقد تميز العلماء الصينيون في مجال الفلك بتطوير العديد من الأدوات الفلكية واختراعات القياس الدقيق، مثل الجهاز الفلكي المشهور بـ"الكومة المزدوجة"، وكذلك استخدام الفلك في حساب التقويم الصيني وتحديد الأحداث الفلكية المهمة مثل الكسوف والانقلابات الشمسية والقمرية.

وقد قام عالم الفلك الصيني زو سي بتأليف كتاب "تيانوان شو" (سجلات تيانوان) في القرن السادس عشر الميلادي، وهو يعد أكبر كتاب في تاريخ علم الفلك الصيني، حيث يتضمن ملاحظات مفصلة عن حركة النجوم والكواكب والكويكبات والتقويم.

ويعد برج الساعة في بكين، الذي بُني في القرن الخامس عشر الميلادي، أحد أهم الأماكن التي كان يتم فيها دراسة الفلك في الصين، وكانت تُستخدم الساعة فيه لتحديد أوقات الصلاة والأحداث الدينية والسياسية المهمة.

وقد استمر تطور علم الفلك في الصين حتى يومنا هذا، حيث تم تطوير تقنيات حديثة لدراسة الفضاء والنجوم وتحديد حركتها وخصائصها بدقة عالية، وتعتبر الصين الآن واحدة من أهم دول العالم في مجال الفضاء والفلك.

 

 

4-علم الفلك في اليونان

علم الفلك في اليونان قدم العديد من المساهمات الهامة لعلم الفلك الحديث. وقد اهتم الفلاسفة اليونانيون بدراسة السماء والكواكب، وتعمقوا في فهم حركتها وطبيعتها، وبنوا نظريات مهمة تحدد حركة النجوم والكواكب في السماء.

وقد قام الفيلسوف اليوناني الشهير أرسطو بتقديم نظرية متكاملة للكون، ومن خلالها تم تحديد حركة النجوم والكواكب، وبنى نظرية متكاملة لحركة الأجرام السماوية، ومن ثم أدى ذلك إلى تطوير العديد من النظريات الأخرى.

كما أسس الفيلسوف اليوناني الشهير بطليموس الذي عاش في القرن الثاني الميلادي، نظرية الأرض المركزية، التي اعتبرها العلماء القديمون النظرية الصحيحة للفلك، وقد استمرت هذه النظرية لقرون عديدة قبل أن يثبت العلماء خطأها.

ومن بين العلماء اليونانيين الآخرين الذين أسهموا بشكل كبير في تطوير علم الفلك، نذكر هيبارخوس وأرخيميدس وأريستارخوس وإقليدس.

ويعتبر فلاسفة اليونان القدماء أول من استخدم الهيئات السماوية في الرسم والفن، حيث يظهر النجوم والأجرام السماوية في العديد من الأعمال الفنية التي قاموا بها.

ويمثل النظام الفلكي المقدم من الفيلسوف اليوناني الشهير كوبرنيكوس، والذي ينص على أن الشمس هي المركز الحقيقي للكون وأن الكواكب تدور حولها، تقدمًا هائلًا في فهم حركة الأجرام السماوية، وهو ما ساعد في تطوير العديد من النظريات والمفاهيم الفلكية المتعلقة بحركة الأجرام السماوية.

ويعد هذا النظام الفلكي بمثابة البداية للعصر الحديث في علم الفلك، حيث تمكن العلماء من خلاله من فهم حركة الأجرام السماوية بشكل أفضل، وقاموا بتطوير العديد من النظريات الفلكية الأخرى التي تعتمد على هذا النظام. كما أنه ساعد في تحديد المواقع والأوقات بشكل أدق، وأدى إلى تطوير تقنيات جديدة للملاحة الفضائية.

 

 

 

5-علم الفلك في الإسلام

علم الفلك كان له دور هام في الحضارة الإسلامية القديمة، حيث قام العلماء المسلمون بتطوير علم الفلك وتوسيع مجاله واستخدموا المعلومات المتوفرة لديهم لدراسة الكواكب والنجوم وحركتها وطبيعتها.

وكان العالم المسلم الشهير الذي قدم الكثير من الإسهامات الهامة في علم الفلك هو الزجاجي، حيث قام بتحديد أوقات الصلاة والصوم والأعياد بناءً على حساباته الفلكية، وأيضاً قام بتطوير أدوات حساب الزوايا والمسافات الفلكية، وكان له دور كبير في تحسين نظرية الأرض المركزية التي كانت معتمدة في ذلك الوقت.

وتمكن العلماء المسلمون من تحديد دورة القمر ومعرفة أوقات الشهور الهجرية بدقة، وكذلك تم تحديد الميل المغناطيسي للأرض واستخدام البوصلة في تحديد الاتجاهات والمسافات.

وقدم العالم المسلم الشهير ابن الهيثم نظرية مهمة في فهم البصريات، وأيضاً قام بدراسة الضوء وانعكاسه وانكساره، وتأثير ذلك على الصور المرئية في العين، وهو ما ساعد في فهم أساسيات تصميم العدسات والمناظير.

وكان المسلمون أيضاً مهتمين بدراسة حركة الكواكب وتأثيرها على الأرض، وقاموا بتطوير أساليب جديدة لحساب الزوايا والمسافات الفلكية، وأدخلوا مفاهيم جديدة لعلم الفلك مثل فكرة التابعية والتحري البصري.

وكان لعلماء الفلك المسلمين دور كبير في تطوير المراصد الفلكية والأدوات الفلكية، وكذلك في تجميع المعلومات، نذكر العالم الفارسي المسلم البيروني الذي عمل على تحديد الزمن والمواقع وتحديد ميل الأرض ودراسة النجوم والأجرام السماوية ومن ثم نشر كتاب "القانون في الفلك" الذي يعتبر من أهم الكتب الفلكية في التاريخ.

كما أن العالم الفارسي الشهير نصر الدين الطوسي والذي عمل في المرصد الفلكي الخوارزمي وترك أعمالا كبيرة في علم الفلك، حيث قدم نماذج مختلفة للكواكب ودرس حركتها ومن ثم نشر كتاب "تحري الأجرام" الذي يعد من أهم الكتب الفلكية في التاريخ.

وقد تمكن العلماء المسلمون من تطوير أدوات فلكية حديثة مثل الآلة الفلكية والأسطرلاب والقبة الفلكية، وقاموا بإنشاء مراصد فلكية كبيرة مثل مرصد الشاملية في العراق ومرصد المراغة في مصر ومرصد الطوس في إيران.

وقد أثرت إسهامات العلماء المسلمين في تطوير علم الفلك على الثقافة والعلم في العالم، حيث تمكنوا من جمع الكثير من المعلومات والبيانات الفلكية وتطوير نظريات جديدة تعتمد على الرصد الدقيق للأجرام السماوية، وهو ما ساهم في تطور العلم في العالم الإسلامي ومن ثم انتقاله إلى الغرب في العصور اللاحقة.

6-تطور علم الفلك من القرن XV الى القرن XVIII

شهد القرن الخامس عشر وحتى القرن الثامن عشر تطورًا كبيرًا في علم الفلك، حيث شملت هذه الفترة العديد من التطورات الهامة في فهم الكون وتحليل حركة الأجرام السماوية. وفيما يلي بعض الأحداث والإنجازات الرئيسية في تطور علم الفلك خلال هذه الفترة:

في القرن الخامس عشر، ابتكر نيكولاوس كوبرنيكوس نظريته حول المركزية الشمسية وحركة الكواكب حول الشمس. وقد أثارت هذه النظرية الكثير من الجدل والتحدي في ذلك الوقت، لكنها أثبتت صحتها مع مرور الوقت.

في القرن السادس عشر، قام تايكو براهي بتجميع بيانات عن حركة النجوم وتصنيفها في فهرس ضخم يحمل اسم "تصنيف براهي". وقد أسهم هذا العمل في تطوير علم الفلك وفهم حركة النجوم بشكل أفضل.

في القرن السابع عشر، ابتكر يوهانس كيبلر قوانين الحركة الكوكبية الثلاث، والتي تشير إلى أن الكواكب تدور حول الشمس على مدارات بيضاوية وتخضع لقوانين حركية معينة. كما ابتكر كيبلر أيضًا التلسكوب اللازم لدراسة الأجرام السماوية بدقة أكبر.

في القرن الثامن عشر، قام إدموند هالي بدراسة مسارات الكويكبات وتحديد مدار هالي الذي يمر كل 76 عامًا ويتسبب في ظهور المذنبات الشهيرة. كما أنه قام بتحليل بيانات النجوم وتطوير تصوره حول ميلان الأرض.

في القرن الثامن عشر، قام العالم الفرنسي بيير سيمون لابلاس بتحديد القوانين الأساسية لحركة الكواكب، وذلك بعد عدة سنوات من الدراسة والتجارب العلمية. وتمثل هذه القوانين في ما يعرف اليوم بقانون لابلاس أو قانون الأقمار الصناعية، والذي يصف حركة الأجرام السماوية في نظام شمسي مركزي.

وكان لابلاس أيضاً من بين العلماء الذين قاموا بدراسة تأثير الجاذبية والقوى المتبادلة بين الأجسام السماوية، وتمكن من وضع نظرية للجاذبية السماوية العامة. ومن خلال هذه الدراسات، أصبح بإمكان العلماء التنبؤ بحركة الكواكب والأجرام السماوية بدقة عالية، مما ساهم في تطوير العديد من المراصد الفلكية والأدوات الفلكية الحديثة.

وفي القرن الثامن عشر، تم أيضاً تطوير تقنيات جديدة لقياس الزوايا والمسافات في الفضاء السماوي، مثل الميكرومتر والدوائر الحلقية، وهذا ساعد على زيادة دقة القياسات الفلكية. كما قام العالم الألماني ويلهلم أولبرز بتصميم وتصنيع تلسكوبات كبيرة جداً، مما سمح بدراسة الأجرام السماوية بدقة أكبر وبتفاصيل أكثر دقة.

قام العالم الألماني يوهان تيتش بتصميم وبناء أحد أكبر التلسكوبات في العالم، والذي كان يبلغ قطره 1.5 متر. وقد أسهم هذا العمل في تطوير علم الفلك ودراسة الأجرام السماوية بشكل أفضل.

قام العالم الإنجليزي وليام هيرشل بتصميم تلسكوبات كبيرة ودراسة النجوم والكواكب والمجرات. كما اكتشف العديد من الأجرام السماوية، بما في ذلك كوكب أورانوس الذي اكتشفه في عام 1781.

قام العالم الفرنسي شارل مسييه بتصنيف النجوم وتصنيفها حسب سطوعها، وتسمى هذه التصنيفات بتصنيف مسييه.

قام العالم الإنجليزي جيمس برادلي بتحديد حركة التلسكوبات السماوية واكتشاف ظاهرة الحركة السنوية للنجوم، وهي حركة ظاهرية للنجوم تتأثر بحركة الأرض حول الشمس.

في نهاية القرن الثامن عشر، قام العالم الألماني فريدريش بيسل بتطوير مفهوم العدسات اللازمة للتركيز على الأجسام السماوية بدقة أكبر، وهو ما أسهم في تحسين تصوير الأجرام السماوية.

قام العالم الإنجليزي نيوتن بتطوير نظريته حول الجاذبية وحركة الأجرام السماوية. في عام 1687، قام نيوتن بنشر كتابه "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" الذي يعرف اختصارًا باسم "المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية"، والذي يعد واحدًا من أهم الأعمال في تاريخ الفيزياء.

في هذا الكتاب، قام نيوتن بوصف قوانين الحركة والجاذبية التي تسيطر على الأجسام السماوية، وأوضح أن الجاذبية تعتبر قوة متجهة نحو مركز الجسم السماوي، مثل الشمس، والتي تجعل الكواكب والأجرام السماوية تدور حولها. كما قدم نيوتن أسسًا رياضية دقيقة لوصف حركة الأجرام السماوية، والتي تعتبر حتى اليوم أسسًا مهمة في دراسة علم الفلك.

نظرية نيوتن للجاذبية وحركة الأجرام السماوية، ساعدت على فهم الحركة الظاهرية للكواكب والأجرام السماوية، وأدت إلى تطوير المراصد الفلكية والتقنيات الفلكية الحديثة. كما أن هذه النظرية ساعدت أيضًا في فهم الظواهر الطبيعية الأخرى، مثل حركة الأجسام على سطح الأرض والمد والجزر.

بالإضافة إلى ذلك، كان القرن الثامن عشر شاهداً على اكتشافات هامة في مجال الفيزياء، مثل اكتشاف الإشعاع الكوني والأشعة الكونية، وتمت دراسة تأثير هذه الظواهر على الأجرام السماوية.

كما تم تطوير الأدوات الفلكية والتقنيات الحديثة للمراصد الفلكية، مما سمح بجمع بيانات دقيقة حول الأجرام السماوية وحركتها وخصائصها، وتحليل هذه البيانات باستخدام الحوسبة والذكاء الاصطناعي.

وبشكل عام، كان القرن الثامن عشر مهمًا جدًا في تطور علم الفلك، حيث تم تطوير نظريات وأدوات حاسمة لفهم حركة الأجرام السماوية وخصائصها، وفي ذلك أسهم العديد من العلماء والباحثين من مختلف البلدان والثقافات.