hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
تيمورلنك حملة السنوات السبع
وبعد عمليات النهب والحرق والسبي والتخريب التي قام بها تيمورلنك وجيشه اتجه إلى حماة والسلمية، ولم يكن حظهما بأحسن حال من حلب، وواصل زحفه إلى دمشق التي بذل أهلها جهودًا مستميتة في الدفاع عن مدينتهم، لكن ذلك لم يكن كافياً لمواجهة جيش جرار يقوده قائد محنك، فاضطروا إلى تسليم دمشق. ولمَّا دخل تيمورلنك المدينة أشعل فيها النار ثلاثة أيام حتى أتت على ما فيها، وأصبحت أطلالاً. وبعد أن أقام بها ثمانين يوماً، رحل عنها مصطحبًا أفضل علمائها وأمهر صُناعها، واتجه إلى طرابلس وبعلبك فدمرهما. وعند مروره على حلب أحرقها مرة ثانية وهدم أبراجها وقلعتها. ثم دمر ماردين، ولم تسلم منه الا مدينة حمص.
واتجه تيمورلنك بعد ذلك إلى بغداد، وكانت تحت حكم الجلائريين؛ فهاجمها هجومًا شديدًا، ودمر أسوارها، وأحرق بيوتها، وأوقع القتل بعشرات الآلاف من أهلها، ولم تستطع المدينة المنكوبة المقاومة فسقطت تحت وطأة الهجوم الكاسح في أيدي تيمورلنك. وألزم جميع من معه أن يأتيه كل واحد منهم برأسين من رؤوس أهل بغداد. فكانت عدة من قتل في هذا اليوم من أهل بغداد تقريباً مئة ألف إنسان. وهذا سوى من قتل في أيام الحصار، وسوى من قتل في يوم دخول تيمور إلى بغداد، وسوى من ألقى نفسه في الدجلة فغرق، وهو أكثر من ذلك.
تيمورلنك أسر السلطان العثماني
ولم تُشبِع هذه الانتصارات طموح تيمورلنك الجامح وإسرافه في الغزو وشغفه بفتح البلاد والمدن، فانطلق في سنة (804هـ / 1402م) نحو آسيا الصغرى فاقتحم «سيواس» والأناضول، واصطدم بالجيش العثماني بقيادة السلطان بايزيد الأول.
واستعد السلطان بايزيد لملاقاة الغازي الجامح الذي تقدم بجيش جرار قوامه 300 ألف جندي، وبعد أن استولى على سيواس والتقى بالجيش العثماني بقيادة السلطان بايزيد في معركة هائلة عُرفت باسم «معركة أنقرة» في (19 ذي الحجة 804هـ / 20 يوليو 1402 م)، وانهزم السلطان بايزيد هزيمة ساحقة بعد سلسلة من الخيانات لصالح تيمورلنك، ووقع في الأسر هو وأحد أبنائه، ولم يتحمل السلطان العثماني الأسر فمات كمدًا في (15 شعبان 805هـ / 10 مارس 1403م)، ثم نُقل جثمانه ليدفن في مدينة بورصة عاصمة العثمانيين، بينما كان تيمورلنك عائدًا بأسراه إلى عاصمته سمرقند.
تيمورلنك الاستعداد لفتح الصين
ولم يكد يستقر في سمرقند حتى أعد العدة لغزو الصين في خريف (807هـ / 1404م)، وكان الجو شديد البرودة حين خرج لغزوته الأخيرة لكنه عاند نصائح أطباءه واستمر بحملته، وعانى جيشه قسوة البرد والثلج، ولم تتحمل صحته هذا الجو القارس، فأصيب بالحمى التي أودت بحياته ويقال مات بفعل مستحضر معمول من تقطير الخمر صنعه له أطبائه بناءً على أوامره ليقاوم البرد حيث أذاب كبده في (17 من شعبان 807 هـ / 18 من فبراير 1405م)، بعد أن دانت له البلاد من «دلهي» إلى دمشق، ومن بحيرة آرال إلى العراق وكان هذا حده في طرف جزيرة العرب الشمالي، وبعد وفاته نقل جثمانه إلى سمرقند حيث دفن هناك في ضريحه المعروف بكور أمير، أي مقبرة الأمير.
مقراب
المِقْرَاب (الجمع: مقاريب) أو المِرْقَب والرَاصِدَة والرصّادة أو المِرصَد (بكسر الميم) أو المنظار الفلكي (بالإنجليزية: Telescope) أو نقحرة: التلسكوب، آلة تجمع الضوء لرؤية الكواكب والنجوم البعيدة بوضوح، مكونة صوراً مقربة للأجرام السماوية. عادة تكون المقاريب إما عاكسة أو كاسرة. ويستخدم لرؤية (رَصد) الأجسام البعيدة، ومنه ما يستخدم لرؤية الأجسام على سطح الأرض مثل المسارح والسباقات وغيرها ويسمى المقراب الأرضي.
مقراب التاريخ
يقال أن أول مقراب صنعه العالم المسلم أبو حامد الصاغاني سنة 990 هـ، في حين يُرجعه آخرون إلى هولندا على يد أحد صناع عدسات النظارات يدعى لبرشي وبعد ذلك ببضعة شهور صنع العالم غاليليو غاليلي عام 1609 أول مقراب فلكي بنفسهِ ومن المتفق عليه أن جاليليو هو أول من تمكن من رؤية جبال القمر بواسطة المقراب وقد درس بواسطته أربعة من أقمار المشتري.
وهناك العديد من أنواع المقاريب حسب نوع الأشعة التي تستقبلها مثل الضوء المرئي ومقراب الأشعة تحت الحمراء أو مقراب الأشعة فوق البنفسجية.
مقراب التاريخ
ونظراً للامتصاص الشديد الذي يحدث للأشعة السينية وأشعة غاما الآتيتين من أجرام سماوية في جو الأرض، فلا تنجح مقاريب تلك الأشعة الموجودة على الأرض في رصد ودراسة تلك الأجرام، لذلك فلا بد من خروج تلك المقاريب المخصصة خارج الأرض وتكون محمولة على أقمار صناعية فتقوم بمهمتها لمدة عام. وجميع أنواع المقاريب تتفق في أساس عملها بتركيز الأشعة في بؤرة لتكوين صورة، إلا أن بينها فروقاً عملية كبيرة في التصميم وأكثرها استخداماً المقراب الضوئي الذي يعمل بالضوء المرئي، ويمكن أن تكون كبيرة مبنية على الأرض، ومنها ما يحوي على مرايا بقطر 8 متر أو أكبر، كما أن المَرصد الأوروبي يتكون من 4 مقاريب كبيرة كل منها يعمل بمرآة 8 متر، كما يمكن توصيلهم ببعض للحصول على صور ضوئية من أعماق الكون. يعمل المقراب الفلكي على جمع أكبر كمية من الأشعة من الجرم السماوي البعيد وتستخدم في ذلك أما عدسة كبيرة أو مرآة مقعرة كبيرة وتتجمع الأشعة في بؤرة العدسة أو المرآة مكونةً صورة حقيقية مصغرة مقلوبة للجسم، يتم تكبيرها ورؤيتها أو تسجيلها على فلم حساس أو نقلها كهروضوئياً إلى شاشة تليفزيونية. وكثير من تلك المقاريب يحوي مطياف لتحليل الضوء يُمَكِّن من معرفة بعد النجم عنا، وتصنيفه ومعرفة نوعة وعمره وغير ذلك. كثيراً ما تتعاون طرق القياس الأرضية للضوء المرئي مع مقاريب الفضاء التي تسجل الأشعة السينية وأشعة غاما القادمة من النجوم وغيرها لإجراء دراسات مستفيضة عن طبيعة الكون.
مقراب التركيب
قد صنعت المرصدات في أول الأمر من العدسات وتسمى مقاريب كاسرة (أنظر الشكل) ويوجد وأكبر مقراب من هذا النوع في مرصد يركيز في ويسكونسن ويبلغ قطر عدسته 102 سم وطول أنبوبته 18 متراً، لكن تفضل المرايا المقعرة في صناعة المرصدات لعدة أسباب منها:
أن العدسة تثبت عند طرف الأنبوب العلوي، ونظرا لثقل مثل هذه العدسة الضخمة فيمكن أن يتغير شكلها تحت هذا الثقل فيُحدث تشويها في الصورة، أما المرآة المقعرة الكبيرة فيمكن تثبيتها بسهولة على كل مساحتها من أسفل. بالإضافة إلي ذلك فالمرآة تحتاج إلى صقل جانب واحد بخلاف العدسة التي تحتاج لصقل جانبين. كذلك فإن تشوه الصورة الناتج عن الزيغ اللوني غير موجود في المرآة.
مقراب التركيب
لذلك فإن جميع المرصدات الضخمة في العالم تستخدم المرآة المقعرة التي تكون مصقولة السطح في شكل قطع مكافئ، وتسقط الأشعة الآتية من الجرم السماوي على المرآة المثبتة في قاع المقراب فتجمع الأشعة وتعكسها في بؤرة المرآة المقعرة. إما توضع كاميرا عند البؤرة للتصوير، أو توضع مرآة مستوية صغيرة عند البؤرة وتعمل على توجيه الأشعة الساقطة عليها في اتجاه عينية المقراب. وتتكون عينية المِرصَد من عدسة محدبة لامة تُضبط بحيث تكوّن صورة حقيقية عند بؤرتها.
أو على مسافة منها أقل من بعدها البؤري فتكون صورة تخيلية مكبرة لهذه الصورة يمكن رؤيتها. ويرجع هذا التصميم إلي إسحق نيوتن ولذلك يقال أن له بؤرة نيوتن.
مقراب المقاريب المستخدمة في الرصد الفلكي
لا تشع النجوم وأنوية المجرات والمستعرات العظمى فقط في نطاق الضوء المرئي، بل تصدر أيضاً أشعة لا تراها العين مثل أشعة غاما والأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والأشعة الإذاعية. وكل هذه الأنواع من الأشعة تنتمي إلى طيف الموجات الكهرومغناطيسية. لذلك يجب عند دراسة النجوم والأجرام السماوية إجراء الرصد الفلكي لكل تلك الأنواع من الأطياف لتكوين صورة مكتملة عن الجرم السماوي، وليس فقط في نطاق الأشعة الضوئية المرئية. ولقد ابتكر العلماء أجهزة للرصد الفلكي كان أولها مقاريب رصد الضوء المرئي. ثم ابتكروا الرصد بمقاريب الأشعة الإذاعية، وهي عبارة عن هوائيات تشبه هوائيات المذياع والتلفاز.
ونستطيع من على سطح الأرض رؤية هذين النطاقين: الضوء المرئي والأشعة الإذاعية حيث يقل امتصاص جو الأرض لهما. أما بالنسبة إلى الأشعة السينية وأشعة غاما الآتية من أجرام سماوية فلا بد لرصدها استخدام مقاريب خاصة على أقمار صناعية تحملها فوق الغلاف الجوي. وكل من تلك المقاريب لهُ تقنيتهُ الخاصة بهِ.
بداية هذا المقال يصف عمل هذا النوع من المقاريب الضوئية. نذكر عن عدة منها موجودة على أعالي الجبال عادة:
مقراب مقاريب تقيس الأشعة تحت الحمراء
تستكشف النجوم الناشئة، والمجرات القريبة وعلى الأخص المجرات البعيدة.
تهتم بقياس الأجرام التي تشع أشعة حرارية (أي أشعة تحت الحمراء)
تهتم برصد أجرام سماوية لا تشع ضوءا مرئيا، وهي تكون «باردة» نوعا ما.
تهتم بقياس أجرام سماوية شديدة الإشعاع وشديدة النشاط.
تهتم بقياس الأشعة الصادرة من جرم سماوي نشيط يشع أشعة جاما، وكذلك يقيس الأشعة الصادرة من مستعر أعظم أو انفجارات أشعة جاما السماوية.
نظرية إم
نظرية - إم (بالإنجليزية: M-theory) واحدة من الحلول المقترحة لنظرية كل شيء التي يفترض بها أن تدمج نظريات الأوتار الفائقة الخمس مع الأبعاد الأحد عشر للثقالة الفائقة Supergravity.
قدمت النظرية من قبل الأستاذ إدوارد ويتن الذي يصرح شخصياً بأن هذه النظرية ما تزال تحتاج للكثير من العمل الرياضي وإيجاد أدوات رياضية جديدة لتطوير وإدراك مضامين هذه النظرية.
نظرية إم فكرة مبسطة حول النظرية
نظرية - إم واحدة من الحلول المقترحة لنظرية كل شيء التي يفترض بها أن تدمج نظريات الأوتار الفائقة Superstrings الخمس مع الأبعاد الأحد عشر للثقالة الفائقة Supergravity. قدمت النظرية من قبل الأستاذ إدوارد ويتن الذي يصرح شخصيا بأن هذه النظرية ما تزال تحتاج للكثير من العمل الرياضي وإيجاد أدوات رياضية جديدة لتطوير وإدراك مضامين هذه النظرية.
نظرية إم فكرة مبسطة حول النظرية
من المعلوم أن نظرية الأوتار جاءت كمحاولة ناجحة جدا لتوحيد القوى الأساسية الأربع (الكهرومغناطيسية-النووية القوية -النووية الضعيفة- الجاذبية) في عشرة أبعاد وتظل هي الأمل الوحيد في توحيدها والدمج ما بين ميكانيكا الكم التي تصف القوى الثلاث والنسبية العامة التي تصف مبدأ الجذب العام لنيوتن دحضا، ولكن لماذا ظهرت نظرية-إم ؟ سؤال الظهور والبروز و الوجود سؤال يجول في عوالمنا الكونية، فنظرية-إم تجلى ظهورها بعد بروز خمس معادلات في نظرية الأوتار وبالتالي تكونت خمس نظريات وكل نظرية تحمل معادلة معينة تخول لها تفسير محتوياتها من التعنين، فكل من هذه المعادلات النظرية تصف شيئا محددا فكان ذلك عبارة عن مشكلة ومعضلة في جب نظرية الأوتار حيث أن اكتمالها لا ولن يتم إلا بالجمع بين النظريات والمعادلات الخمس للأوتار، أي الجمع بين النموذج الأول من نظرية الأوتار، والنموذج الثاني A من نظرية الأوتار، والنموذج الثاني B من نظرية الأوتار، إضافة إلى نظرية الأوتار HE, و نظرية الأوتار HO . في البداية ظهرت العديد من الظنون التي تقتضي بأن كل معادلة من النظريات الخمس للأوتار مستقلة ولا تجتمع في شيء معين ليتم الدمج والمزج بين محتويات هاته النظريات والمعادلات الخمس، والسؤال الآخر هو لماذا قوى الجاذبية تكون ضعيفة جداً بحسب المرجع المكاني المتخذ، وكيف يستطيع مغناطيس صغير رفع مسمار من على الأرض رغم صغر حجمه وقوته الجذبوية الضعيفة مقارنة بالأرض وحجمها الكبير ومنطلق مراكزها الجذبوية ذات تأثير جذبوي عالي على الماديات الباريونية ؟
نظرية إم فكرة مبسطة حول النظرية
تبين لاحقاً التكافؤ المنعقد بين المعادلات الخمس التي تكون وتجمع النظريات الخمس للأوتار . و في عام 1995 طرح إدوارد ويتين نظرية-إم كنظرية ذات أبعاد مضافة تلخص العلاقات بين النظريات الخمس فيما يعرف بالازدواجيات أو المثنويات التي تزيل الفروق مثل : المثنوية-T التي تزيل الفروق بين المسافات الصغيرة والكبيرة والمثنوية-S التي تزيل الفروق بين التفاعلات القوية والضعيفة وكذا نظرية الثقالة الفائقة ومن ثم تولدت نظرية-إم التي توحد الأنواع الخمس من نظرية الأوتار الفائقة حيث أن عدد الأبعاد فيها يكمن في 11 بُعد بَعدَ أن أضيف بعد آخر لها حيث أن البعد المضاف على الأبعاد العشرة القبلية يسهم في الرفع من التمددات الطارئة على مستوى الأنسجة الوترية للماديات الكونية .
نظرية إم أصل الحرف إم
لا يوجد معنىً حقيقي لحرف إم، حتى إدوارد ويتن لم يعلم تماماً ما هو حرف إم في اقتراحه الاسم M-theory، (مع أنه صرح في أحد المرات مازحاً أن حرف إم يدل على الغموض والسحر والتشويق mystery).
يُعتقد أيضا أن حرف إم يعني الغشاء MEMBRANE , وعليه سميت النظرية بنظرية الغشاء، فبحسب النظرية نحن نعيش بعالم داخل غشاء من 11 بُعد في كون مؤلف من عدة أغشية في أبعاد أكبر، وهذه الأغشية تتحرك حركة معقدة جداً، لانستطيع أن نشعر بها.
في الحقيقة الجسيمات التي نتكون منها لا تستطيع الانتقال والدخول إلى عده أغشية أخرى لأن تكوين جسيماتنا عبارة عن أوتار مفتوحة، غير قادره على الانتقال، رغم أن الاغشية (كما يُعتقد) متصلة ببعضها البعض ومتداخلة.
نظرية إم نتائج النظرية
إذا كان الكون عبارة عن غشاء فلماذا نرى الأشياء منفصلة ؟
تفسر النظرية هذا بأن جسيماتنا تستقبل ترددات الجسيمات التي لها نفس التردد ولا تستقبل الترددات الأخرى، بالتالي فإن هذه الأوتار لاتستطيع الانتقال بعكس الأوتار المغلقة من مثل جسيم الجرافيتون الحامل للجاذبيه.
إذاً تم حل لغز ضعف الجاذبية، فالجرافيتون هو وتر مغلق ينتقل عبر الأغشية إلى أكوان أخرى موازية، أي أن ضعف الجاذبية سببه تأثير جرافيتونات الغشاء الآخر .
كيف تستطيع النظرية استيعاب الانفجار العظيم ؟
ببساطة كان هنالك غشاء مماثل لغشائنا حجما فحدث اصطدام مهول بينهما أدى إلى انفجار عظيم في غشائنا بالتالي فإننا نستنتج أن هناك عدد هائل من ولادات أكوان أخرى .
رغم هذه النتائج ومع أن نظرية-إم وحدت النظريات الخمس إلا أنها تصف الأوتار ذات الطاقات المنخفظة وتفشل في وصف الأوتار ذات الطاقات العالية ولهذا يجب أن تتطور هذه النظرية لتصبح مكتملة، باستخدام صيغ رياضية جديدة .
نظرية إم نظرية الأوتار البوزونية
نظرية الأوتار البوزونية تصف البوزونات ولا تستوعب الفرميونات، أبعادها 26 بعد ؛ بحيث أنه ليس هنالك أي تماثل فائق فيما بين هذه الأبعاد والتماثل الفائق يعني أن لكل بوزون موجب نظير سالب فرميوني والذي يعد أمرا محتم الوجود في نظرية الأوتار البوزونية . فعند توفر التماثل الفائق تظهر نظرية جديد تسمى الأوتار الفائقة تتكون من 10 أبعاد . و بالعودة لنظرية الأوتار البوزونية فهي في جل الحالات التي تدرسها تعتبر الوتر جسيم ذري عبارة عن ذرة جسيمية مفترضة تسمى بذرة التاكيون المفترضة التي يتم عد سرعتها أكبر من سرعة الفوتونات الضوئية .
نظرية إم نظريه الأوتار النموذج الأول
النموذج الأول من عشرة أبعاد تصف الأوتار المفتوحة ذات النهايتين والأوتار المغلقة التي ليس لها نهاية وهذا ما يجعلها مميزة ومختلفة عن بقية النظريات الأخرى (كنظرية الأوتار النموذج الثاني A والنموذج الثاني B والبقية)
لايوجد جسيم تاكيوني
نظرية إم نظريه الأوتار النموذج الثاني A و B
في البداية كل منهما يصف الأوتار المفتوحة في عشره ابعاد، الفرميونات العديمة الكتلة مع وجود اختلاف صغير في المعادلات يتصل النموذجان الثاني أي والثاني بي عن طريق ثنائية T.
فاذا كانت نظرية الأوتار الثانية A نصف نصف قطر دائره R فانه يخرج بنفس النتيجة في نظرية الوتار الثانية B عندما تصف نصف قطر دائره 1\R (حسب الثنائية) إذا وصفنا فضاء بنظرية الأوتار الثانية A فانه يوصف بشكل آخر بنظرية الأوتار الثانية B إذا النظرية الأوتار ثانية A تشعر بنفس شعور نظرية الأوتار الثانية B إذا الجسم الذي يوصف بنظرية الثانية أي لهو مكافؤ بالرغم من اختلافه في نظرية الثانية بي إذا هما تعطيان نفس سمات النظرية التحتيه.
هذا بسبب النتئج التالية : 1- ان النتائج الموجودة هي نفسها في مكانيكا الكم والتي هي بعيده عن الفزياء الكلاسيكيه.
2- يمكن أن يبنى فضاء بلصق حلقات مرئية يبعضها البعض.
نظرية إم الوصول إلى نظريتين اوتار
نظرية الأوتار HO ونظرية الأوتار HE يمكن أن تتصلان مع بعضهما البعض أيضا عن طريق ثنائية T فلو كانت نظرية HO تصف نصف قطر دائره R فانه تماما نفس النتيجة عندما تصف نصف قطر دائره 1\R
إذا نظرية واحده فتبقى لدينا الآن ثلاث نظريات فقط : نظرية الأوتار الأولى والأوتار الثانية والأوتار HO
مره أخرى نستطيع استخدام الثنائية ولأكن ثنائية اس :
نظرية الأوتار الأولى تصف التفاعلات القوية بين الجسيمات يمكن أن يرى بنظرية الأوتار HO التي تصف التفاعلات الشديدة القوة بين الجسيمات باستخدام ثنائية S إذا نظرية اوتار HO تتضمن نظرية الأوتار الأولى
نظرية إم نظريتين فقط
يتبقى بعد هذا العمل بين النظريات الخمس نظريتين فقط نظرية الأوتار الثانية والأوتار HO والمذهل أيضا أنه يمكن توحيدهما، إذ يمكن توحيدهما بخطوه أخيرة ومهمه للوصول للنظرية التحتية التي تجمع كل النظريات الخمس.
نظرية إم الخطوة الأخيرة
أهم خطوه للوصول لنظرية واحدة تصف كل ما يجري في الكون، الأوتار فائقة الصغر بشكل لا يصدق، إذا أراد أحدٌ أن يدرس الأوتار داخل طاقات منخفضة، إذ من الصعب الشعور بها، تلك الخيوط أجسام ممتدة لذلك ستصبح عملياً ذات 0-إبعاد مثل نقطة. لذلك تصف ميكانيكا الكم حد الطاقة المنخفضة إذا هي النظرية التي تصف ميكانيكيه هذه النقاط أو الأوتار مثل هذه النظريات تسمى نظرية المجال الكمومي ونظرية الأوتار تصف وتفاعلات الجاذبيه لهذا إذا : أولا: يتوقع الحصول على نظرية الطاقة المنخفظة لتصف تفاعلات الجسيمات ذات الخلفيات الجاذبيه
ثانيا : نظرية الأوتار الفائقة فيها التماثل الفائق لذا يتوقع ظهور التماثل الفائق في الطاقات الضعيفة هذا يعطي نتيجه
إن تقريب الطاقات المنخفضة في نظرية الأوتار الفائقة يعطينا نظرية الجاذبيه الفائقة.
نظرية إم نظرية الجاذبية أو الثقالة الفائقة
وصفت من قبل وارنر نام عام 1970 ؛ نظرية الأوتار الثانية A لها مكافئ طاقة منخفضة أي أن نظرية الجاذبية الفائقة ونظرية الأوتار الثانية B لها مكافئ طاقة منخفضة من 11 بعد، ونظرية الأوتار HE و HO تعطيان نظرية الأوتار الثانية A والثانية B مما يجعلهما متصلتان . يعني إذا أراد أحد ما دراسة زمكان من 11 بعد بالطاقة المنخفضة فإن دراسته ستعتمد على 10 أبعاد بالتقريب البعدي .
نظرية الأوتار الثانية A تعطينا مكافئ الطاقة المنخفضة (نظرية الأوتار الثانية A في الجاذبية الفائقة ونظرية HO) إذا باسخدام المثنوية-T سيتم دمج نظريتي الأوتار الثانية B و A في مجال الطاقات المنخفضة لنحصل على نظرية واحدة بعد الوصول إلى نظرية واحدة من 11 بعد ذات طاقة منخفضة تجمع كل النظريات إلا أنها لا زالت تفتقر للوصف في الطاقات العالية.
علم الكون
علم الكون أو الكونيات أو علم الكونيات (بالإنجليزية: Cosmology) هو العلم الذي يدرس أصل ونشأة وتاريخ ومحتويات وتطور الكون، ودراسة البنية الواسعة للفضاء، بكل ما فيه من مادة وطاقة. ورغم حداثة هذا العلم من حيث تداخله مع الفيزياء الحديثة فإن جذوره تمتد إلى العصور القديمة بمعالجاتها الفلسفية والدينية والأسطورية الغيبية (الميتافيزيقية) لموضوع أصل الكون.
علم الكون التأثيل
أتى المصطلح الإنجليزي Cosmology من الإغريقية κόσμος وتعني «عَالَم» و-λογία والتي تعني «دراسة» بمعنى خطبة أو محاضرة وهي تلحق بمعظم الكلمات لتشير إلى العلم الذي يدرس هذا الموضوع.
علم الكون لمحة تاريخية
علم الكون فرع حديث العهد نسبياً من العلوم الطبيعية، إلا أنه يتناول بعضاً من أقدم الأسئلة التي طرحتها البشرية، على غرار: هل الكون غير محدود؟ هل هو موجود منذ الأزل؟ وإذا كان الجواب بالنفي، فكيف ظهر الكون إلى الوجود؟ وهل سينتهي يوماً ما؟ ومنذ القدم يسعون البشر إلى بناء إطار مفاهيمي من نوع ما للإجابة عن الأسئلة المتعلقة بالكون وبعلاقتهم به.
كانت أُولى النماذج لدراسة علم الكون عبارة عن خرافات، إذ كانت أغلب المحاولات القديمة مبنية بالأساس على شكل من أشكال التجسيم (أي نسبة الصفات البشرية إلى الكائنات غير البشرية). وقد تضمنت بعض هذه المحاولات فكرة أن العالم المادي تُحركه كيانات ذات إرادة نافذة يمكنها أن تساعد البشرية أو تعوقها. فيما تضمنت البعض الآخر أن العالم المادي نفسه جامدا، ولكن يمكن لإله أو آلهة أن يتحكموا في مساره، في تلك الحالتين تميل خرافات الخلق إلى عزْو منشأ الكون إلى كيانات يمكن أن تفهم دوافعها -ولو جزئياً- من جانب البشر.
علم الكون لمحة تاريخية
تعود جذور العلم الحديث إلى بلاد اليونان القديمة، بطبيعة الحال كان للإغريق آلهتهم وأساطيرهم، وكان كثير منها مستسقى من ثقافات مجاورة. لكن إلى جانب هذه العناصر التقليدية بدأ الإغريق في تأسيس نظام من مبادئ البحث العلمي، وكانو من أرسوا العلاقة بين السبب والنتيجة، كما أنهم أدركوا أن توصيف الظواهر المرصودة وتفسيرها يمكن صياغتهما بصورة رياضية أو هندسية، بدلاً من الاعتماد على مفهوم التجسيم.
خلال العصور المظلمة، لم تكن الثقافة المسيحية على معرفة بمعظم المعارف التي اكتسبها الإغريق، بَيْدَ أن هذه المعارف ازدهرت في العالم الاسلامي. نتيجة لذلك، كان التفكير المرتبط بدراسة الكون في أوروبا محدوداً خلال العصور الوسطى.
تمثل التطور العظيم التالي على الطريق نحو التفكير العلمي الحديث في دراسة الكون في ظهور إسحاق نيوتن (1642-1727)على الساحة. تمكن نيوتن من أن يبين في كتابه «المبادئ» (1687) أن الحركة الإهليليجية التي توصل إليها كبلر إنما هي نتيجة طبيعية لوجود قانون كوني عام للجاذبية.
علم الكون لمحة تاريخية
بدأت الحقبة الحديثة لعلم الكون في السنوات الأولى من القرن العشرين، حين حدثت عملية إعادة صياغة كاملة لقوانين الطبيعة. طرح ألبرت أينشتاين (1879-1955) مبدأ النسبية، وبذا قوض مفهوم نيوتن عن المكان والزمان. ولاحقاً حلت النسبية العامة محل قانون الجذب العام لنيوتن. ولكن رغم أن هذه التطورات المفاهيمية قد مهدت الطريق، فإن الخطوات النهائية نحو الحقبة الحديثة لعلم الكون لم يضطلع بها الفيزيائيون النظريون، بل علماء الفلك القائمون على عمليات الرصد. ففي عام 1929، نشر إدوين هابل المشاهدات التي أدت بنا إلى الاعتقاد بأن الكون أخذ في التمدد، وأخيراً، في عام 1965 اكتشف آرنو بينزياس إشعاع الخلفية الكونية الميكروي الذي يعد دليلاً دامغاً على أن الكون بدأ بكرة نارية بدائية. أي «الانفجار العظيم».
علم الكون مكونات الكون
أصبح لدى العلماء معرفة أفضل عن الكون. فبفضل التقدم العلمي والتكنولوجي وخاصة بعد تطور التلسكوبات البصرية والراديوية، أمكن التعرف بدقة إلى توزيع النجوم والأجرام السماوية في الكون. فالنجوم موجودة في الكون على شكل تجمعات هائلة كل تجمع يصل إلى بلايين النجوم وهذا التجمع الهائل من النجوم يدعى بالمجرة.
بواسطة التلسكوبات البصرية أمكن الكشف عن حوالي 600 مليون مجرة كما تم اكتشاف البلايين من المجرات بواسطة التلسكوبات الراديوية. فالشمس(والأرض وبقية الكواكب التي تدور حول الشمس) هي أحد النجوم في مجرتنا (مجرة درب التبانة)، التي يبلغ عدد نجومها 100 بليون نجمة. أن المسافة التي تفصل هذه المجرات عن بعضها البعض شاسعة جداً. ولقد تم الكشف عن بعض هذه المجرات البعيدة التي تبعد عن الارض 4500 مليون سنة ضوئية، أي أن الضوء الذي يسير بسرعة 300 ألف كيلو متر/ثانية يحتاج 4500 مليون سنة ليصل إلى الأرض. فالمجرات وما تحوي من نجوم وغبار وغازات (السديم) وما يدور حول النجوم من كواكب وتوابع وأجرام سماوية أخرى هي مكونات الكون.
علم الكون تجانس وتوحد خواص الكون
أبسط المداخل لتطبيق مفاهيم النسبية العامة هو استخدام ما نشاهده من انتظام المقياس الكبير الملحوظ، فنحن نشاهد في المقاييس المساوية 1000Mpc ليس فقط كثافة متوسطة منتظمة ولكن نشاهد أيضاً انتظامات في خواص أخرى (مثل أنواع المجرات، كثافات مكوناتها، تركيبها الكيميائي وتركيبها النجمي). لذلك في المقياس الكبير ندرك ما يلي من السمات:
الكون موحد الخواص حول كل نقطة، نعني بتوحد الخواص أنه من غير الممكن عند إجراء مشاهدات محلية التمييز بين أحد الاتجاهات في السماء واتجاه آخر (أي لا يوجد اتجاه مفضل). يمكن أن يكون الكون متجانساً وغير موحد الخواص، وذلك إذا كان الكون، مثلاً، يصاحبه مجال مغناطيسي كبير المقياس موجه ناحية أحد الاتجاهات في كل الأماكن وكانت قيمة هذا المجال متساوية في كل الأماكن. من ناحية أخرى، لا يمكن للكون غير المتجانس أن يكون موحد الخواص حول كل نقطة، وذلك لأن معظم قطع الكون أن لم يكن كلها سوف ترى سماءً متكتلة في أحد الاتجاهات وغير مكتملة في اتجاه آخر.
علم الكون تجانس وتوحد خواص الكون
الكون في حالة تمدد، تبدو كل المجرات مبتعدة عن مجرتنا (مجرة درب التبانة) بسرعة تتناسب طردياً مع بعدها. ويطلق على سرعة الابتعاد هذه اسم«جريان هابل». سرعة الابتعاد هذه تساهم في تأسيس فكرة توحد خواص الكون.
علم الكون الاستواء
يُعتبر مفهوم «انحناء الفضاء» أمرًا جوهريًا لـعلم الكون. وكون الكون «مستويًا» من الممكن أن يحدد مصيره النهائي؛ ما إذا كان سيتمدد إلى الأبد أو سينهار في نهاية المطاف ويرتد على عقبيه. وتم قياس هندسة الزمان والمكان بواسطة مسبار ويلكينسون لقياس اختلاف الموجات الراديوية (WMAP) ليتبين أنه مسطح تقريبًا. ووفقًا لنتائج وتحليلات مسبار ويلكينسون لقياس اختلاف الموجات الراديوية على مدار خمس سنوات، قرر مسبار ويلكينسون لقياس اختلاف الموجات الراديوية أن الكون مسطحًا، الأمر الذي ترتب عليه أن متوسط كثافة الطاقة في الكون تعادل الكثافة الحرجة (في نطاق هامش 1% من الخطأ). وهذا يعادل كثافة كتلة مقدارها 9.9 × 10−30 g/cm3، وهو ما يعادل فقط 5.9 بروتونات لكل متر مكعب.”
علم الكون نموذج الكون لجولد
نموذج الكون لجولد هو نموذج كوني لـلكون. وفي هذا النموذج، يبدأ الكون مع الانفجار العظيم ويتسع لبعض الوقت، مع تزايد الاعتلاج وسهم الزمن الدينامي الحراري يشير إلى اتجاه الاتساع. وبعدما يصل الكون حالة منخفضة الكثافة، فإنه ينكمش مرة أخرى، ولكن يقل الاعتلاج الآن، ويتوجه سهم الزمن الدينامي الحراري في الاتجاه المعاكس، حتى ينتهي الكون في الانسحاق الشديد منخفض الاعتلاج وعالي الكثافة. ويُسمى النموذج على اسم عالم الكونيات توماس جولد، الذي اقترح النموذج في ستينيات القرن الماضي.
ميكانيكا الأوساط المتصلة
تعتبر ميكانيكا الأوساط المتصلة (وأحيانا يطلق عليها الميكانيكا الاستمرارية) أحد فروع الفيزياء تحديدا الميكانيكا، حيث تقوم بدراسة المادة المتصلة بما فيها الأجسام الصلبة والسوائل مهملة أي تأثير للبنية المتقطعة للمادة باعتبارها مؤلفة من أنواع مختلفة من الذرات معتبرة أن هذه الأجسام الكبيرة متصلة تقريبا بما يكفي لتعطي نتائج جيدة عمليا.
بالتالي فإن ميكانيكا المتصل تعامل معظم المقادير الفيزيائية (الطاقة، العزم) باعتبارها دوال مستمرة تقوم باجراء نهايات واشتقاقات عليها لتحديد قيمها اللحظية في لحظة زمنية معينة، كما تستخدم المعادلات التفاضلية لحل الكثير من المسائل التي تنشأ في هذا العلم.
ميكانيكا الأوساط المتصلة ميكانيكا الأوساط المتصلة
نمذجة جسم أو شيء ما على شكل وسط مستمر أو متصل تفترض أن مادة الجسم تملأ الحجم الذي يحتله الجسم بشكل كامل. نمذجة الأجسام بهذه الطريقة تغضي النظر عن حقيقة أن المادة مصنوعة من ذرات، وهي بالتالي ليست وسطًا مستمرًا؛ ولكن، على مقاييس طول أكبر بكثير من المسافات بين الذرية، تكون هذه النماذج دقيقة جدًّا. القوانين الأساسية للفيزياء كحفظ الكتلة، وحفظ كمية الحركة، وحفظ الطاقة يمكن تطبيقها على هكذا نماذج لاشتقاق المعادلات التفاضلية التي تصف سلوك هكذا أجسام، وتضاف بعض المعلومات عن المادة المدروسة عن طريق العلاقات التكوينية.
تتعامل ميكانيكا الأوساط المتصلة مع الخصائص الفيزيائية للمواد الصلبة والموائع المستقلة عن أي نظام إحداثيات يمكن مراقبتها فيه. ثم يعبَّر عن هذه الخصائص الفيزيائية بالمواتر، وهي أجسام رياضية لها الخاصية المطلوبة المتمثلة في كونها مستقلة عن نظام الإحداثيات لسهولة الحسابات.
ميكانيكا الأوساط المتصلة مفهوم الوسط المتصل
تتكون المواد، كالمواد الصلبة والسوائل والغازات، من جزيئات يفصل بينها الفراغ. على المستوى المجهري، للمواد شقوق وانقطاعات. ولكن، يمكن نمذجة ظواهر فيزيائية معينة بافتراض وجود المواد كوسط متصل، أي أن المادة في الجسم موزعة بشكل متصل (مستمر) وتملأ المنطقة التي تحتلها من الفراغ بأكملها. الوسط المتصل هو جسم يمكن تقسيمه باستمرار لعناصر منتهية الصغر مع الاحتفاظ بخصائص المادة ككل.
يمكن التحقق من صلاحية افتراض الوسط المتصل بالدراسة النظرية، وفيها إما أن يجري تحديد تكرارية دورية واضحة ما، أو أن يوجد تجانس إحصائي وقابلية تكرارية للبنية المجهرية. بمعنى أدق، فرضية/افتراض الوسط المتصل معلقة على مفاهيم الحجم التمثيلي الابتدائي وانفصال القشور وفق شرط هيل-ماندل. يوفر هذا الشرط وصلة ربط بين وجهة النظر التجريبية ووجهة النظر النظرية تجاه المعادلات التكوينية (المجالات الخطية وغير الخطية المرنة/غير المرنة أو المجالات المقترنة) بالإضافة لتوفيره طريقة لحساب المتوسطات المساحية والإحصائية للبنية المجهرية.