علم الفلك
يُعرف علم الفلك (بالإنجليزية: Astronomy) بأنه العلم الذي يركز على الدراسة العلمية للأجسام السماوية مثل الكواكب والنجوم والمذنبات والمجرات، بالإضافة إلى جميع الظواهر التي تحدث خارج الغلاف الجوي للأرض، مثل إشعاع الخلفية الكونية (بالإنجليزية: cosmic background radiation). يعتبر علم الفلك واحدًا من أقدم العلوم التي اهتمت أيضًا بالعديد من المجالات الأخرى، بما في ذلك الكيمياء، والحركة السماوية، وتطور الكون، والأرصاد الجوية، وغيرها.
ركز علم الفلك أساسًا على الرصد حتى ظهور التلسكوب واكتشاف قوانين الحركة والجاذبية في القرن السابع عشر، حيث كانت الغاية من ذلك مراقبة وتوقع مواقع الكواكب، والقمر، والشمس، وذلك لمعرفة أيام السنة وتحقيق الأهداف الفلكية، بالإضافة إلى الملاحة والبحث العلمي. وبعد ذلك، اتسع نطاق علم الفلك ليشمل مجالات عديدة مثل الفيزياء الفلكية ودراسة جزيئات الغاز المحيطة بالنجوم. وعلى الرغم من التقدم الكبير الذي حققه هذا العلم، إلا أنه لا يزال خاضعًا للعديد من القيود، حيث يعتبر علمًا رصديًا بشكل أساسي وليس علمًا تجريبيًا، مما يؤدي إلى وجود تحديات مثل عدم القدرة على التحكم في عوامل مختلفة كدرجة الحرارة، التركيب الكيميائي، والضغط، بالإضافة إلى القياسات التي تُجرى على مسافات بعيدة عن الأجسام المدروسة.
فروع علم الفلك
منذ القرن العشرين، انقسم علم الفلك إلى فرعين رئيسيين هما: علم الفلك الرصدي (بالإنجليزية: Observational astronomy) الذي يهتم بجمع البيانات وتحليلها باستخدام مبادئ الفيزياء الأساسية، وعلم الفلك النظري (بالإنجليزية: Theoretical astronomy) الذي يركز على تطوير نماذج تحليلية أو حاسوبية لوصف الظواهر والأشياء الفلكية. يُعتبر هذان الفرعان مكملين لبعضهما البعض، حيث يسلط علم الفلك النظري الضوء على نتائج الرصد والملاحظات التي تدعم الفرضيات النظرية.
تصنيف الحقول الفرعية لعلم الفلك
ينقسم علم الفلك إلى عدة مجالات دراسية فرعية، ومنها:
- علم الفلك الشمسي: يتخصص علماء هذا المجال في دراسة الشمس وفهم كيفية تغيرها وتأثير ذلك على الأرض، كما يستخدمون أدوات أرضية وفضائية لإجراء الدراسات المتعلقة بالنجوم، ويطلق عليهم اسم علماء الفيزياء الشمسية.
- علم الفلك النجمي: يركز على دراسة النجوم وطريقة تكوينها وتطورها ومصيرها، حيث يراقبونها باستخدام جميع الأطوال الموجية، ويطبقون المعلومات المكتسبة لبناء نماذج لها.
- علم الفلك الكوكبي: يهتم بدراسة الكواكب داخل وخارج النظام الشمسي، بالإضافة إلى المذنبات والكويكبات.
- علم المجرة: يدرس مكونات وظواهر مجرة درب التبانة (بالإنجليزية: Milky Way Galaxy) بالإضافة إلى حركتها وتطورها، بهدف فهم كيفية تشكل المجرات.
- علم الكون: يُعرف علم الكون (بالإنجليزية: Cosmology) بأنه العلم الذي يبحث في الكون بأسره وتاريخه منذ الانفجار العظيم (بالإنجليزية: the Big Bang).
- علم الفلك خارج المجرة: يركز على دراسة كيفية تشكيل وتفكك وحركة المجرات الأخرى.
- علم القياسات الفلكية: يعد أحد أقدم الحقول الفلكية، حيث يهتم بقياسات الشمس، والقمر، والكواكب، مما يساعد في التنبؤ بأحداث مثل الخسوف والكسوف، وكذلك بناء نماذج لتكوين النجوم والكواكب.
أهمية علم الفلك
يمثل علم الفلك أحد العلوم القليلة التي تتفاعل بشكل مباشر مع المجتمع، وفوائده تشمل:
- الصناعة: يسهم علم الفلك في العديد من مجالات الصناعة، مثل التقدم في تقنيات التصوير والاتصالات. على سبيل المثال، قدم علم الفلك الراديوي مجموعة غنية من الأجهزة وطرق معالجة البيانات المفيدة.
- الطاقة: يلعب علم الفلك دورًا مهمًا في مجالات الطاقة، حيث يمكن استخدامه للبحث عن مصادر جديدة للطاقة المتجددة أو الوقود الأحفوري. كما تُستخدم تقنيات الأشعة السينية في تلسكوبات مراقبة البلازما.
- التعاون الدولي: تعتبر الإنجازات العلمية والتكنولوجية من المزايا التنافسية بين الدول. يُعد علم الفلك مجالًا ملائمًا للتعاون الدولي بسبب الحاجة لتلسكوبات متعددة لدراسة السماء، وما يتطلبه ذلك من تكلفة عالية لبناء المراصد الفلكية. من أمثلة التعاون: المرصد الأوروبي الجنوبي (بالإنجليزية: European Southern Observatory) الموجود في تشيلي الذي يضم 14 دولة أوروبية بالإضافة إلى البرازيل.
- الطب: يفيد علم الفلك في مجالات طبية متعددة، مثل استخدام أجهزة الاستشعار الحرارية التي طورت بالأساس للتحكم في حرارة التلسكوب في فحص والعلاج لأحدثي الولادة.
- علم الفلك في الحياة اليومية: يساعد علم الفلك في عدة جوانب من الحياة اليومية، مثل:
- دراسة المناخ: تستخدم الأقمار الصناعية لمراقبة أنماط الطقس والعواصف الشديدة.
- التقدم في وسائل السفر: استفادت محاولات الوصول إلى الفضاء في تطوير وسائل السفر، مثل منع جليد الطائرات عند الارتفاعات العالية.
- الهواتف المحمولة: ساهم علم الفلك في تطوير تقنيات الهواتف الذكية الحديثة التي تعتمد على الأقمار الصناعية.
- تحديد المواقع: أُستخدم علم الفلك لتطوير نظام تحديد المواقع العالمية (GPS) الذي يعتمد على الأقمار الصناعية لتحديد المواقع بدقة.