دوران الارض حول الشمس (الادلة العلمية)

يعتبر دوران الارض حول الشمس من الحقائق المسلمة في عصرنا هذا، ويعرفها الصغير قبل الكبير، ولكن ما هي الادلة التي اعتمدها الفلكيون لتقرير هذه الحقيقة؟
سنرى أولا أدلة كروية الارض ثم أدلة دوران الارض حول نفسها قبل أن نبحث أدلة دورانها حول الشمس.

الارض المسطحة

وهو الاعتقاد القديم قبل اكتشاف كروية الارض، وكان كل شعب من شعوب العالم له نظرته الخاصة حول شكل الارض المسطحة، رأى بعضهم الارض مسطحة تمتد بلانهاية في جميع الاتجاهات وشعوب اخرى عندهم الارض مسطحة لكنها منتهية والسماء فوقها على شكل قبة.

في بلاد مابين النهرين (العراق الان)، كان ينظر للارض على أنها قرص دائري يعوم على محيط كبير نفس النظرة تجدها عند الفراعنة قديما.

أما في الصين فكان معتقدهم ان الارض مسطحة ومربعة وتحيط بها سماء دائرية، ومما يجدر ذكره أن فكرة الارض المسطحة ظلت موجودة في الصين حتى القرن السابع عشر الميلادي وهذا متأخر جدا اذا ما قيس للحضارات الاخرى، حيث أن معظم الدول تخلت عن معتقد الارض المسطحة قبل الميلاد بسنوات طويلة.

الارض الكروية

لايعرف متى يالضبط ظهرت فكرة الارض الكروية، ولا هوية مكتسفها على وجه التحديد، لكن يرجح أنها ظهرت في القرن السادس قبل الميلاد وتحديدا في اليونان، وسبب غموض تلك الفترة ضياع معظم كتب أهل ذلك العصر، ولم يبق لنا من كتاباتهم الا القليل.

لكن الذي نعرفه أن جميع الفلاسفة والمفكرين في ذلك الوقت امنوا بكروية الارض، وما يهمنا هو معرفة الادلة العلمية التي اتبعها الفلكون للاستدلال على كروية الارض قبل تصويرها بواسطة الاقمار الصناعية.

الأدلة العلمية على كروية الارض

1- اذا نظرت الى نجم القطب الشمالي بينما أنت على خط الاستواء، اذا كنت في وسط افريقيا مثلا، فسيبدو قريبا من الافق باتجاه الشمال، وكلما سافرت شمالا كلما رأيت نجم القطب الشمالي يرتفع عن الأفق،وعندما تصل للقطب الشمالي فسيبدوا نجم القطب الشمالي في وسط السماء لأنه ببساطة سيكون فوقك تماما.

أما لو كانت الارض مسطحة لصرنا نرى نجم القطب الشمالي في وسط السماء مهما كان موقعنا على الارض

طبعا هذه الملاحظة لاتنتطبق فقط على نجم القطب الشمالي بل تنطبق أيضا على جميع النجوم والاجرام السماوية الاخرى

2- اذا كانت الارض كروية فنتوقع أن نجم القطب الشمالي لايمكن رؤيته من جنوب دائرة الاستواء (لو كنت في استراليا مثلا) انظر الصورة للتوضيح:

وهذا بالفعل ما عليه الحال فلايمكن رؤية نجم القطب الشمالي من النصف الجنوبي للكرة الأرضية.

3-السفينة القادمة من البعيد تبدو وكأنها تصعد من تحت الماء، فنرى أشرعتها اولا قبل جسمها، وهذا يدل على أنها لاتسير بخط مستقيم، أما لو كانت الارض مسطحة، لكانت السفن القادمة من بعيد تبدو كنقطة صغيرة ثم تكبر تدريجيا كلما اقتربت، تماما كما نرى الطائرة القادمة باتجاهنا تكبر كلما اقتربت لأنها تسير بخط مستقيم.

صورة توضيحية :

4- عند حصول خسوف للقمر فان ظل الارض دائري على القمر ، لوكانت الارض مسطحة فلا يمكن إنتاج ظل دائري

5- إراتوستينس أو إراتوسثينس Eratosthenes فلكي وجغرافي وعالم رياضيات، وقد أثبت كروية الارض وتمكن من قياس محيطها بشكل تقريبي من خلال دراسته لظل الاعمدة الحجرية في مدينة أسوان المصرية ومقارنتها بظلال الاعمدة في مدينة الاسكندرية.

اذا كانت الارض كروية فان اشعة الشمس ستتعامد على الاعمدة في أسوان وقت الظهيرة جاعلة اياها بدون ظل بينما لن تتعامد أشعة الشمس تماما على الاسكندرية وسيتكون ظل للاعمدة الحجرية وغيرها من الابنية.

6- اختلاف التوقيت

كما هو معلوم تختلف مدن العالم بتوقيتها فالساعة الثانية عشر ظهرا في نيويورك الامريكية تكون الساعة الثانية عشر في منتصف الليل في بكين الصينية.

اختلاف التوقيت سببه اختلاف وصول اشعة الشمس الى الاماكن المختلفة على سطح الكرة الارضية، الجزء المواجه للشمس سيكون ظهرا بينما في الجزء المقابل له سيكون في منتصف الليل.

لو كانت الارض مسطحة لراينا النهار على جميع المناطق في نفس الوقت وكذلك الليل.

دوران الارض حول نفسها

من خلال دوران الارض حول نفسها ينتج الليل والنهار، وتدور الارض حول نفسها بسرعة 1674 ميل في الساعة وهي أكبر سرعة خروج الرصاصة من فوهة المسدس.

ونحن لانحس بحركتها لأننا ندور معها بنفس السرعة، وكذلك يدور الغلاف الجوي ولهذا عندما تقفز في الهواء فإنك تهبط عند نفس النقطة التي قفزت منها.

ادلة دوران الارض حول نفسها

حركة الاجرام السماوية

الأجرام السماوية (النجوم والكواكب وغيرها) تغير موقعها خلال اليوم وتكمل دورة كاملة حول الارض "ظاهريا" كل أربع وعشرين ساعة، دوران كل الاجرام السماوية حول الارض مستحيل، بعض النجوم تبعد عنا الاف السنوات الضوئية بينما تبعد المجرات ملايين السنوات الضوئية، وحتى تكمل تلك النجوم والمجرات دورة كاملة حول الارض في 24 ساعة فهذا يتطلب أن تسير بسرعة كبيرة هي أضعاف سرعة الضوء وهذا مستحيل فزيائيا لأن ايصال اي جسم الى سرعة الضوء يتطلب دفعه بطاقة لانهائية، انما بدوران الارض حول نفسها تبدو أن الاجرام السماوية تدور حول الارض.

بندول فوكو

تجربة بندول فوكو، نسبة الى مصمم التجربة الفيزيائي الفرنسي ليون فوكو، وتتلخص التجربة بتعليق بندول أو رقاص

وعندما تتحرك الارض بدورانها حول نفسها فإن البندول سيغير اتجاه تأرجحه بالنسبة للارض

وقد أعيد اجراء هذه التجربة مرات كثيرة حول العالم، ويمكن لأي شخص أن يعيد إجرائها

https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=nB2SXLYwKkM

تسطح الارض عند القطبين

الكرة الارضية ليست كرة حقا، أي أن شكلها ليس كروي 100%، بل هي مسطحة عند القطبين الشمالي والجنوبي

ويعود السبب في هذا الى أن الارض قبل أن تبرد خلال تشكلها كانت تدور حول نفسها مما أدى ابتعاد خط الاستواء عن المركز وتسطح القطبين، وبردت الارض وصارت صلبة وهي على هذه الحال.

تاثير كوريوليس واختلاف اتجاه دوران الاعاصير

تأثير كوريوليس باختصار هو ما يظهر لنا من انحراف للجسم المتحرك بخط مستقيم عند رصد ذلك الجسم من نقطة تدور، انظر الى الشكل المتحرك:

لاحظ الكرة السوداء التي تسير من منتصف الدائرة الدوارة الى محيطها فبالرغم من سيرها بخط مستقيم إلا انه ومن وجهة نظر النقطة الحمراء فان الكرة السوداء تسير بخط منحرف وليس مستقيم.

الان تخيل نفسك مكان النقطة الحمراء والارض تدور وانت تدور معها، في هذه الحالة فإن اي شيء يسير بخط مستقيم من الشمال الى الجنوب او العكس فإنه سيبدو بالنسبة لك (وللارض نفسها) يسير في خط منحرف، هذا ينطبق على الرياح التي تسير بخط مستقيم لكن بسبب دوران الارض فإنها تنحرف لتشكل لنا الاعاصير، ببساطة الرياح تنحرف نسبة للارض التي تدور تحتها.

اتجاه دوران الاعاصير يختلف من الكرة الشمالية والجنوبية ففي النصف الشمالي من الكرة الارضية تدور الاعاصير عكس عقارب الساعة بينما تدور الاعاصير في نصف الكرة الجنوبي مع عقارب الساعة، وفي هذا دليل على ان الاعاصير بسبب دوران الارض حول نفسها.

تأثير إتيفوس

إذا كانت الارض تدور حول نفسها من الغرب للشرق فإن دورانها يجب ان ينتج عنه قوة طرد مركزي باتجاه معاكس لاتجاه الجاذبية، اذن دوران الارض يجب أن يخفف من قوة جاذبيتها.

يلزم مما سبق ان من يسير باتجاه دوران الارض (نحو الشرق) يشعر بالجاذبية بشكل أقل ممن هو ثابت في مكانه والسبب ان سرعته تضاف الى سرعة دوران الارض ممايزيد من قوة الطرد المركزي ويخفف الجاذبية، وبالمثل فإن من يسافر عكس دوران الارض سيشعر بالجاذبية بشكل اكبر لأن سرعته تخفف من قوة الطرد المركزي عليه.

هذا بالضبط ما تم رصده من خلال اجهزة قياس الجاذبية التي وضعت على سفن تجوب المحيطات، هذه الظاهرة تسمى تأثير اتيفوس نسبة الى مكتشفها لوراند اتيفوس.

دوران الارض حول الشمس

إن دوران الارض حول الشمس ليس بالفكرة الجديدة فيرجع ظهوره ايضا الى اليونان في القرن الخامس قبل الميلاد، ويعتـقد أن اول من جاء بالفكرة هوالفيلسوف والفلكي أرسطرخس الساموسي، أرسطرخس اعتبر ان حركة النجوم في الليل تكون بسبب دوران الارض حول نفسها،وتوقع أن الارض تدور حول الشمس، وقد واجه الفلكيون في ذلك الوقت صعوبة في قبول نظريته، فبالاضافة لكونه لم يقدم دليلا ذا شأن، يصعب تصديق ان الارض تدور ونحن لانحس بحركتها ولانسقط من فوقها فقوانين الحركة وقوانين الجاذبية لم تكن معروفة في ذلك الوقت، ايضا كانت نظرية مركزية الشمس في ذلك الوقت تحمل طابعا دينيا يتعلق بعبادة الشمس واعتبارها مركز الكون، فبالتالي حكم على نظرية دوران الارض ان تبقى طي النسيان لقرون طويلة.

بشكل عام ظل نموذج مركزية الارض هو السائد، حتى جاء نيكولاس كوبرنيكوس وأعاد إحياء مركزية الشمس ففي كتابه (ثورة الاجسام السماوية ) الذي نشره في عام 1543،وضع كوبرنيكوس نموذج مركزية الشمس وقد عرف هذا النموذج باسمه

غاليليو غاليلي الفلكي المعروف، ناصر نموذج مركزية الشمس بعد أن قام باكتشاف اربعة أفمار تابعة للمشتري ، وحصل أن كانت حركة تلك الاقمار غير متوافقة مع نموذج مركزية الارض ، فاقمار المشتري كانت تدور حول المشتري لا حول الارض. نشر غاليليو كتابه (حوار حول النظامين الرئيسيين للكون) عام 1632 ولكنه تراجع عن اراءه، علنا على الاقل، ليتجنب غضب الكنيسة الكاثوليكية في ذلك الوقت، والتي بدورها حكمت عليه بالاقامة الجبرية في منزله.

في زمننا هذا نحن لم نتمكن من تصوير الارض وهي تدور حول الشمس، هذا صعب جدا انت بحاجة لكاميرا بعيدة عن الارض وثابتة في مكانها لمدة عام كامل بانتظار اكتمال دوران الارض.

في زمننا هذا، كما قلنا، صار دوران الارض حول الشمس من الحقائق المتفق عليها، ونحن لم نتمكن الى الان من تصوير الارض وهي تدور حول الشمس، هذا صعب جدا انت بحاجة لكاميرا بعيدة عن الارض وثابتة في مكانها لمدة عام كامل بانتظار اكتمال دوران الارض.

ولايشترط في العلم الرؤية بالعين المجردة حتى نتمكن من اثبات النظرية، هذا من الاخطاء الشائعة في فهم المنهج العلمي، اننا نعرف أن الارض تدور حول الشمس بسبب الادلة الكثيرة التي لم تدع مجالا للشك، وسنذكر أهم تلك الادلة:

أدلة دوران الارض حول الشمس

قوانين الجاذبية

كتلة الشمس أكبر من كتلة الارض فبالتالي الشمس هي من تجذب الارض نحوها لا العكس، مثل ما أن الارض تجذب الانسان وليس الانسان هو من يجذب الارض، فبالتالي دوران الشمس حول الارض مخالف لكل ما نعرفه عن الفيزياء.

الحركة التراجعية للكواكب

إنك إذا راقبت حركة كوكب المريخ أو أي كوكب من كواكب المجموعة الشمسية خلال عام كامل، فستلاحظ عدم سيره بخط مستقيم

لو كان الكوكب ببساطة يدور حول الارض لما رأينا هذه الحركة التراجعية ، ويمكن تفسير هذه المشاهدة في ضوء نموذج دوران الارض وهذا الرابط لموقع ناسا به انيميشن صغير بوضح كيف يقسر دوران الارض الحركة التراجعية لكوكب المريخ

http://mars.nasa.gov/allaboutmars/nightsky/retrograde/

حركة النجوم بالنسبة لبعضها بعضا

من وجهة نظر الراصد الذي على الأرض فإن بعض النجوم، تبدو وكانها تقع تماما خلف نجوم أخرى، عندما تدورالارض حول الشمس فان تلك النجوم لن تبدو خلف بعضها ولكن بجانب بعضها.
على يمين الرسمة التوضيحية التالية كيف تبدو النجوم للراصد من الارض وعلى اليسار وضعية الارض بالنسبة للشمس، لاحظ عندما تدور الارض تتغير وضعيتها فبالتالي يتغير شكل النجوم بالنسبة للراصد الذي على الارض.

أما لو كانت الارض ثابتة والنجوم تدور حولها لاستمرت تلك النجوم بالظهور خلف بعضها

يمكن توضيح هذا بالفكرة التالية: عندما تقف امام الطاولة والكرسي خلفها، إذا تحركت من مكانك فلن تعود الكرسي خلف الطاولة بالنسبة لك ولكن على يمينها أو على يسارها، بينما لو أن الكرسي والطالولة يدوران حولك لاستمرا بالظهور خلف بعضعهما

حركة النجوم والمجرات بالنسبة للأرض

لعل هذا هو اقوى الادلة في علم الفلك الحديث ، باختضار يستطيع الفلكيون عن طريق مراقبة النجوم والمجرات رؤية انزياح طيف تلك النجوم والمجرات، اذا كانت المجرات والنجوم تبتعد عنا (أونبتعد نحن عنها عند دوران الارض) فإن طيف الضوء القادم من تلك المجرات والنجوم سينزاح نحو اللون الاحمر، واذا كنا نقترب منها فإن طيف الضوء القادم من تلك المجرات والنجوم سينزاح نحو اللون البنفسجي ، وتسمى هذه الظاهرة تاثير دوبلر وهي نفس الظاهرة التي دلتنا على ان الكون يتوسع، عندما يقوم الفلكيون بالحسابات الصحيحة لأطياف جميع المجرات والنجوم التي يرصدوها يتبين لهم أن انزياح أطياف المجرات والنجوم يتوافق مع نموذج دوران الارض.

طبعا المنوذج الحالي للمجموعة الشمسية يختلف عن ما كان عليه في عهد غاليليو و كوبرنيكوس، فالكواكب تدور حول الشمس بمدارات اهليجية وليست دائرية ، أيضا الشمس ليس مركز الكون وإن كانت مركز المجموعة الشمسية ولكنها تدور مع مجموعتنا الشمسية حول مركز المجرة، أيضا الكون ليس له مركز وأكثر الناس يختلط عليهم هذا.

وفي المستقيل سنكتشف نماذج أكثر دقة لحركة الكواكب في المجموعة الشمسية ، وهذا لايعني ان النماذج الحالية غير صحيحة ولكن سنكتشف نماذج أكثر دقة وأكثر صحة لكن لن نرجع يوما لنقول أن الارض مسطحة او أنها مركز الكون.

مراجع وروابط خارجية:
http://io9.com/5500671/the-earth-rotates--prove-it
http://io9.gizmodo.com/5464810/the-earth-revolves-around-the-sun--prove-it
http://futurism.com/facts-obvious/

اضغط على العناوين التالية لمتابعة القراءة

كروية الارض

دوران الارض حول نفسها

دوران الارض حول الشمس

Share on Facebook Share on Twitter Share on Google Plus