الفلك

مصطلحات الفضاء الفارغ على حافة الكون المرئي؟

مصطلحات الفضاء الفارغ على حافة الكون المرئي؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل هناك اسم لنقطة على حافة الكون المرئي لا توجد فيها مادة مرئية ، والتي تبدو مظلمة تمامًا؟

أفكر في شيء مثل "الفضاء الفارغ" ، لكن هذا يمكن أن ينطبق بالتساوي على الفراغ الفارغ بين المجرات ، وهذا ليس بالضبط ما أبحث عنه.

لذلك فإنه يشير إلى خط نظري في الفضاء من المراقب إلى حافة الكون الذي لا يحتوي على مادة مرئية. هل هناك مصطلح لهذا؟


لا يوجد اسم لهذا.

نظرًا لأننا ننظر إلى أبعد من الفضاء ، فإننا ننظر أيضًا إلى الوراء في الزمن. إن "حافة الكون المرئي" موجودة في بدايات الكون. في وقت مبكر من تطور الكون ، كان الفضاء كله حارًا وكثيفًا لدرجة أنه كان معتمًا. في أي اتجاه ننظر إليه ، لا يمكننا أن ننظر إلى الوراء أبعد من هذا. هذا يسمى الخلفية الكونية الميكروية. لا يوجد اتجاه يمكننا أن ننظر فيه بحيث لا نرى الخلفية الكونية الميكروية. لا يوجد اتجاه لا يحتوي على مادة مرئية.

هناك اتجاهات لا تحتوي على مجرات أو أجسام أخرى قريبة ، ولكن لا يوجد اسم لهذه الاتجاهات.


الكون المرئي هو مجرد المدى الذي يمكننا رؤيته باستخدام تقنية التلسكوب الحالية.

الفضاء نفسه لا حصر له. أوه ، ليس هناك نهاية للناس هنا الذين سوف يجادلون بقوة في هذا الأمر. لكن الفضاء الفارغ ، بحكم التعريف ، لا يمكن أن يكون له نهاية. يمكن أن يكون فقط لانهائي. لانهائية حرفيا.

يمكن أن تكون هناك ميزة بمعنى أنه لم يعد هناك مادة ، حيث تتضاءل النجوم والكواكب والمجرات وما إلى ذلك. بعد ذلك ، ستكون مساحة سوداء لا نهاية لها.


مساحة فارغة إلى الأبد؟

أعتقد أن هذا قد تم طرحه من قبل ، لكنني جديد إلى حد ما في هذا المنتدى.

خارج عالمنا المادي المعروف ، هناك منطقة & quot؛ فضاء فارغ & quot؛ جيد.

وإذا كنت على & quot؛ اقتباس & quot في عالمنا المادي المرئي ، وسافرت أسرع من C بعيدًا عنه ، أفترض أنني سأنتهي في النهاية في منطقة & quot؛ فضاء فارغ & quot؛ خالية حتى من الانبعاثات الضوئية من المكان الذي تركت فيه. حقا & اقتباس & quot


هل هذه & quot؛ مساحة فارغة & quot تستمر إلى الأبد؟


شون كارول

أستاذ باحث ، فيزياء ، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، يركز بحثه على ميكانيكا الكم ، والجاذبية ، وعلم الكونيات ، والميكانيكا الإحصائية ، وأسس الفيزياء ، من بين أمور أخرى

لا يوجد حد للكون ، على حد علمنا. هناك ميزة للكون المرئي - يمكننا فقط رؤية ما هو بعيد. وذلك لأن الضوء ينتقل بسرعة محدودة (سنة ضوئية واحدة في السنة) ، لذلك عندما ننظر إلى الأشياء البعيدة ، فإننا ننظر أيضًا إلى الوراء في الوقت المناسب. في النهاية نرى ما كان يحدث منذ ما يقرب من 14 مليار سنة ، الإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم. هذه هي الخلفية الكونية الميكروية ، التي تحيط بنا من جميع الجوانب. لكنها في الحقيقة ليست "ميزة" مادية بأي معنى مفيد.

لأننا لا نستطيع أن نرى إلا حتى الآن ، لسنا متأكدين مما تبدو عليه الأشياء خارج كوننا المرئي. الكون الذي نراه متجانس إلى حد ما على المقاييس الكبيرة ، وربما يستمر هذا إلى الأبد. بدلاً من ذلك ، يمكن للكون أن يلتف مثل (نسخة ثلاثية الأبعاد من) كرة أو طارة. إذا كان هذا صحيحًا ، فسيكون الكون محدودًا في الحجم الإجمالي ، ولكن لن يكون له حافة ، تمامًا مثل الدائرة التي ليس لها بداية أو نهاية.

من الممكن أيضًا أن الكون ليس موحدًا بعد ما يمكننا رؤيته ، والظروف تختلف اختلافًا كبيرًا من مكان إلى آخر. هذا الاحتمال هو الكون المتعدد الكوني. لا نعرف ما إذا كان هناك كون متعدد بهذا المعنى ، ولكن نظرًا لأننا لا نستطيع في الواقع رؤية بطريقة أو بأخرى ، فمن الحكمة أن تكون متفتحًا.


ماذا يوجد على حافة الكون؟

إنه شعور روتيني في عام 2019 أن تتمنى بشكل عاجل ، أربع أو خمس مرات في اليوم ، أن يتم إطلاقها ليس فقط في الفضاء ولكن إلى حافة الكون، بقدر ما يمكن الخروج من حلم الحمى بالطقس السيئ ، والقطارات المحطمة والآفات السرطانية التي يحتمل أن تكون سرطانية في الفخذ والتي تشكل الحياة على الأرض. لكن ما الذي ينتظرك على الحدود الكونية؟ هل هي حدود ، أم أن ما نتعامل معه هنا أشبه بنوع من السقف الشاسع بشكل لا يمكن تصوره؟ هل يوجد حد / سقف في الأعلى على الإطلاق؟ بالنسبة إلى Giz Asks لهذا الأسبوع ، تحدثنا مع عدد من الفيزيائيين المهتمين بعلم الكونيات لمعرفة ذلك.

شون كارول

أستاذ باحث ، فيزياء ، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، يركز بحثه على ميكانيكا الكم ، والجاذبية ، وعلم الكونيات ، والميكانيكا الإحصائية ، وأسس الفيزياء ، من بين أمور أخرى

لا يوجد حد للكون ، على حد علمنا. هناك ميزة للكون المرئي - يمكننا فقط رؤية ما هو بعيد. وذلك لأن الضوء ينتقل بسرعة محدودة (سنة ضوئية واحدة في السنة) ، لذلك عندما ننظر إلى الأشياء البعيدة ، فإننا ننظر أيضًا إلى الوراء في الوقت المناسب. في النهاية نرى ما كان يحدث منذ ما يقرب من 14 مليار سنة ، الإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم. هذه هي الخلفية الكونية الميكروية ، التي تحيط بنا من جميع الجوانب. لكنها في الحقيقة ليست "ميزة" مادية بأي معنى مفيد.

لأننا لا نستطيع أن نرى إلا حتى الآن ، لسنا متأكدين مما تبدو عليه الأشياء خارج كوننا المرئي. الكون الذي نراه متجانس إلى حد ما على المقاييس الكبيرة ، وربما يستمر هذا إلى الأبد. بدلاً من ذلك ، يمكن للكون أن يلتف مثل (نسخة ثلاثية الأبعاد من) كرة أو طارة. إذا كان هذا صحيحًا ، فسيكون الكون محدودًا في الحجم الإجمالي ، ولكن لن يكون له حافة ، تمامًا مثل الدائرة التي ليس لها بداية أو نهاية.

من الممكن أيضًا أن الكون ليس موحدًا بعد ما يمكننا رؤيته ، والظروف تختلف اختلافًا كبيرًا من مكان إلى آخر. هذا الاحتمال هو الكون المتعدد الكوني. لا نعرف ما إذا كان هناك كون متعدد بهذا المعنى ، ولكن نظرًا لأننا لا نستطيع في الواقع رؤية بطريقة أو بأخرى ، فمن الحكمة أن تكون متفتحًا.

جو دانكلي

أستاذ الفيزياء والعلوم الفيزيائية الفلكية ، جامعة برينستون ، وأبحاثه في علم الكونيات ودراسة أصول الكون وتطوره.

حسنًا ، لذلك لا نعتقد في الواقع أن هناك ميزة للكون. نعتقد أنه إما يستمر في المسافة اللامحدودة في جميع الاتجاهات ، أو ربما يكون ملفوفًا على نفسه بحيث لا يكون كبيرًا بشكل غير محدود ، ولكن لا يزال بدون حواف. سطح كعكة الدونات على هذا النحو: ليس لها حافة. من الممكن أن يكون الكون كله كذلك (لكن في ثلاثة أبعاد - سطح الكعكة ثنائي الأبعاد فقط). هذا يعني أنه يمكنك الانطلاق في أي اتجاه إلى الفضاء على متن سفينة صاروخية ، وإذا سافرت لفترة طويلة بما يكفي فسوف تعود إلى حيث بدأت. بدون حواف.

ولكن هناك أيضًا شيء نسميه الكون المرئي ، وهو الجزء من الفضاء الذي يمكننا رؤيته بالفعل. حافة ذلك المكان الذي بعده لم يكن للضوء وقت للوصول إلينا منذ بداية الكون. هذه ليست سوى حافة ما يمكننا رؤيته ، وما وراء ذلك ربما يكون أكثر من نفس الأشياء التي يمكننا رؤيتها من حولنا: عناقيد فائقة من المجرات ، كل مجرة ​​ضخمة تحتوي على مليارات النجوم والكواكب.

جيسي شيلتون

أستاذ مساعد ، الفيزياء وعلم الفلك ، جامعة إلينوي ، أوربانا شامبين ، التي تركز أبحاثها على الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات

هذا يعتمد على ما تعنيه بحافة الكون. لأن سرعة الضوء محدودة ، عندما ننظر أبعد وأبعد في الفضاء ، فإننا ننظر أبعد وأبعد في الزمن - حتى عندما ننظر إلى المجرة المجاورة ، مجرة ​​المرأة المسلسلة ، لا نرى ما يحدث الآن ، ولكن ما كان يحدث قبل مليوني ونصف من السنين عندما بعثت نجوم أندروميدا الضوء الذي تكتشفه تلسكوباتنا الآن فقط. أقدم ضوء يمكننا رؤيته جاء من الأبعد ، لذا بمعنى ما ، حافة الكون هي كل ما يمكننا رؤيته في أقدم ضوء يصل إلينا. في كوننا ، هذه هي الخلفية الكونية الميكروية - وهج خافت طويل الأمد للانفجار العظيم ، يشير إلى متى يبرد الكون بدرجة كافية للسماح بتكوين الذرات. يُطلق على هذا اسم مجرى الانتثار ، لأنه يشير إلى المكان الذي توقفت فيه الفوتونات بين الإلكترونات في بلازما مؤينة ساخنة وبدأت في التدفق عبر الفضاء الشفاف ، على طول الطريق عبر مليارات السنين الضوئية وصولاً إلينا. على الارض. لذا يمكنك القول أن حافة الكون هي الواجهة الخارجية للتناثر.

ما الذي يوجد على حافة الكون الآن؟ حسنًا ، لا نعرف - لا يمكننا ، علينا انتظار الضوء المنبعث هناك الآن للوصول إلى هنا عدة مليارات من السنين في المستقبل ، وبما أن الكون يتوسع بشكل أسرع وأسرع ، ربما لن نكون قادرين على الوصول إلى هنا على الإطلاق - ولكن يمكننا التخمين. على المقاييس الأكبر ، يبدو كوننا متشابهًا إلى حد كبير في أي اتجاه ننظر إليه. لذا فإن الاحتمالات ، إذا كنت على حافة كوننا المرئي اليوم ، فسترى كونًا يشبه إلى حد ما كوننا - المجرات ، الكبيرة والصغيرة ، في جميع الاتجاهات. وبالتالي ، فإن التخمين الجيد جدًا لما هو موجود على حافة الكون الآن هو ببساطة ، المزيد من الكون: المزيد من المجرات ، والمزيد من الكواكب ، وربما المزيد من الكائنات الحية التي تطرح نفس السؤال.

مايكل تروكسيل

أستاذ مساعد ، فيزياء ، جامعة ديوك ، تركز أبحاثه على الملاحظة وعلم الكونيات النظري

على الرغم من احتمال كون الكون غير محدود الحجم ، إلا أنه يوجد في الواقع أكثر من "حافة" عملية واحدة.

نعتقد أن الكون في الواقع لانهائي - ليس له أي ميزة له. إذا كان الكون "مسطحًا" (مثل ورقة) ، كما اختبرناه ليكون بدقة أعلى من النسبة المئوية ، أو "مفتوحًا" (مثل السرج) ، فهو حقًا لانهائي. إذا كانت "مغلقة" ، وهي نوع من كرة السلة ، فهي ليست لانهائية. ومع ذلك ، إذا ذهبت بعيدًا بدرجة كافية في اتجاه واحد ، فسوف ينتهي بك الأمر في النهاية إلى حيث بدأت - فقط فكر في التحرك على طول سطح الكرة. كما قال أحد الهوبيتين المسمى بيلبو ذات مرة ، "الطريق يسير على الدوام ويخرج من الباب حيث بدأ" (مرارًا وتكرارًا).

الكون لا يزال لديه "ميزة" بالنسبة لنا ، على الرغم من - اثنان ، حقًا. ويرجع ذلك إلى جزء من النسبية العامة يقول أن كل الأشياء (بما في ذلك الضوء) في الكون لها حد للسرعة - حوالي 670 مليون ميل في الساعة - وأن حد السرعة هذا هو نفسه في كل مكان. تخبرنا قياساتنا أيضًا أن الكون يتمدد في كل اتجاه ، وليس فقط يتمدد ، بل يتمدد بشكل أسرع وأسرع بمرور الوقت. ما يعنيه هذا هو أنه عندما نلاحظ شيئًا بعيدًا جدًا عنا ، فإن الضوء من هذا الجسم يستغرق بعض الوقت للوصول إلينا (المسافة مقسومة على سرعة الضوء). الشيء الصعب هو أنه نظرًا لأن الفضاء يتمدد أثناء انتقال الضوء إلينا ، فإن المسافة التي يجب أن يقطعها الضوء تزداد أيضًا بمرور الوقت في طريقه إلينا.

لذا فإن أول شيء يمكن أن تسأله هو ما هي أبعد مسافة يمكن أن نلاحظها من الضوء من جسم ما إذا انبعث في بداية الكون (والتي يبلغ عمرها حوالي 13.7 مليار سنة). وتبين أن هذا يبعد حوالي 47 مليار سنة ضوئية (السنة الضوئية هي حوالي 63241 ضعف المسافة بين الأرض والشمس) ، وتسمى "الأفق القادم". يمكنك أيضًا طرح السؤال بشكل مختلف قليلاً. إذا أرسلنا رسالة بسرعة الضوء ، فما هي أبعد مسافة يمكن أن يستقبلها شخص من كوكب آخر؟ هذا أكثر إثارة للاهتمام ، لأن معدل تمدد الكون يزداد سرعة في المستقبل (بدلاً من أن يتباطأ في الماضي).

اتضح أنه حتى لو انتقلت الرسالة إلى الأبد ، فلن تتمكن من الوصول إلى شخص ما على بعد 16 مليار سنة ضوئية منا الآن. وهذا ما يسمى "أفق الحدث الكوني". أبعد كوكب تمكنا من رصده يبعد حوالي 25 ألف سنة ضوئية فقط ، ومع ذلك ، لا يزال بإمكاننا في النهاية أن نقول مرحبًا لكل شخص نعرف أنه قد يكون موجودًا في الكون حتى الآن. إن أبعد مسافة قد تكون قد حددتها تلسكوباتنا الحالية لمجرة منا هي فقط حوالي 13.3 مليار سنة ضوئية ، على الرغم من ذلك ، لذلك لا يمكننا رؤية ما هو على أي من هذه "الحواف" في الوقت الحالي. لذلك لا أحد يعرف ما في أي من الحافتين!

أبيجيل فيريج

أستاذ مساعد في معهد كافيل للفيزياء الكونية بجامعة شيكاغو

باستخدام التلسكوبات على الأرض ، ننظر إلى الضوء القادم من أماكن بعيدة في الكون. كلما كان مصدر الضوء بعيدًا ، زاد الوقت الذي يستغرقه هذا الضوء للوصول إلى هنا. لذلك ، عندما تنظر إلى أماكن بعيدة ، فأنت تنظر إلى شكل تلك الأماكن عندما تم إنشاء الضوء الذي رأيته - وليس إلى ما تبدو عليه تلك الأماكن اليوم. يمكنك الاستمرار في النظر إلى أبعد وأبعد ، بما يتوافق مع وقت أبعد وأبعد في الزمن ، حتى تصل إلى مكان يقابل بضع مئات الآلاف من السنين بعد الانفجار العظيم. قبل ذلك ، كان الكون شديد السخونة والكثافة (قبل ظهور النجوم والمجرات بوقت طويل!) لدرجة أن أي ضوء في الكون كان يهتز حوله ، ولا يمكننا رؤيته بالتلسكوبات اليوم. هذا المكان هو حافة "الكون المرئي" - يسمى أحيانًا الأفق - لأننا لا نستطيع رؤية ما وراءه. مع مرور الوقت ، يتغير هذا الأفق. إذا كان بإمكانك أن تنظر من كوكب آخر في مكان آخر في الكون ، فمن المفترض أنك سترى شيئًا مشابهًا جدًا لما نراه هنا من الأرض: أفقك الخاص ، مقيدًا بالوقت الذي انقضى منذ الانفجار العظيم ، سرعة الضوء ، وكيف توسع الكون.

كيف يبدو المكان الذي يتوافق مع أفق الأرض اليوم؟ لا يمكننا أن نعرف ، حيث يمكننا فقط مشاهدة ذلك المكان كما كان بعد الانفجار العظيم مباشرة ، وليس كما هو اليوم. ومع ذلك ، تشير جميع القياسات إلى أن كل الكون الذي يمكننا رؤيته ، بما في ذلك حافة الكون المرئي ، يبدو تقريبًا مثل كوننا المحلي اليوم: مع النجوم والمجرات ومجموعات المجرات والكثير من الفضاء الفارغ.

نعتقد أيضًا أن الكون أكبر بكثير من جزء الكون الذي يمكننا رؤيته هنا من الأرض اليوم ، وليس هناك "حافة" للكون نفسه. إنه مجرد زمكان يتوسع.

آرثر ب

أستاذ الفيزياء بجامعة بيتسبرغ ، الذي تركز أبحاثه على علم الكونيات والقضايا ذات الصلة بالفيزياء النظرية

أحد أهم خصائص الكون الأساسية هو عمره ، والذي من خلال مجموعة متنوعة من القياسات نحدد الآن أنه 13.7 مليار سنة. لأننا نعلم أيضًا أن الضوء ينتشر بسرعة ثابتة ، فهذا يعني أن شعاع الضوء الذي بدأ في وقت مبكر جدًا قد قطع مسافة معينة بحلول اليوم (تسمى "مسافة الأفق" أو "مسافة هابل"). نظرًا لأن لا شيء ينتشر أسرع من سرعة الضوء ، فإن مسافة هابل هي أبعد مسافة يمكن أن نلاحظها من حيث المبدأ (ما لم نكتشف طريقة ما حول نظرية النسبية!).

لدينا مصدر ضوء قادم إلينا من مسافة هابل تقريبًا: إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف. نحن نعلم أنه لا يوجد "حافة" للكون على مسافة أصل خلفية الميكروويف ، والتي هي تقريبًا مسافة هابل الكاملة بعيدًا عنا. لذلك نحن عادة نفترض أن الكون أكبر بكثير من حجم هابل الذي يمكن ملاحظته ، وأي حافة فعلية قد تكون موجودة هي أبعد بكثير مما يمكننا ملاحظته. قد لا يكون هذا صحيحًا: ربما يكون للكون ميزة تتجاوز مسافة هابل عنا مباشرةً ، وما وراء ذلك هو وحوش البحر. ولكن نظرًا لأن الكون الذي يمكننا ملاحظته يبدو متشابهًا وموحدًا نسبيًا ، فستكون هذه حالة غريبة للغاية.

لذلك أخشى ألا يكون لدينا أبدًا إجابة جيدة على السؤال: قد لا يكون للكون ميزة على الإطلاق ، وإذا كان لديه حافة ، فإن هذه الحافة بعيدة بما يكفي لأن الضوء من الحافة لم يكن لديه بعد ما يكفي من الوقت للوصول إلينا في تاريخ الكون بأكمله. علينا أن نستقر على فهم الجزء من الكون الذي يمكننا رصده بالفعل.


في كون به انحناء صفري ، تكون الهندسة المحلية مسطحة. أكثر الهياكل العالمية وضوحا هو هيكل الفضاء الإقليدي ، الذي لا حدود له في المدى. الأكوان المسطحة ذات المدى المحدود تشمل الطارة وزجاجة كلاين.

إنه يعني ببساطة أنه من الممكن من حيث المبدأ أن يصل الضوء أو الإشارات الأخرى من الجسم إلى مراقب على الأرض. يُقدَّر قطر الكون المرئي بحوالي 28 مليار فرسخ فلكي (93 مليار سنة ضوئية) ، مما يجعل حافة الكون المرئي على بعد حوالي 46-47 مليار سنة ضوئية.


هل هناك نقطة في الفضاء حيث إذا نظرت إلى نصف سماء الليل سترى ضوء النجوم والنصف الآخر سيكون ظلامًا لأنه لا توجد نجوم خلفك في الكون؟

الكون ليس له & # x27t & quot؛ اقتباس & quot. إنه & # x27s غير محدود ، وربما لانهائي الحجم.

ال يمكن ملاحظتها الكون هو مجرد الكرة التي يمكن للضوء أن يصل إلينا منها في الوقت منذ الانفجار العظيم. إذا انتقلت إلى حافة الكون المرئي ، فستظل ترى النجوم والمجرات في جميع الاتجاهات. ستبدو النجوم والمجرات البعيدة أصغر سناً ، كما كانت في الكون التاريخي السابق ، لأن ضوءها استغرق وقتًا أطول للوصول إليك. & # x27d ترى هذا من أي نقطة في الكون. الكون في الأساس هو نفسه في كل مكان.

قال ذلك ، أنت يستطع احصل على هذا النوع من العرض ، إذا كنت جالسًا خارج نطاق المجرة. تقريبا كل جسم تراه في سماء الليل هو نجم داخل مجرتنا. بعض النجوم عناقيد المجموعات داخل مجرتنا. بعضها كواكب والقمر. وهناك ثلاث مجرات يمكنك رؤيتها في السماء بالعين المجردة ، لكنها أجسام غائمة باهتة وليست نجومًا شبيهة بالنقاط.

لذلك إذا جلست على ارتفاع 20000 سنة ضوئية فوق قرص مجرة ​​درب التبانة ، فسترى مجرة ​​درب التبانة مليئة بالنجوم أسفلك ، لكنك لن ترى أي نجوم أخرى في بقية السماء. قد ترى بعض المجرات الغائمة الباهتة ، لكن هذا هو الأمر.

لذا يمكنك الحصول على منظر خالي من النجوم في الغالب باستثناء جزء من السماء ، لكنك فزت & # x27t في حافة الكون ، لأن الكون ليس له حافة.


مسرد للمصطلحات

شروحات وتعريفات موجزة لبعض أهم المفاهيم والقوانين والنظريات والمصطلحات الفنية المستخدمة في هذا الموقع. هذه هي نفس المصطلحات والتعريفات التي تشير إليها الروابط المنبثقة الخضراء داخل النص الرئيسي لهذا الموقع ، ولكنها مجمعة معًا في مكان واحد ، ومُدرجة بترتيب أبجدي. تحتوي بعض الإدخالات (على الرغم من أنها ليست جميعها بأي حال من الأحوال) على روابط للصور ، تم جمعها من أماكن مختلفة على الإنترنت ، والتي ستظهر في نافذة منبثقة.

التولد:
دراسة كيفية نشوء الحياة على الأرض من مادة جامدة.لا ينبغي الخلط بينه وبين التطور (دراسة كيفية تغير الكائنات الحية بمرور الوقت) ، والتكوين الحيوي (عملية أشكال الحياة التي تنتج أشكالًا أخرى من الحياة) أو التوليد التلقائي (النظرية القديمة للحياة المعقدة التي تنشأ من مادة غير حية على أساس يومي).

الصفر المطلق:
أدنى درجة حرارة ممكنة ، تعادل -273.15 درجة مئوية (أو 0 درجة على مقياس كلفن المطلق) ، وعند هذه النقطة تتوقف الذرات عن الحركة تمامًا وتكون الطاقة الجزيئية في حدها الأدنى. تُعرف فكرة أنه من المستحيل ، من خلال أي عملية فيزيائية ، خفض درجة حرارة النظام إلى الصفر باسم القانون الثالث للديناميكا الحرارية.

قرص التراكم:

انقر للحصول على صورة
قرص تراكم الثقب الأسود
(المصدر: موسوعة الإنترنت للعلوم: http://www.daviddarling.info/
موسوعة / E / event_horizon.html)
مادة منتشرة تدور حول جسم مركزي مثل النجم الأولي أو النجم الشاب أو النجم النيوتروني أو الثقب الأسود. تتسبب الجاذبية في انزلاق المادة الموجودة في القرص إلى الداخل نحو الجسم المركزي بسرعة كبيرة ، وتتسبب قوى الجاذبية التي تعمل على المادة في انبعاث الأشعة السينية أو موجات الراديو أو غيرها من الإشعاعات الكهرومغناطيسية (المعروفة باسم الكوازارات).

جسيم ألفا (تحلل ألفا):

انقر للحصول على صورة
جسيم ألفا
(المصدر الأصلي غير متاح: irradiation.co.uk/types.php)
جسيم من 2 بروتون و 2 نيوترون (أساسًا نواة هيليوم) تنبعث من نواة مشعة غير مستقرة أثناء الاضمحلال الإشعاعي. إنه جسيم منخفض الاختراق نسبيًا بسبب طاقته المنخفضة نسبيًا وكتلته العالية.

الزخم الزاوي:
مقياس لزخم جسم في حركة دورانية حول مركز كتلته. من الناحية الفنية ، فإن الزخم الزاوي لجسم ما يساوي كتلة الجسم مضروبة في حاصل الضرب الاتجاهي لمتجه الموقع للجسيم مع متجه السرعة. الزخم الزاوي لنظام ما هو مجموع العزم الزاوي للجسيمات المكونة له ، ويتم الحفاظ على هذا الإجمالي ما لم يتم التصرف بناءً عليه بواسطة قوة خارجية.

مبدأ أنثروبي:
فكرة أن الثوابت الأساسية للفيزياء والكيمياء صحيحة تمامًا (أو "مضبوطة بدقة") للسماح بوجود الكون والحياة كما نعرفها ، وبالفعل أن الكون لا يزال كما هو فقط لأننا هنا لنلاحظ هو - هي. وهكذا ، نجد أنفسنا في نوع الكون ، وعلى نوع الكوكب ، حيث الظروف مهيأة لشكل حياتنا.

المادة المضادة:

انقر للحصول على صورة
إقران الإنتاج وإبادة جسيمات الهيدروجين والهيدروجين المضاد
(المصدر الأصلي غير متوفر: rikenresearch.riken.jp/
eng / فرونت لاين / 5444)
تراكم كبير من الجسيمات المضادة - البروتونات المضادة ، والنيوترونات المضادة ، والبوزيترونات (الإلكترونات المضادة) - والتي لها خصائص معاكسة للجسيمات العادية (مثل الشحنة الكهربائية) ، والتي يمكن أن تتجمع معًا لتكوين الذرات المضادة. عندما تلتقي المادة والمادة المضادة ، فإنها تدمر نفسها في اندفاع من الفوتونات عالية الطاقة أو أشعة جاما. يبدو أن قوانين الفيزياء تتنبأ بمزيج 50/50 تقريبًا من المادة والمادة المضادة ، على الرغم من أن الكون المرئي يتكون بشكل شبه كامل من المادة ، والمعروفة باسم "مشكلة عدم تناسق الباريون".

ذرة:

انقر للحصول على صورة
تصوير ذرة نيتروجين (باستخدام نموذج بور المكرر)
(المصدر: Jefferson Lab: http://education.jlab.org/
qa / atom_model.html)
لبنة البناء الأساسية لجميع المواد العادية ، تتكون من نواة (التي تتكون هي نفسها من بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات صفرية الشحنة) تدور حول سحابة من الإلكترونات سالبة الشحنة ، بحيث تكون الشحنة الموجبة متوازنة تمامًا مع السالبة. الشحنة والذرة ككل متعادلة كهربائيًا. يتراوح حجم الذرات من حوالي 32 إلى حوالي 225 بيكومتر (البيكومتر هو تريليون من المتر). يبلغ عرض شعرة الإنسان النموذجية حوالي مليون ذرة كربون.

جسيمات بيتا (تسوس بيتا):

انقر للحصول على صورة
جسيم بيتا
(المصدر الأصلي غير متاح: irradiation.co.uk/types.php)
الإلكترونات عالية الطاقة وعالية السرعة أو البوزيترونات (الإلكترونات المضادة) المنبعثة من بعض أنواع الاضمحلال الإشعاعي ، عندما تخضع نواة ذرية غير مستقرة مع وجود فائض من النيوترونات أو البروتونات لانحلال بيتا (عملية تتوسط فيها القوة النووية الضعيفة). الجسيمات المنبعثة هي شكل من أشكال الإشعاع المؤين ، المعروف أيضًا باسم أشعة بيتا.

الانفجار العظيم:

انقر للحصول على صورة
الانفجار العظيم وتوسع الكون
(المصدر الأصلي غير متوفر: hetdex.org/dark_energy/index.php)
الانفجار الضخم الذي حدث قبل 13.7 مليار سنة ، والذي يُعتقد أن الكون (بما في ذلك كل الفضاء والزمان والطاقة) قد نشأ. وفقًا لهذه النظرية ، بدأ الكون في حالة فائقة الكثافة ، وسخونة فائقة ، وتمدد ويبرد منذ ذلك الحين. صاغ فريد هويل العبارة خلال بث إذاعي عام 1949.

أزمة كبيرة:

انقر للحصول على صورة
توسع وانكماش الكون المغلق إلى أزمة كبيرة
(المصدر: How Stuff Works: http://science.howstuffworks.com/
كبير crunch3.htm)
أحد السيناريوهات المحتملة للمصير النهائي للكون ، حيث ستؤدي جاذبية المادة في الكون (بشرط أن يكون هناك في الواقع "كتلة حرجة") في يوم من الأيام إلى إيقاف وعكس تمدد الكون في صورة معكوسة للعظم الكبير. الانفجار ، مما تسبب في انهياره في الثقب الأسود التفرد. ومع ذلك ، في ضوء الأدلة الحديثة على تسارع الكون ، لم يعد هذا يعتبر النتيجة الأكثر ترجيحًا.

الجسم الأسود:

انقر للحصول على صورة
إشعاع ينبعث من جسم أسود
(المصدر: محاضرات جامعة شمال أريزونا: http://www4.nau.edu/meteorite/
نيزك / Book-GlossaryB.html)
جسم مثالي يمتص كل الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يسقط عليه ، دون المرور خلاله وبدون انعكاس. الإشعاع المنبعث من جسم أسود هو في الغالب ضوء الأشعة تحت الحمراء في درجة حرارة الغرفة ، ولكن مع ارتفاع درجة الحرارة ، تبدأ في إصدار أطوال موجية مرئية ، من الأحمر إلى الأزرق ، ثم الأشعة فوق البنفسجية في درجات حرارة عالية جدًا.

الثقب الأسود:

انقر للحصول على صورة
ثقب أسود محاكى أمام مجرة ​​درب التبانة
(المصدر: Space Time Travel: http://www.spacetimetravel.org/
galerie / galerie.html - الائتمان: Ute Kraus)
تسبب الزمكان المشوه المتبقي بعد جاذبية جسم ضخم في تقلصه إلى نقطة معينة. إنها منطقة من الفضاء الفارغ مع تفرد يشبه النقطة في المركز وأفق الحدث عند الحافة الخارجية. إنها كثيفة لدرجة أنه لا يمكن لأي مادة أو إشعاع عادي الهروب من مجال جاذبيتها ، لذلك لا يمكن لأي شيء - ولا حتى الضوء - أن يترك (ومن هنا سواده). يُعتقد أن معظم المجرات بها ثقب أسود هائل في قلبها.

الفيزياء الكلاسيكية:
مصطلح عام يستخدم لوصف الفيزياء بناءً على المبادئ التي تم تطويرها قبل ظهور النسبية العامة وميكانيكا الكم ، وهي في الأساس الفيزياء كما كانت موجودة حتى السنوات الأولى من القرن العشرين. وهي تشمل ميكانيكا جاليليو ونيوتن ، والديناميكا الكهربائية لماكسويل ، والديناميكا الحرارية لبويل وكلفن ، وعادة حتى النسبية الخاصة لأينشتاين.

التكامل:
الفكرة في نظرية الكم أن العناصر يمكن تحليلها بشكل منفصل على أنها تحتوي على العديد من الخصائص المتناقضة ، والتي يبدو أنها حصرية بشكل متبادل. على سبيل المثال ، ثنائية الموجة والجسيم للضوء ، حيث يمكن للضوء أن يتصرف كجسيم أو كموجة ، ولكن ليس في نفس الوقت مثل كليهما.

مبدأ كوبرنيكان:
فكرة أنه لا يوجد شيء مميز بشأن مكانتنا في الكون ، نسخة عامة من إدراك نيكولاس كوبرنيكوس أن الأرض هي في الواقع مجرد كوكب يدور حول الشمس ، وليس العكس.

إشعاع الخلفية الكونية الميكروية:

انقر للحصول على صورة
صورة مُحسَّنة بالألوان في WMAP لإشعاع الخلفية الكونية
(المصدر: NASA / WMAP: http://map.gsfc.nasa.gov/
media / 080997 / index.html)
إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف (أو CMB باختصار) هو "الشفق اللاحق" للانفجار العظيم ، وهو إشعاع ميكروويف لا يزال يتخلل بشكل موحد كل الفضاء عند درجة حرارة حوالي -270 درجة مئوية (حوالي 3 درجات فوق الصفر المطلق). يعتبر أفضل دليل على نموذج الانفجار الكبير القياسي للكون.

التضخم الكوني:

انقر للحصول على صورة
رسم بياني لتمدد الكون المرئي مع التضخم
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/
التضخم الكوني)
فكرة أنه في أول جزء من الثانية بعد الانفجار العظيم ، خضع الكون لتوسع سريع (أسي) مذهل مدفوعًا بفراغ الفضاء الفارغ. طور آلان جوث النظرية في أوائل الثمانينيات لشرح بعض المشكلات والتناقضات مع نظرية الانفجار العظيم الأساسية ، مثل تلك المتعلقة بالبنية واسعة النطاق لخصائص الكون ، و "مشكلة الأفق" ، و "التسطيح". مشكلة "و" مشكلة احتكار المغناطيسية ".

الأشعة الكونية:
جسيمات عالية السرعة وطاقة (حوالي 90٪ منها بروتونات) تنشأ من الفضاء وتؤثر على الغلاف الجوي للأرض. بعضها ناتج عن شمسنا ، والبعض الآخر من المستعرات الأعظمية ، والبعض الآخر من خلال أحداث غير معروفة حتى الآن في أبعد مناطق الكون المرئي. مصطلح "شعاع" تسمية خاطئة ، حيث تصل الجسيمات الكونية بشكل فردي ، وليس في شكل شعاع أو حزمة من الجسيمات.

الثابت الكوني:
مصطلح أضافه ألبرت أينشتاين كتعديل لنظريته الأصلية للنسبية العامة ، من أجل موازنة قوة الجاذبية الجذابة وتحقيق كون ثابتًا أو ثابتًا. إنه يمثل احتمال وجود كثافة وضغط مرتبطين بالفضاء الفارغ على ما يبدو ، وأن الطاقة الكلية للكون في الواقع أكبر بكثير مما هو مقدّر حاليًا. بمجرد رفضه باعتباره مجرد "إصلاح" رياضي ، تم إحياؤه في السنوات الأخيرة مع اكتشاف التسارع الواضح لتوسع الكون.

المبدأ الكوني:

انقر للحصول على صورة
المبدأ الكوني مدعوم بصور لأجزاء مختلفة من الكون بواسطة تلسكوب هابل الفضائي
(المصدر: موقع هابل: http://hubblesite.org/newscenter/
الأرشيف / الإصدارات / 1996/01 /)
نقطة البداية للنظرية العامة للنسبية ونظرية الانفجار العظيم هي أن جزءًا واحدًا من الكون يبدو تقريبًا مثل أي جزء آخر في المتوسط ​​على مسافات كبيرة ، وأنه بالنظر إلى مقاييس مسافة كبيرة بما فيه الكفاية ، لا توجد اتجاهات مفضلة أو الأماكن المفضلة في الكون. وبعبارة أكثر تقنية ، على المقاييس المكانية الكبيرة ، يكون الكون متجانسًا وخواص الخواص.

الكتلة الحرجة (الكثافة الحرجة):

انقر للحصول على صورة
رسم بياني يوضح كيفية تأثير الكثافة الحرجة على تمدد الكون
(المصدر: محاضرات جامعة شمال أريزونا: http://www4.nau.edu/meteorite/
نيزك / Book-GlossaryD.html)
كما هو مطبق على الكون ككل ، تشير الكتلة الحرجة إلى الكتلة الكلية المطلوبة للمادة في الكون والتي ستسمح لتأثيرات الجاذبية بالتغلب على توسعها الخارجي المستمر. إذا كان الكون يحتوي على أكثر من الكتلة الحرجة للمادة ، فإن جاذبيته ستعكس التمدد في النهاية ، مما يتسبب في انهيار الكون مرة أخرى إلى ما أصبح يعرف باسم الأزمة الكبيرة. ومع ذلك ، إذا كانت تحتوي على مادة غير كافية ، فسوف تستمر في التوسع إلى الأبد. بالطريقة نفسها ، فإن الكثافة الحرجة هي تلك الكثافة الإجمالية للمادة في الكون والتي ستسمح فقط بالتمدد المستمر.
في سياقات أخرى ، تُستخدم الكتلة الحرجة أيضًا للإشارة إلى كمية المواد الانشطارية اللازمة للحفاظ على الانشطار النووي.

الطاقة المظلمة:

انقر للحصول على صورة
التوزيع التقديري للمادة المظلمة والطاقة المظلمة في الكون
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy)
شكل افتراضي غير مرئي من الطاقة مع جاذبية تنافر تتخلل كل الفضاء وقد يفسر ذلك الملاحظات الأخيرة التي تشير إلى أن الكون يبدو أنه يتوسع بمعدل متسارع. في بعض نماذج علم الكونيات ، تمثل الطاقة المظلمة 74٪ من إجمالي طاقة الكون. تظل طبيعتها الدقيقة لغزا ، على الرغم من أن فرضية "الثابت الكوني" لأينشتاين يعتبر الآن مرشحًا واعدًا.

المادة المظلمة:
المادة التي لا تصدر ضوءًا ولا تتفاعل مع القوة الكهرومغناطيسية ، ولكن يمكن الاستدلال على وجودها من تأثيرات الجاذبية على المادة المرئية. تشير التقديرات إلى أنه قد يكون هناك ما بين 6 و 7 أضعاف كمية المادة المظلمة الموجودة في المادة العادية الساطعة في الكون ، على الرغم من أن طبيعتها الدقيقة تظل لغزًا.

فك الترابط:

انقر للحصول على صورة
انطباع الفنان عن تجربة شرودنجر الفكرية ، مثال على فك الترابط
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/
ويكي / شرودنجر٪ 27s_cat)
العملية التي تفقد بها الأجسام والأنظمة الكمية بعضًا من خصائصها الكمومية غير العادية (مثل التراكب ، أو القدرة على الظهور في أماكن مختلفة في وقت واحد) أثناء تفاعلها مع بيئاتها. عندما يفكك جسيم ما ، تنهار موجته الاحتمالية ، وتختفي أي تراكبات كمومية وتستقر في حالتها المرصودة في الفيزياء الكلاسيكية.

كثافة:
كتلة جسم مقسومًا على حجمه ، وهو مقياس لمقدار ضغطه أو ازدحامه معًا (على سبيل المثال ، الهواء منخفض الكثافة ، والحديد مرتفع). ينص قانون بويل على زيادة كثافة المادة مع زيادة ضغطها أو انخفاض درجة حرارتها.

أبعاد:
اتجاهات مستقلة في الزمكان. نحن على دراية بالأبعاد الثلاثة للفضاء (الطول والعرض والارتفاع ، أو الشرق والغرب والشمال والجنوب والأعلى للأسفل) وأحد أبعاد الزمن (الماضي - المستقبل) ، لكن نظرية الأوتار الفائقة ، على سبيل المثال ، تتطلب من الكون أن لها عشرة أبعاد.

الحمض النووي:

انقر للحصول على صورة
توضيح ومقارنة جزيئات الحمض النووي الريبي والحمض النووي
(المصدر: المعهد القومي لبحوث الجينوم البشري: http://www.genome.gov/Pages/Hyperion/
DIR / VIP / مسرد / توضيح / rna.cfm)
تتكون جزيئات الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) من بوليمرين طويلين متشابكين من النيوكليوتيدات ، مع العمود الفقري المكون من السكريات ومجموعات الفوسفات المرتبطة بروابط الإستر ، والتي تم تشكيلها على أنها الحلزون المزدوج المألوف. الحمض النووي مسؤول عن التخزين طويل الأمد للمعلومات الجينية ، ويحدد تسلسل الأحماض الأمينية داخل البروتينات. يتم تنظيمه في هياكل تسمى الكروموسومات ، ويحتوي على التعليمات الجينية المستخدمة في تطوير وعمل جميع الكائنات الحية المعروفة وبعض الفيروسات. صاغ جيمس واتسون وفرانسيس كريك أول نموذج دقيق لهيكل الحمض النووي في عام 1953. تنتقل المعلومات الجينية من الحمض النووي إلى نواة الخلايا عن طريق جزيئات الحمض النووي الريبي ، التي تتحكم في عمليات كيميائية معينة في الخلية. يعتبر كل من DNA و RNA لبنات بناء أساسية للحياة.

شحنة كهربائية:
خاصية للجسيمات المجهرية ، والتي قد تكون إما موجبة (مثل البروتونات) أو سالبة (مثل الإلكترونات). الجسيمات التي لها نفس الشحنة تتنافر ، والجسيمات ذات الشحنات المعاكسة تتجاذب مع بعضها البعض. مجال القوة الذي يحيط بالشحنة الكهربائية يسمى المجال الكهربائي ، ونهر الجسيمات المشحونة التي تتدفق عبر الموصل يسمى التيار الكهربائي.

الحقل الكهربائي:
مجال القوة الذي يحيط بالشحنة الكهربائية (بنفس طريقة المجال المغناطيسي هو مجال القوة الذي يحيط بالمغناطيس). يشكل المجالان الكهربائي والمغناطيسي معًا المجال الكهرومغناطيسي الذي يقوم عليه الضوء والموجات الكهرومغناطيسية الأخرى ، وستؤدي التغييرات في أي من المجالين إلى تغييرات في المجال الآخر ، كما هو موضح في معادلات جيمس كليرك ماكسويل.

القوة الكهرومغناطيسية (أو الكهرومغناطيسية):
القوة التي يبذلها المجال الكهرومغناطيسي على الجسيمات المشحونة كهربائيًا. إنها إحدى القوى الأساسية الأربعة للفيزياء (جنبًا إلى جنب مع قوة الجاذبية والقوى النووية القوية والضعيفة) ، وهي المسؤولة عن معظم القوى التي نختبرها في حياتنا اليومية. تعتبر القوى الكهرومغناطيسية التي تعمل بين البروتونات والإلكترونات المشحونة كهربائيًا داخل الذرات وبين الذرات مسؤولة بشكل أساسي عن لصق كل المواد العادية معًا.
على الرغم من أنها أقوى (10 42 مرة) من قوة الجاذبية ، إلا أنها أقل قوة مهيمنة على المقاييس الأكبر لأن التفاعلات الجذابة والمثيرة للاشمئزاز تميل إلى إلغاء بعضها البعض. مثل الجاذبية ، تخضع القوة الكهرومغناطيسية لقانون التربيع العكسي ، وتتناسب قوتها عكسًا مع مربع المسافة بين الجسيمات. يتم التوسط في القوة أو تشغيلها عن طريق تبادل الفوتونات بين الجسيمات. "القوة الكهروستاتيكية" هي أحد جوانب القوة الكهرومغناطيسية ، والتي تنشأ عندما يكون جسيمان مشحونان ساكنين (أي غير متحركين).

الإشعاع الكهرومغناطيسي (أو الموجات الكهرومغناطيسية):

انقر للحصول على صورة
الطيف الكهرومغناطيسي
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/
المجال الكهرومغناطيسي)
موجة تنتقل عبر الفضاء بسرعة الضوء ، وتتكون من مجال كهربائي ينمو ويموت بشكل دوري ، بالتناوب مع مجال مغناطيسي يموت وينمو بشكل دوري. تحمل الموجات الكهرومغناطيسية الطاقة والزخم ، والتي يمكن نقلها عندما تتفاعل مع المادة.
من أجل زيادة التردد ، يشمل الطيف الكهرومغناطيسي موجات الراديو ، والميكروويف ، وإشعاع تيراهيرتز ، والأشعة تحت الحمراء ، والضوء المرئي ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما.

الإلكترون:

انقر للحصول على صورة
مخطط غلاف الإلكترون لعنصر اليورانيوم (باستخدام نموذج بور للذرة)
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:
Picture_peer_review / Electron_shells)
جسيم ذري سالب الشحنة. إنه جسيم أولي غير قابل للتجزئة ، وعادة ما يتم العثور عليه في مدار نواة الذرة. الإلكترونات الموجودة في الذرة (والتي توجد بنفس كمية عدد البروتونات في نواة الذرة المعينة ، بحيث تكون الشحنة الكهربائية الإجمالية صفرًا) مقيدة بشغل مواقع مدارية منفصلة أو "قذائف" حول النواة. تلعب التفاعلات بين إلكترونات الذرات المختلفة دورًا أساسيًا في الترابط الكيميائي والظواهر مثل الكهرباء والمغناطيسية والتوصيل الحراري. يعود الفضل في اكتشاف الإلكترونات إلى الفيزيائي البريطاني جيه جيه طومسون في عام 1897.

جزء:

انقر للحصول على صورة
الجدول الدوري للعناصر
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/Periodic_table)
مادة لا يمكن اختزالها بالوسائل الكيميائية. إنها مادة كيميائية نقية تتكون من ذرات لها نفس العدد الذري (أي نفس عدد البروتونات في نواتها). يوجد 92 عنصرًا طبيعيًا على الأرض ، وتتكون جميع المواد الكيميائية من هذه العناصر (على الرغم من اكتشاف 25 عنصرًا إضافيًا كمنتجات لتفاعلات نووية صناعية). العناصر ذات الأعداد الذرية 83 أو أعلى غير مستقرة بطبيعتها ، وتخضع للاضمحلال الإشعاعي. تظهر قائمة العناصر عادةً في شكل جدول دوري ، بترتيب عددها الذري (انظر المربع على اليمين ، أو انقر على رابط المصدر للحصول على جدول دوري تفاعلي أكثر تفصيلاً).

الجسيمات الأولية:

انقر للحصول على صورة
النموذج القياسي للجسيمات الأولية
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/
الجسيمات الأولية)
جسيم بدون بنية أساسية (أي ليس مكونًا من جسيمات أصغر) ، وبالتالي فهو أحد اللبنات الأساسية للكون التي تتكون منها جميع الجسيمات الأخرى. الكواركات ، والإلكترونات ، والنيوترونات ، والفوتونات ، والميونات ، والغلوونات (جنبًا إلى جنب مع الجسيمات المضادة الخاصة بها) كلها جسيمات أولية ، البروتونات والنيوترونات (التي تتكون من كواركات) ليست كذلك.

طاقة:
تُعرَّف الطاقة أحيانًا على أنها القدرة على القيام بالعمل أو إحداث التغيير ، ومن المعروف أن تعريف الطاقة يصعب تحديده. وفقًا لقانون حفظ الطاقة ، لا يمكن أبدًا إنشاء أو تدمير الطاقة ، ولكن يمكن تغييرها إلى أشكال مختلفة ، بما في ذلك الحركية ، والجهد ، والحراري ، والجاذبية ، والصوت ، والضوء ، والمرونة ، والكهرومغناطيسية. الجول هو الوحدة العلمية القياسية للطاقة.

تشابك:

انقر للحصول على صورة
يمكن رؤية أن زوجًا متشابكًا من الجسيمات له خصائص تكميلية عند القياس
(المصدر: استعراض الكون: http://universe-review.ca/F13-atom.htm)
الظاهرة في نظرية الكم حيث تصبح الجسيمات التي تتفاعل مع بعضها البعض معتمدة بشكل دائم على الحالات والخصائص الكمومية لبعضها البعض ، إلى الحد الذي تفقد فيه فرديتها وتتصرف ككيان واحد بطرق عديدة. على مستوى ما ، يبدو أن الجسيمات المتشابكة "تعرف" حالات وخصائص بعضها البعض.

غير قادر علي:
مقياس لاضطراب النظام والجزيئات المكونة له. وبشكل أكثر تحديدًا ، في الديناميكا الحرارية هو مقياس لعدم توفر طاقة النظام للقيام بعمل. يجسد القانون الثاني للديناميكا الحرارية فكرة أن الإنتروبيا لا يمكن أن تنخفض أبدًا ، بل ستميل إلى الزيادة بمرور الوقت ، وتقترب من القيمة القصوى عندما تصل إلى التوازن الحراري. المثال الكلاسيكي لزيادة الانتروبيا هو ذوبان الجليد في الماء حتى يصل كلاهما إلى درجة حرارة مشتركة.

أفق الحدث:

انقر للحصول على صورة
أفق الحدث للثقب الأسود
(المصدر: موسوعة الإنترنت للعلوم: http://www.daviddarling.info/
موسوعة / E / event_horizon.html)
حدود أحادية الاتجاه في الزمكان تحيط بالثقب الأسود. لا يمكن أبدًا مغادرة أي مادة أو ضوء يسقط عبر أفق الحدث للثقب الأسود ، وأي حدث داخل أفق الحدث لا يمكن أن يؤثر على مراقب خارجي.

التكاثر الخارجي:
الفرضية القائلة بأن الحياة على الأرض تم نقلها من مكان آخر في الكون. ومن المفاهيم ذات الصلة ولكن المحدودة بشكل أكبر مفهوم البانسبيرميا ، وهي فكرة أن "بذور" الحياة موجودة بالفعل في جميع أنحاء الكون ، وأن الحياة على الأرض ربما تكون قد نشأت من خلال هذه "البذور".

الجسيمات الغريبة:
نوع من الجسيمات النظرية يقال عن وجوده من قبل بعض نظريات الفيزياء الحديثة ، والتي تعتبر خصائصها المزعومة غير عادية للغاية. تشمل الأمثلة التاكيونات (الجسيمات التي تتحرك دائمًا أسرع من سرعة الضوء) ، WIMPs (الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل التي لا تتفاعل مع الكهرومغناطيسية أو القوة النووية القوية) ، الأكسيونات (الجسيمات بدون شحنة كهربائية ، كتلة صغيرة جدًا وتفاعل منخفض جدًا مع القوى القوية والضعيفة) والنيوترينوات (الجسيمات التي تنتقل بسرعة قريبة من سرعة الضوء ، وتفتقر إلى الشحنة الكهربائية ويمكنها المرور عبر المادة العادية دون عائق تقريبًا).

توسيع الكون:

انقر للحصول على صورة
انطباع الفنان عن "التوسع المتري" للكون
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang)
كون يتزايد حجمه باستمرار والذي تطير فيه الأجزاء المكونة (المجرات والعناقيد ، إلخ) بعيدًا عن بعضها البعض. على الرغم من تناقض الكون الثابت الذي كان يُفترض طوال معظم التاريخ ، فقد تم تأكيد الكون المتوسع من خلال ملاحظات إدوين هابل عام 1929 للانزياحات الحمراء للنجوم المتغيرة Cepheid البعيدة ، وهو متوافق مع معظم الحلول لمعادلات مجال النسبية العامة لألبرت أينشتاين. كما يشير أيضًا إلى أنه في الماضي البعيد ، كان الكون أصغر كثيرًا وكان بدايته في النهاية في حدث من نوع الانفجار العظيم.

القوى الأساسية (أو الابتدائية):
هناك أربع قوى أساسية في الفيزياء يُعتقد أنها تكمن وراء كل الظواهر في الكون. مرتبة حسب القوة هي: القوة النووية القوية ، القوة الكهرومغناطيسية ، القوة النووية الضعيفة وقوة الجاذبية (أو الجاذبية). يُعتقد أنه في ظروف الطاقة العالية للغاية مثل التي حدثت بالقرب من بداية الانفجار العظيم ، يتم توحيد القوى الأساسية الأربعة للطبيعة في إطار نظري واحد (يُعرف بالنظرية الموحدة الكبرى).
وفقًا لنظرية المجال الكمي ، يتم توسط القوى بين الجسيمات بواسطة جسيمات أخرى ، ويمكن وصف القوى الأساسية من خلال تبادل الجسيمات الحاملة للقوة الافتراضية: القوة النووية القوية التي تتوسطها الغلوونات القوة الكهرومغناطيسية بواسطة الفوتونات والقوة النووية الضعيفة بواسطة بوزونات W و Z والجاذبية بواسطة الجرافيتونات الافتراضية.

المجرة:

انقر للحصول على صورة
أمثلة على أنواع المجرات
(المصدر: Australia Telescope Outreach and Education: http://outreach.atnf.csiro.au/
التعليم / كبار / محرك كوني /
galaxy_formation.html)
المجرة هي إحدى اللبنات الأساسية للكون ، وهي عبارة عن نظام ضخم من النجوم ، وبقايا النجوم ، والغاز ، والغبار ، وربما مادة افتراضية تُعرف بالمادة المظلمة ، مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الجاذبية. قد تمتد المجرات في أي مكان من 1 إلى 100000 سنة ضوئية ويتم فصلها عادة بملايين السنين الضوئية من الفضاء بين المجرات. يتم تجميعها في مجموعات ، والتي بدورها يمكن أن تشكل مجموعات أكبر تسمى العناقيد الفائقة والألواح أو الخيوط. هناك العديد من المجرات المختلفة بما في ذلك المجرات الحلزونية (مثل مجرتنا درب التبانة) والمجرات الإهليلجية والحلقة والقزم والعدسية وغير المنتظمة. تشير التقديرات إلى أن هناك أكثر من مائة مليار مجرة ​​في الكون المرئي.

أشعة جاما:

انقر للحصول على صورة
أشعة جاما
(المصدر الأصلي غير متاح: irradiation.co.uk/types.php)
شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي الناتج عن بعض أنواع الانحلال الإشعاعي. تتمتع أشعة جاما بأعلى تردد وطاقة وأقصر طول موجي في الطيف الكهرومغناطيسي ، وتخترق المادة بسهولة أكبر من جسيمات ألفا أو جسيمات بيتا.

انفجر أشعة جاما:
يتم إطلاق حزمة ضيقة من الإشعاع الكهرومغناطيسي المكثف خلال حدث مستعر أعظم ، حيث ينهار نجم عالي الكتلة سريع الدوران ليشكل ثقبًا أسود. إنها ألمع الأحداث المعروفة حدوثها في الكون ، ويمكن أن تستمر من ملي ثانية إلى عدة دقائق (عادةً بضع ثوانٍ). عادة ما يتبع الاندفاع الأولي "شفق لاحق" طويل العمر ينبعث بأطوال موجية أطول (الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والبصرية والأشعة تحت الحمراء والراديو).

غاز:
حالة من المادة تتكون من مجموعة من الجسيمات (جزيئات ، ذرات ، أيونات ، إلكترونات ، إلخ) بدون شكل أو حجم محدد ، وتكون في حركة عشوائية إلى حد ما. يميل الغاز إلى أن يكون له كثافة ولزوجة منخفضة نسبيًا مقارنة بالحالات الصلبة والسائلة للمادة ، ويتمدد ويتقلص بشكل كبير مع التغيرات في درجة الحرارة أو الضغط ("قابل للانضغاط") ، وينتشر بسهولة وينتشر ويوزع بشكل متجانس في جميع أنحاء أي حاوية.

النظرية النسبية العامة:

انقر للحصول على صورة
تتنبأ النسبية العامة ، من بين أمور أخرى ، بانحناء الجاذبية للضوء بواسطة الأجسام الضخمة
(المصدر: مركز أبحاث السفر عبر الزمن: http://www.zamandayolculuk.com/cetinbal/
HTMLdosya1 / RelativityFile.htm)
يُعرف أحيانًا باسم نظرية النسبية العامة ، وكان هذا هو تنقيح ألبرت أينشتاين (نُشر في عام 1916) لنظرية النسبية الخاصة السابقة ولقانون الجاذبية الكوني الذي وضعه السير إسحاق نيوتن. تنص النظرية على أن التسارع والجاذبية لا يمكن تمييزهما - مبدأ التكافؤ - وتصف الجاذبية بأنها خاصية للهندسة (بشكل أكثر تحديدًا صفحة انفتال) للزمكان. من بين أمور أخرى ، تتنبأ النظرية بوجود ثقوب سوداء ، وتمدد الكون ، وتمدد الوقت ، وتقلص الطول ، وانحناء ضوء الجاذبية وانحناء الزمكان. على الرغم من أنه يمكن اعتبار الفيزياء الكلاسيكية تقريبًا جيدًا للأغراض اليومية ، إلا أن تنبؤات النسبية العامة تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك الخاصة بالفيزياء الكلاسيكية. لقد أصبحت مقبولة بشكل عام في الفيزياء الحديثة ، ومع ذلك ، تم تأكيدها من خلال جميع الملاحظات والتجارب حتى الآن.

الجيوديسية:

انقر للحصول على صورة
الجيوديسية هو أقصر مسار بين نقطتين في الفضاء المنحني
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/
مقدمة_إلى_عام_نسبية)
أقصر مسار بين نقطتين في مساحة منحنية. كان يعني في الأصل أقصر طريق بين نقطتين على سطح الأرض (أي جزء من دائرة كبيرة) ولكن ، منذ تطبيقه في النسبية العامة ، أصبح يعني تعميم مفهوم الخط المستقيم كما هو مطبق على جميع المنحنيات المساحات. في الفضاء ثلاثي الأبعاد غير المنحني ، تكون الجيوديسية عبارة عن خط مستقيم. في النسبية العامة ، يتبع الجسم السقوط الحر (الذي تعمل عليه قوى الجاذبية فقط) الجيوديسية في الزمكان المنحني رباعي الأبعاد.

النظرية الموحدة الكبرى (أو نظرية المجال الموحد):
يُعرف أيضًا باسم Grand Unification أو GUT ، يشير هذا إلى أي من العديد من نظريات المجال الموحد التي تتنبأ بأنه عند الطاقات العالية للغاية (مثل التي حدثت بعد الانفجار العظيم مباشرة) ، يتم دمج القوى النووية الكهرومغناطيسية والنووية الضعيفة والقوى النووية القوية في مجال واحد موحد. حتى الآن ، كان الفيزيائيون قادرين فقط على دمج الكهرومغناطيسية والقوة النووية الضعيفة في "القوة الكهروضعيفة". بالإضافة إلى التوحيد الكبير ، هناك أيضًا تكهنات بأنه قد يكون من الممكن دمج الجاذبية مع تناظرات المقاييس الثلاثة الأخرى في "نظرية كل شيء".

الجاذبية (أو قوة الجاذبية):

انقر للحصول على صورة
تتسبب الجاذبية في انحناء الزمكان حول الأجسام الضخمة
(المصدر: مركز أبحاث السفر عبر الزمن: http://www.zamandayolculuk.com/cetinbal/
HTMLdosya1 / RelativityFile.htm)
قوة الجذب الموجودة بين أي كتلتين ، سواء كانت نجوماً أو جسيمات مجهرية أو أي أجسام أخرى ذات كتلة. إنها إلى حد بعيد أضعف القوى الأساسية الأربعة (القوى الأخرى هي القوة الكهرومغناطيسية والقوة النووية القوية والقوة النووية الضعيفة) ، ومع ذلك ، نظرًا لأنها قوة ثابتة تعمل على جميع الأجسام ذات الكتلة ، فهي مفيدة في تشكيل المجرات والنجوم والكواكب والثقوب السوداء. تم وصفه تقريبًا من قبل السير إسحاق نيوتن لقانون الجاذبية الكونية في عام 1687 ، ووصفه بدقة أكبر من قبل نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين في عام 1916.

نصف الحياة:
مقياس سرعة التحلل الإشعاعي للذرات المشعة غير المستقرة. إنه الوقت الذي يستغرقه نصف نوى العينة المشعة في التفكك أو الاضمحلال. يمكن أن تختلف فترات نصف العمر من جزء من الثانية إلى مليارات السنين حسب المادة.

إشعاع هوكينغ:

انقر للحصول على صورة
يتم إنشاء إشعاع هوكينج كأزواج من الجسيمات بالقرب من ثقب أسود
(المصدر: جامعة سانت أندروز: http://www.st-andrews.ac.uk/

ulf / fibre.html)

جزيئات دون ذرية عشوائية وعديمة الملامح ومن المتوقع أن تنبعث الإشعاع الحراري من الثقوب السوداء بسبب التأثيرات الكمومية. على مدى فترات طويلة من الزمن ، حيث يفقد الثقب الأسود من خلال الإشعاع قدرًا أكبر من المواد التي يكتسبها من خلال وسائل أخرى ، فمن المتوقع بالتالي أن يتبدد ويتقلص ويختفي في النهاية.

الأفق:

انقر للحصول على صورة
الأفق هو حافة الكون المرئي من موقع معين
(المصدر: محاضرات يو أوف أوريغون: http://abyss.uoregon.edu/٪7Ejs/lectures/early_univ.html)
يشبه أفق الكون إلى حد كبير الأفق على الأرض: إنه الأبعد الذي يمكن رؤيته من موقع معين. نظرًا لأن الضوء له سرعة محدودة وأن الكون له عمر محدود ، يمكننا فقط رؤية الأشياء التي كان لضوءها الوقت للوصول إلينا منذ الانفجار العظيم ، بحيث يمكن اعتبار الكون المرئي على أنه فقاعة متمركزة على الأرض.

قانون هابل:
صاغه إدوين هابل Edwin Hubble في عام 1929 ، ينص القانون على أن الانزياح الأحمر في الضوء القادم من المجرات البعيدة يتناسب مع المسافة التي تفصلهم عنها ، بحيث يبدو أن كل مجرة ​​تندفع بعيدًا عنا (أو من أي نقطة أخرى في الكون) بسرعة يتناسب بشكل مباشر مع بعده عنا. يُعتبر أول أساس رصدي لكون تمدد (أو التوسع المتري للفضاء) ، والأدلة الأكثر الاستشهاد بها لدعم نظرية الانفجار العظيم ، ويمكن القول إنه أحد أهم الاكتشافات الكونية التي تم إجراؤها على الإطلاق.

التوازن الهيدروستاتيكي:

انقر للحصول على صورة
التوازن الهيدروستاتيكي
(المصدر الأصلي غير متاح: astro.umass.edu/٪7Emyun/
التدريس / a100 / longlecture14.html)
الحالة التي تعمل فيها قوة الجاذبية لسحق نجم متوازنة تمامًا مع الضغط الحراري لغازه الساخن الذي يدفع للخارج. هذا هو السبب في أن النجوم بشكل عام لا تنفجر أو تنفجر ، وهو يفسر أيضًا سبب عدم انهيار الغلاف الجوي للأرض إلى طبقة رقيقة جدًا على الأرض.

التعطيل:
الميل الطبيعي (كما هو محدد في قانون الحركة الأول للسير إسحاق نيوتن عام 1687) للأشياء لمقاومة التغيرات في حالة حركتها. لذلك ، يميل الجسم الساكن إلى البقاء ساكنًا ، وبمجرد أن يتحرك ، يميل الجسم إلى البقاء متحركًا بسرعة ثابتة في خط مستقيم (أو على طول الجيوديسيا في الفضاء المنحني) ما لم يتم التصرف به بقوة خارجية. مثال على القوة بالقصور الذاتي هي قوة الطرد المركزي ، والتي في الواقع ترجع فقط إلى محاولة الجسم الاستمرار في خط مستقيم بينما يكون مقيدًا بالتحرك على طول مسار منحني.

إطار بالقصور الذاتي (أو نظام بالقصور الذاتي):
إطار مرجعي لا يخضع فيه المراقبون لأي قوة متسارعة. الإطار بالقصور الذاتي هو إطار مرجعي يظل فيه الجسم في حالة راحة أو يتحرك بسرعة خطية ثابتة ما لم تتصرف به قوى خارجية (كما هو منصوص عليه في قانون الحركة الأول للسير إسحاق نيوتن ، القوة = الكتلة × التسارع). أي إطار مرجعي يتحرك بسرعة ثابتة بالنسبة إلى نظام بالقصور الذاتي هو في حد ذاته نظام بالقصور الذاتي.

التشوش:

انقر للحصول على صورة
تدخل الموجة في تجربة الشق المزدوج لتوماس يونغ
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiments)
قدرة الموجتين المارتين عبر بعضهما البعض على الاختلاط ، مما يعزز بعضهما البعض حيث تتطابق القمم وتلغي بعضها البعض حيث تتطابق القمم والأحواض ، على غرار الطريقة التي تتداخل بها التموجات في الماء مع بعضها البعض. ينتج عن هذا ، على سبيل المثال ، نمط تداخل من خطوط فاتحة ومظلمة على شاشة مضاءة بالضوء من مصدرين.

أيون:
ذرة أو جزيء تم تجريده من واحد أو أكثر من إلكتروناتها التي تدور حولها ، مما يعطيها شحنة كهربائية موجبة صافية. من الناحية الفنية ، فإن الذرة التي تكتسب إلكترونًا (مما يمنحها شحنة كهربائية سالبة صافية) هي أيضًا نوع من الأيونات ، يُعرف باسم الأنيون.

النظائر المشعة:
شكل محتمل لعنصر ، يمكن تمييزه عن نظائر أخرى لنفس العنصر باختلاف كتلته ، والذي ينتج عن عدد مختلف من النيوترونات في النواة (يجب أن يكون عدد البروتونات ، الذي يعطي الرقم الذري للعنصر ، هو نفس). حوالي 75٪ من النظائر مستقرة ، في حين أن بعضها غير مستقر أو مشع ، وسوف تتحلل بمرور الوقت إلى عناصر أخرى.

قانون حفظ الطاقة:
يُعرف أيضًا باسم القانون الأول للديناميكا الحرارية ، وهو المبدأ القائل بأنه لا يمكن أبدًا إنشاء أو تدمير الطاقة ، فقط تحويلها من شكل إلى آخر (على سبيل المثال ، يمكن تحويل الطاقة الكيميائية للبنزين إلى طاقة حركة السيارة). وبالتالي فإن المقدار الإجمالي للطاقة في نظام معزول (أو في الكون ككل) يظل ثابتًا.

قانون الجاذبية الكونية:

انقر للحصول على صورة
قانون نيوتن للجاذبية العالمية
(المصدر: ملاحظات علم الفلك: http://www.astronomynotes.com/
gravappl / s3.htm)
نشره السير إسحاق نيوتن عام 1687 ، والذي يُعرف أحيانًا باسم القانون العالمي للجاذبية ، كانت هذه هي الصيغة الأولى لفكرة أن جميع الأجسام ذات الكتلة تجذب بعضها البعض عبر الفضاء. لاحظ نيوتن أن قوة الجاذبية بين جسمين تتناسب طرديًا مع ناتج الكتلتين وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما. على الرغم من أن النظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين قد حلت محل هذه النظرية ، إلا أنها تتنبأ بحركات الشمس والقمر والكواكب بدرجة عالية من الدقة ويستمر استخدامها كتقريب ممتاز لتأثيرات الجاذبية على التطبيقات اليومية (النسبية مطلوبة فقط عندما تكون هناك حاجة إلى الدقة القصوى ، أو عند التعامل مع جاذبية الأجسام الضخمة جدًا).

طول الانكماش:

انقر للحصول على صورة
عند السرعات النسبية ، "يتعاقد" الفضاء و "يتسع" الوقت
(المصدر: مركز أبحاث السفر عبر الزمن: http://www.zamandayolculuk.com/cetinbal/
HTMLdosya1 / RelativityFile.htm)
الظاهرة ، التي تنبأت بها نظريات النسبية الخاصة والعامة لألبرت أينشتاين ، والتي من خلالها ، من السياق النسبي للإطار المرجعي للمراقب ، يبدو أن الفضاء أو الطول يتناقص مع زيادة السرعات النسبية.

حياة:
هي ظاهرة صعبة ومثيرة للجدل لتعريفها ، وعادة ما تعتبر الحياة سمة من سمات الكائنات الحية التي تظهر عمليات بيولوجية معينة (مثل التفاعلات الكيميائية أو الأحداث الأخرى التي تؤدي إلى تحول) ، والتي تكون قادرة على النمو من خلال التمثيل الغذائي وقادرة على التكاثر. تعتبر القدرة على تناول الطعام وإخراج الفضلات أحيانًا من متطلبات الحياة (على سبيل المثال ، تعتبر البكتيريا عادة على قيد الحياة ، في حين أن الفيروسات الأبسط ، التي لا تتغذى أو تفرز ، ليست كذلك).
تعتبر السمتان المميزتان للأنظمة الحية في بعض الأحيان تعقيدًا وتنظيمًا (إنتروبيا سلبية). يمكن لبعض الكائنات الحية التواصل ، ويمكن للكثير منها التكيف مع بيئتها من خلال التغييرات المتولدة داخليًا ، على الرغم من أن هذه لا تعتبر متطلبات أساسية للحياة على مستوى العالم.

ضوء:
من الناحية الفنية ، يشير هذا إلى الإشعاع الكهرومغناطيسي ذي الطول الموجي المرئي للعين البشرية ، على الرغم من أنه في المجال الأوسع للفيزياء ، يتم استخدامه أحيانًا للإشارة إلى الإشعاع الكهرومغناطيسي بجميع الأطوال الموجية ، سواء كانت مرئية أم لا. إنه يعرض "ازدواجية موجة-جسيم" من حيث أنه يمكن أن يتصرف كموجات وجسيمات (فوتونات). يسافر الضوء بسرعة ثابتة تبلغ حوالي 300000 كيلومتر في الثانية في الفراغ.

سنة ضوئية:
وحدة ملائمة لقياس المسافات الكبيرة في الكون. إنها المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة والتي ، بالنظر إلى أن الضوء ينتقل بسرعة 300.000 كيلومتر في الثانية ، يصل إلى حوالي 9460.000.000.000 كيلومتر (9.46 تريليون كيلومتر).

حقل مغناطيسي:
مجال القوة الذي يحيط بالمغناطيس (بنفس طريقة المجال الكهربائي هو مجال القوة الذي يحيط بالشحنة الكهربائية). تشكل المجالات المغناطيسية والكهربائية معًا المجال الكهرومغناطيسي الذي يقوم عليه الضوء والموجات الكهرومغناطيسية الأخرى ، وستؤدي التغييرات في أي من المجالين إلى تغييرات في المجال الآخر ، كما هو موضح في معادلات جيمس كليرك ماكسويل للكهرومغناطيسية.

أحادي القطب المغناطيسي:
جسيم افتراضي عبارة عن مغناطيس بقطب واحد فقط ، وبالتالي له شحنة مغناطيسية صافية. على الرغم من الإشارة إلى وجود أحادي القطب بواسطة كل من النظرية الكلاسيكية ونظرية الكم (وتوقعته نظريات الأوتار الحديثة والنظريات الموحدة الكبرى) ، لا يوجد حتى الآن أي دليل على وجودها المادي.

كتلة:
مقياس لكمية المادة في الجسم. يمكن أيضًا اعتباره مقياسًا لقصور الجسم أو مقاومة التغيير في الحركة ، أو درجة التسارع التي يكتسبها الجسم عند تعرضه لقوة (الأجسام ذات الكتلة الأكبر تتسارع أقل بنفس القوة ولديها قصور ذاتي أكبر). غالبًا ما يتم الخلط بين الكتلة والوزن ، وهو قوة سحب الجاذبية على الجسم (وبالتالي مدى ثقله في حالة جاذبية معينة) ، على الرغم من أن وزن الجسم في المواقف اليومية يتناسب مع كتلته.

معادلة الكتلة والطاقة:
مفهوم أن أي كتلة لها طاقة مرتبطة ، وعلى العكس من ذلك ، فإن أي طاقة لها كتلة مرتبطة. في نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين ، يتم التعبير عن هذه العلاقة في صيغة معادلة الكتلة والطاقة الشهيرة ، E = mc 2 ، حيث E = إجمالي الطاقة ، m = الكتلة و c = سرعة الضوء في الفراغ. بالنظر إلى أن c عدد كبير جدًا ، يصبح من الواضح أن الكتلة هي في الواقع شكل من أشكال الطاقة شديدة التركيز.

شيء:
أي شيء له كتلة وحجم (أي يشغل مساحة). المادة هي ما تتكون منه الذرات والجزيئات ، وهي موجودة في أربع حالات أو مراحل: صلبة ، وسائلة ، وغازية ، وبلازما (على الرغم من وجود مراحل أخرى ، مثل مكثفات بوز-آينشتاين).

مركب:

انقر للحصول على صورة
أمثلة على الجزيئات العضوية
(المصدر الأصلي غير متوفر: newtraditions.chem.wisc.edu/
FPTS / fbform / fororgf.htm)
مجموعة من الذرات ملتصقة ببعضها البعض بواسطة قوى كهرومغناطيسية. قد يكون التعريف الأكثر رسمية: مجموعة محايدة كهربيًا مستقرة بدرجة كافية من ذرتين على الأقل ، في ترتيب محدد ، مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط كيميائية قوية جدًا. قد يتكون الجزيء من ذرات من نفس العنصر الكيميائي (مثل الأكسجين: O 2) أو من عناصر مختلفة (مثل الماء: H 2 O). الجزيئات العضوية هي تلك التي تحتوي على الكربون ، وتسمى الجزيئات الأخرى غير العضوية.

دفعة:
مقياس لمقدار الجهد المطلوب لإيقاف الجسم ، والذي يُعرَّف بأنه ضرب كتلة الجسم في سرعته. وبالتالي ، قد يكون لجسم ثقيل كبير (مثل قطار) يسير ببطء نسبيًا زخمًا أكبر من جسم أصغر يسير بسرعة كبيرة (على سبيل المثال ، سيارة سباق). يحكم قانون حفظ الزخم أن الزخم الكلي لنظام معزول (نظام لا تعمل فيه قوة خارجية صافية على النظام) لا يتغير.

الأكوان المتعددة (الأكوان المتوازية):

انقر للحصول على صورة
الأكوان الموازية تشكل كونًا متعددًا
(المصدر: Mukto-Mona: http://www.mukto-mona.com/science/
الفيزياء / ParalellUniverse2003.pdf)
مجموعة افتراضية من أكوان متعددة محتملة (بما في ذلك كوننا) والتي توجد بالتوازي مع بعضها البعض. سيكون كوننا حينئذٍ مجرد واحد من عدد هائل من الأكوان المتوازية المنفصلة والمتميزة ، والتي ستكون الغالبية العظمى منها ميتة وغير مثيرة للاهتمام ، وليس لديها مجموعة من القوانين الفيزيائية التي تسمح بظهور النجوم والكواكب والحياة.

نيوترينو:

انقر للحصول على صورة
Super-Kamiokande ، مرصد نيوترينو في اليابان
(المصدر: Super-Kamiokande: http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/gallery/index-e.html)
جسيم أساسي دون ذري بدون شحنة كهربائية وكتلة صغيرة جدًا تنتقل بسرعة قريبة جدًا من سرعة الضوء. يتم إنشاؤها نتيجة لأنواع معينة من التحلل الإشعاعي أو التفاعل النووي ، مثل اضمحلال النيوترون الحر (أي واحد خارج النواة) إلى بروتون وإلكترون. نظرًا لكونها محايدة كهربائيًا وغير متأثرة بالقوة النووية القوية أو القوة الكهرومغناطيسية ، فإن النيوترينوات قادرة على المرور عبر المادة العادية دون إزعاج تقريبًا وبالتالي يصعب اكتشافها ، على الرغم من أنها عند تكوينها بأعداد ضخمة فإنها قادرة على تفجير نجم بعيدًا في مستعر أعظم. .

نيوترون:

انقر للحصول على صورة
هيكل الكوارك للنيوترون
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/Neutron)
إحدى اللبنات الأساسية (جنبًا إلى جنب مع البروتون) للنواة في مركز الذرة. تمتلك النيوترونات أساسًا نفس كتلة البروتون (أكبر قليلاً جدًا) ولكن بدون شحنة كهربائية ، وتتكون من كوارك واحد "علوي" واثنين من كواركين "سفليين". يحدد عدد النيوترونات في الذرة نظير العنصر. خارج النواة ، تكون غير مستقرة وتتفكك في غضون عشر دقائق تقريبًا.

النجم النيوتروني:
نجم تقلص بفعل جاذبيته أثناء حدث مستعر أعظم ، بحيث تم ضغط معظم مادته إلى نيوترونات فقط (تم سحق البروتونات والإلكترونات معًا حتى تندمج ، ولم يتبق سوى النيوترونات). النجوم النيوترونية حارة جدًا ، صغيرة جدًا (يتراوح قطرها عادةً من 20 إلى 30 كيلومترًا) ، كثيفة للغاية ، ولها جاذبية سطحية عالية جدًا وتدور بسرعة كبيرة. النجم النابض هو نوع من النجوم النيوترونية شديدة الممغنطة وسريعة الدوران.

قوانين نيوتن للحركة:
القوانين الفيزيائية الثلاثة ، التي نشرها السير إسحاق نيوتن في عام 1687 ، والتي تشكل الأساس للميكانيكا الكلاسيكية: 1) يستمر الجسم في حالة الراحة أو الحركة المنتظمة ما لم يتم التصرف بموجب قوة خارجية غير متوازنة 2) القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع و 3) لكل فعل رد فعل متساوٍ ومعاكس.

غير موقع:
القدرة المخيفة نوعًا ما للأشياء في نظرية الكم على معرفة الحالة الكمومية لبعضها البعض بشكل فوري ، حتى عندما تفصل بينها مسافات كبيرة ، في انتهاك واضح لمبدأ المكان (الفكرة القائلة بأن الأشياء البعيدة لا يمكن أن يكون لها تأثير مباشر على بعضها البعض ، وهذا كائن يتأثر مباشرة فقط بمحيطه المباشر).

الانشطار النووي:
تفاعل نووي تنقسم فيه نواة الذرة إلى أجزاء أصغر ، وغالبًا ما تنتج نيوترونات حرة ونوى أخف وفوتونات (على شكل أشعة جاما). تطلق العملية كميات كبيرة من الطاقة ، كإشعاع كهرومغناطيسي وكطاقة حركية للأجزاء الناتجة.

الاندماج النووي:

انقر للحصول على صورة
عملية الاندماج النووي في الشمس
(المصدر: U. of Berkely: http://cse.ssl.berkeley.edu/bmendez/
ay10 / 2002 / notes / lec12.html)
يتم لحام نواتين خفيفتين معًا لتكوين نواة أثقل ، مما يؤدي إلى تحرير الطاقة النووية. مثال على هذا النوع من التفاعل النووي هو ارتباط نوى الهيدروجين ببعضها البعض في لب الشمس لتكوين الهيليوم. في النجوم الأكبر والأكثر سخونة ، قد يندمج الهيليوم نفسه لإنتاج عناصر أثقل ، وهي عملية تستمر في الجدول الدوري للعناصر بقدر الحديد. في الواقع ، يمتص اندماج نوى الحديد فائقة الاستقرار الطاقة بدلاً من إطلاقها ، وبالتالي لا يندمج الحديد بسهولة لتكوين عناصر أثقل.

التركيب النووي:

انقر للحصول على صورة
مصادر العناصر الثقيلة (التركيب النووي)
(المصدر: محاضرات جامعة شمال أريزونا: http://www4.nau.edu/meteorite/
نيزك / كتاب-مسرد N.html)
عملية تكوين نوى ذرية جديدة من البروتونات والنيوترونات الموجودة مسبقًا بعملية الاندماج النووي. تشكلت النيوكليونات البدائية (الهيدروجين والهيليوم) نفسها من بلازما الكوارك-غلوون في الدقائق القليلة الأولى بعد الانفجار العظيم ، حيث بردت إلى أقل من عشرة ملايين درجة ، ولكن التركيب النووي للعناصر الأثقل (بما في ذلك كل الكربون والأكسجين ، إلخ. ) يحدث بشكل أساسي في عملية الاندماج النووي داخل النجوم والمستعرات الأعظمية.

نواة:
المجموعة الضيقة من النيوكليونات (بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات صفرية الشحنة ، أو مجرد بروتون واحد في حالة الهيدروجين) في مركز الذرة ، وتحتوي على أكثر من 99.9٪ من كتلة الذرة. نواة الذرة النموذجية أصغر بنحو 100000 من الحجم الكلي للذرة (اعتمادًا على الذرة الفردية).

الكون المتأرجح:
نموذج كوني ، يخضع فيه الكون لسلسلة لا نهاية لها من التذبذبات ، كل منها يبدأ بانفجار كبير وينتهي بأزمة كبيرة. بعد الانفجار العظيم ، يتمدد الكون لفترة من الوقت قبل أن يتسبب جاذبية المادة في الانهيار مرة أخرى و "الارتداد".

بانسبيرميا:

انقر للحصول على صورة
تصوير فنان لسقوط الحياة على الأرض على نيزك ، وفقًا لفرضية البانسبيرميا
(المصدر: موسوعة الإنترنت للعلوم: http://www.daviddarling.info/
موسوعة / ب / ballpans.html)
الفرضية القائلة بأن "بذور" الحياة موجودة بالفعل في جميع أنحاء الكون ، وأن الحياة على الأرض ربما تكون قد نشأت من خلال هذه "البذور" ، مدفوعة بالتدفق المستمر للخلايا أو الفيروسات القادمة من الفضاء عبر المذنبات. إنه شكل أكثر محدودية من الفرضية ذات الصلة بالتكوين الخارجي ، والتي تقترح أيضًا أن الحياة على الأرض قد تم نقلها من مكان آخر في الكون ، ولكنها لا تقدم أي توقع حول مدى انتشارها.

مبدأ استبعاد باولي:
الحظر المفروض على فرميونين متطابقين من المشاركة في نفس الحالة الكمية في وقت واحد. من بين الآثار الأخرى ، فإنه يمنع الإلكترونات (التي هي نوع من الفرميون) من التراكم فوق بعضها البعض ، مما يفسر وجود أنواع مختلفة من الذرات والتنوع الكامل للكون من حولنا.

التأثير الكهروضوئي:

انقر للحصول على صورة
انبعاث الإلكترونات من صفيحة معدنية (تأثير كهروضوئي)
(المصدر: جامعة شمال أريزونا: http://www4.nau.edu/meteorite/
نيزك / Book-GlossaryP.html)
الظاهرة التي يتم فيها امتصاص الضوء عند تعرض سطح معدني للإشعاع الكهرومغناطيسي فوق تردد معين (عادةً الضوء المرئي والأشعة السينية) ، وتنبعث الإلكترونات. يُنسب اكتشاف التأثير عادةً إلى هاينريش هيرتز في عام 1887 ، وأدت دراسته (خاصةً بواسطة ألبرت أينشتاين) إلى خطوات مهمة في فهم الطبيعة الكمومية للضوء والإلكترونات وفي صياغة مفهوم ازدواجية الموجة والجسيم.

الفوتون:
جسيم (أو كم) من الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر ، ليس له كتلة جوهرية وبالتالي يمكنه السفر بسرعة الضوء. إنه جسيم أولي والوحدة الأساسية للضوء ، ويحمل بفعالية تأثيرات القوة الكهرومغناطيسية. تم تطوير المفهوم الحديث للفوتون باعتباره يعرض خصائص الموجة والجسيمات تدريجيًا بواسطة ألبرت أينشتاين وآخرون.

ثابت بلانك:
ثابت التناسب (h) الذي يوفر العلاقة بين الطاقة (E) للفوتون والتردد (v) للموجة الكهرومغناطيسية المرتبطة به فيما يسمى علاقة بلانك E = hv. يتم استخدامه بشكل أساسي لوصف أحجام الكوانت الفردية في ميكانيكا الكم. تعتمد قيمته على الوحدات المستخدمة للطاقة والتردد ، لكنه رقم صغير جدًا (مع الطاقة المقاسة بالجول ، فهو من أجل 6.626 × 10 -34 جول / ثانية).

بلانك إنيرجي:
الطاقة الفائقة الفائقة (حوالي 1.22 × 10 19 جيجا إلكترون فولت) التي تصبح فيها الجاذبية قابلة للمقارنة من حيث القوة مع القوى الأساسية الأخرى ، والتي تصبح فيها التأثيرات الكمومية للجاذبية مهمة.

طول بلانك:
مقياس الطول الصغير بشكل خيالي (حوالي 1.6 × 10 -35 مترًا) حيث تصبح الجاذبية قابلة للمقارنة في القوة مع القوى الأساسية الأخرى. إنه المقياس الذي تتوقف عنده الأفكار الكلاسيكية حول الجاذبية والزمكان عن صحتها ، وتهيمن التأثيرات الكمومية.

درجة حرارة بلانك:
درجة حرارة الكون عند 1 بلانك تايم بعد الانفجار العظيم ، تساوي تقريبًا 1.4 × 10 32 درجة مئوية.

توقيت بلانك:
الوقت الذي سيستغرقه فوتون يسافر بسرعة الضوء لعبور مسافة مساوية لطول بلانك. هذا هو "كم الوقت" ، وهو أصغر قياس للوقت له أي معنى ، ويساوي تقريبًا 10 -43 ثانية.

وحدات بلانك:
"وحدات القياس الطبيعية" (أي مصممة بحيث يتم تطبيع بعض الثوابت الفيزيائية الأساسية إلى 1) ، سميت على اسم الفيزيائي الألماني ماكس بلانك الذي اقترحها لأول مرة في عام 1899. كانت محاولة للقضاء على كل التعسف من نظام الوحدات ، و للمساعدة في تبسيط العديد من المعادلات المعقدة في الفيزياء الحديثة. من بين أهمها Planck Energy ، وطول Planck ، و Planck Time ودرجة حرارة Planck.

بلازما:

انقر للحصول على صورة
يتضح البلازما مع مصباح البلازما
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_(physics))
غاز مؤين جزئيًا من الأيونات والإلكترونات ، تكون فيه نسبة معينة من الإلكترونات حرة بدلاً من الارتباط بذرة أو جزيء. لها خصائص مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة في المواد الصلبة أو السوائل أو الغازات ، وتعتبر أحيانًا حالة رابعة مميزة للمادة. البرق مثال على البلازما الموجودة على سطح الأرض.

بوزترون:
الجسيم المضاد أو نظير المادة المضادة للإلكترون. البوزيترون ، إذن ، هو جسيم أولي له شحنة كهربائية موجبة ، ونفس الكتلة والدوران مثل الإلكترون. تم افتراض وجود البوزيترونات لأول مرة في عام 1928 من قبل بول ديراك ، واكتشفها بشكل نهائي كارل أندرسون في عام 1932.

حساء البدائي (أو البدائي):
نظرية أصل الحياة على الأرض التي طرحها ألكسندر أوبارين لأول مرة ، حيث يمكن إنشاء "حساء" من الجزيئات العضوية في جو خالٍ من الأكسجين من خلال عمل ضوء الشمس ، مما يخلق اللبنات الأساسية اللازمة للتطور من الحياة.

مبدأ التكافؤ:
فكرة أنه لا توجد تجربة يمكنها تمييز التسارع الناتج عن الجاذبية من التسارع بالقصور الذاتي بسبب تغير السرعة (أو التسارع).

مبدأ النسبية:

انقر للحصول على صورة
يقول مبدأ النسبية أن قوانين الفيزياء هي نفسها في جميع أنظمة القصور الذاتي
(المصدر الأصلي غير متاح: sol.sci.uop.edu/٪7Ejfalward/
النسبية / النسبية .html)
الفكرة ، التي عبر عنها جاليليو جاليلي لأول مرة في عام 1632 والمعروفة أيضًا بمبدأ الثبات ، وهي أن القوانين الأساسية للفيزياء هي نفسها في جميع إطارات القصور الذاتي ، وأنه من خلال مراقبة نتائج التجارب الميكانيكية فقط ، لا يمكن للمرء التمييز بين حالة الراحة من حالة السرعة الثابتة. وبالتالي ، فإن كل حركة موحدة نسبية ، ولا توجد حالة راحة مطلقة ومحددة جيدًا.

موجة الاحتمالية (أو وظيفة الموجة):
وصف لاحتمال قياس الجسيم في حالة معينة ليكون له موقع وزخم معين. وهكذا ، فإن الجسيم (إلكترون أو فوتون أو أي نوع آخر من الجسيمات) ، عندما لا يتم قياسه أو تحديد موقعه ، يأخذ شكل حقل أو موجة من المواقع المحتملة ، بعضها أكثر احتمالًا أو احتمالًا من البعض الآخر.

بدائيات النوى وحقيقيات النوى:

انقر للحصول على صورة
مخططات لخلية حقيقية النواة وخلية بدائية النواة
(المصدر: Windows to the Universe: http://www.windows2universe.org/earth/
Life / cell_organelles.html)
بدائيات النوى هي كائنات بدائية تفتقر إلى نواة الخلية أو أي عضيات أخرى مرتبطة بالغشاء. معظم بدائيات النوى أحادية الخلية (على الرغم من أن بعضها يحتوي على مراحل متعددة الخلايا في دورات حياتها) ، وهي مقسمة إلى مجالين رئيسيين ، البكتيريا والعتائق.
حقيقيات النوى ، من ناحية أخرى ، هي كائنات حية تحتوي خلاياها على نواة ويتم تنظيمها في هياكل معقدة محاطة بأغشية. معظم الكائنات الحية (بما في ذلك جميع الحيوانات والنباتات والفطريات والطلائعيات) هي حقيقيات النوى.

البروتون:

انقر للحصول على صورة
هيكل الكوارك للبروتون
(المصدر: ويكيبيديا: http://en.wikipedia.org/wiki/Proton)
إحدى اللبنات الأساسية (جنبًا إلى جنب مع النيوترون) للنواة في مركز الذرة. تحمل البروتونات شحنة كهربائية موجبة ، تساوي وتعاكس شحنة الإلكترونات ، وتتكون من كواركين "علويين" وكوارك "سفلي" واحد. يحدد عدد البروتونات في نواة الذرة العدد الذري وبالتالي العنصر الكيميائي الذي تمثله.

بولسار:

انقر للحصول على صورة
المجال المغناطيسي وإشعاع النجم النابض
(المصدر: جامعة شمال أريزونا: http://www4.nau.edu/meteorite/
نيزك / Book-GlossaryP.html)
نجم نيوتروني ممغنط للغاية وسريع الدوران يكتسح نبضات منتظمة من الإشعاع الكهرومغناطيسي المكثف (موجات الراديو) حول الفضاء مثل المنارة. الفترات الفاصلة بين النبضات منتظمة للغاية ، وتتراوح من 1.4 مللي ثانية إلى 8.5 ثانية حسب فترة دوران النجم. النجم النابض عمومًا له كتلة مشابهة لشمسنا ، لكن قطرها لا يتجاوز 10 كيلومترات.

الكم:
أصغر قطعة يمكن تقسيم شيء إليها في الفيزياء. تقتصر الظواهر الكمية على القيم المنفصلة بدلاً من مجموعة مستمرة من القيم. تأخذ بعض الكميات شكل الجسيمات الأولية ، مثل الفوتونات التي هي كوانتا المجال الكهرومغناطيسي. يقاس كوانتا بمقياس بلانك الصغير الذي يتراوح بين 10 و 35 مترًا.

الديناميكا الكهربائية الكمية:
أحيانًا يتم اختصارها إلى QED ، وهي أساسًا نظرية كيفية تفاعل الضوء مع المادة. وبشكل أكثر تحديدًا ، فهو يتعامل مع التفاعلات بين الإلكترونات والبوزيترونات (الإلكترونات المضادة) والفوتونات. إنه يشرح كل شيء تقريبًا عن العالم اليومي ، من سبب صلابة الأرض إلى كيفية عمل الليزر إلى كيمياء التمثيل الغذائي إلى تشغيل أجهزة الكمبيوتر.

الجاذبية الكمية (أو نظرية الجاذبية الكمية):
ما يسمى بـ "نظرية كل شيء" التي تجمع بين النظرية العامة للنسبية (نظرية الكبير جدًا ، والتي تصف إحدى القوى الأساسية للطبيعة ، الجاذبية) مع نظرية الكم (نظرية الصغير جدًا ، والتي تصف القوى الأساسية الثلاث الأخرى ، الكهرومغناطيسية ، القوة النووية الضعيفة والقوة النووية القوية) في نظرية موحدة. ومع ذلك ، حتى أكثر المرشحين الواعدين ، مثل نظرية الأوتار الفائقة والجاذبية الكمية الحلقية ، لا يزالون بحاجة إلى التغلب على المشكلات الشكلية والمفاهيمية الرئيسية ، ولا يزال هذا كثيرًا من العمل قيد التقدم.

حالة الكم:
مجموعة الخصائص التي تصف حالة النظام الميكانيكي الكمومي. يمكن وصفها بدالة موجية أو مجموعة كاملة من الأرقام الكمية (الطاقة ، الزخم الزاوي ، الدوران ، إلخ) ، على الرغم من أنه عند ملاحظته ، يتم إجبار النظام على ثابت محدد "eigenstate". إذا كان جسيم داخل نظام كمي (مثل إلكترون داخل ذرة) ينتقل من حالة كمومية إلى أخرى ، فإنه يفعل ذلك على الفور وفي خطوات متقطعة (تُعرف بالقفزات أو القفزات الكمومية) دون أن يكون في حالة ما بينهما.

نظرية الكم (أو فيزياء الكم أو ميكانيكا الكم):
النظرية الفيزيائية للأشياء المعزولة عن محيطها.نظرًا لصعوبة عزل الأجسام الكبيرة ، فإن نظرية الكم (المعروفة أيضًا باسم ميكانيكا الكم أو فيزياء الكم) هي أساسًا نظرية للعالم المجهري للذرات ومكوناتها. من بين مبادئها الرئيسية السلوك المزدوج الشبيه بالموجة والجسيمات للمادة والإشعاع (ازدواجية الموجة والجسيم) ، والتنبؤ بالاحتمالات في المواقف التي تتنبأ فيها الفيزياء الكلاسيكية باليقين. توفر الفيزياء الكلاسيكية تقريبًا جيدًا لفيزياء الكم للأغراض اليومية ، عادةً في الظروف التي تحتوي على أعداد كبيرة من الجسيمات.

نفق الكم:

انقر للحصول على صورة
نفق الكم عبر حاجز
(المصدر: محاضرات U. of Oregon: http://abyss.uoregon.edu/٪7Ejs/ast123/lectures/lec06.html)
التأثير الميكانيكي الكمومي الذي يكون للجسيمات فيه احتمالية محدودة لعبور حاجز الطاقة ، أو الانتقال من خلال حالة طاقة محظورة عليها عادةً من قبل الفيزياء الكلاسيكية ، بسبب الجانب الشبيه بالموجة للجسيمات. تمثل الموجة الاحتمالية للجسيم احتمال العثور على الجسيم في موقع معين ، وهناك احتمال محدود أن يقع الجسيم على الجانب الآخر من الحاجز.

كوارك:
نوع من الجسيمات الأولية التي هي المكون الرئيسي للمادة. لا يتم العثور على الكواركات من تلقاء نفسها ، فقط في مجموعات من ثلاثة داخل جسيمات مركبة تسمى الهادرونات (مثل البروتونات والنيوترونات). هناك ستة أنواع مختلفة (أو "نكهات") من الكواركات - علوي ، سفلي ، علوي ، سفلي ، ساحر وغريب - وكل نكهة تأتي بثلاثة "ألوان" - أحمر أو أخضر أو ​​أزرق (على الرغم من عدم وجود لون في المعتاد بمعنى أنه أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي). الكواركات هي الجسيمات الوحيدة في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات التي اختبرت جميع القوى الأساسية الأربعة ، ولها خصائص الشحنة الكهربائية وشحنة اللون واللف والكتلة.

كوازار:

انقر للحصول على صورة
Quasar PG 0052 + 251 تم تصويره بواسطة تلسكوب هابل الفضائي
(المصدر: تلسكوب هابل الفضائي: http://www.spacetelescope.org/
الصور / html / opo9635a1.html)
يعتبر الكوازار اختصارًا لمصدر راديو QUAsi-StellAr ، وهو نواة مجرة ​​نشطة للغاية وبعيدة (منطقة مدمجة في مركز المجرة ذات لمعان أعلى بكثير من اللمعان الطبيعي). تستمد معظم طاقتها من مادة شديدة السخونة تدور في ثقب أسود مركزي فائق الكتلة ، ويمكنها أن تولد قدرًا كبيرًا من الضوء مثل مئات المجرات العادية من حجم أصغر بكثير. إنه أحد أقوى الأشياء في الكون ، ومن بين أبعد الأشياء التي شوهدت في الفضاء على الإطلاق.

النشاط الإشعاعي (الاضمحلال الإشعاعي):
تفكك النوى الذرية الثقيلة غير المستقرة إلى نوى ذرية أخف وزنا وأكثر استقرارا ، مصحوبة في العملية بانبعاث إشعاع مؤين (جسيمات ألفا ، جسيمات بيتا أو أشعة جاما). هذه عملية عشوائية على المستوى الذري ، ولكن بالنظر إلى وجود عدد كبير من الذرات المتشابهة ، فإن معدل الانحلال في المتوسط ​​يمكن التنبؤ به ، وعادة ما يقاس بنصف عمر المادة.

الانزياح الأحمر:

انقر للحصول على صورة
الانزياح الأحمر والأزرق للأجسام المتحركة
(المصدر: ملاحظات علم الفلك: http://www.astronomynotes.com/
ضوء / s10.htm)
تحول الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث (مثل الضوء المرئي) نحو الطرف الأحمر الأقل طاقة من الطيف الكهرومغناطيسي عندما يتحرك مصدر الضوء بعيدًا عن المراقب. يحدث هذا عندما تمتد الأطوال الموجية للضوء عندما يتحرك الجسم بعيدًا (على عكس أن يتم سحقه بواسطة كائن يقترب) ، على غرار تأثير دوبلر المألوف على الموجات الصوتية. من بين أشياء أخرى ، يمكن استخدامه كمقياس للسرعة التي تبتعد بها المجرات في جميع أنحاء الكون عنا.

النسبية:
النظرية ، التي صاغها بشكل أساسي ألبرت أينشتاين ، مفادها أنه يجب تحديد كل حركة بالنسبة إلى إطار مرجعي ، وبالتالي فإن المكان والزمان هما مفهومان نسبيان ، وليسان مطلقان. تتكون نظرية أينشتاين من جزأين رئيسيين: النظرية الخاصة للنسبية (أو النسبية الخاصة) التي تتعامل مع الأشياء في حركة موحدة ، والنظرية النسبية العامة (أو النسبية العامة) التي تتعامل مع الأشياء المتسارعة والجاذبية.

RNA و DNA:

انقر للحصول على صورة
توضيح ومقارنة جزيئات الحمض النووي الريبي والحمض النووي
(المصدر: المعهد القومي لبحوث الجينوم البشري: http://www.genome.gov/Pages/Hyperion/
DIR / VIP / مسرد / توضيح / rna.cfm)
الحمض النووي الريبي (RNA) هو نوع من الجزيئات المفردة التي تقطعت بها السبل والتي تتكون من سلسلة طويلة من وحدات النيوكليوتيدات ، كل منها يتكون من قاعدة نيتروجينية وسكر ريبوز وفوسفات. ينقل الحمض النووي الريبي المعلومات الجينية من الحمض النووي إلى نواة الخلايا ، ويتحكم في عمليات كيميائية معينة في الخلية. يعتبر كل من DNA و RNA لبنات بناء أساسية للحياة.

القانون الثاني للديناميكا الحرارية:
فكرة أن الانتروبيا (الاضطراب المجهري للجسم) لا يمكن أن تنخفض أبدًا ، بل ستزداد بمرور الوقت. في الممارسة العملية ، ينتج عن هذا ميل لا يرحم نحو التوحيد والابتعاد عن الأنماط والتركيبات ، ويعني ذلك ، على سبيل المثال ، أن الحرارة تتدفق دائمًا من الجسم الساخن إلى الجسم البارد ، وأن الاختلافات في درجة الحرارة والضغط والكثافة تميل إلى التساوي. في نظام فيزيائي منعزل (أو في الكون ككل).

تماثل:
الفكرة ، التي دحضها أينشتاين في نظريته النسبية الخاصة ، أن الأحداث التي يبدو أنها تحدث في نفس الوقت لشخص واحد يجب أن تظهر في نفس الوقت لكل شخص في الكون.

التفرد (أو التفرد الجاذبية):

انقر للحصول على صورة
تفرد الجاذبية مخبأ داخل ثقب أسود
(المصدر: جامعة شمال أريزونا: http://www4.nau.edu/meteorite/
نيزك / Book-GlossaryS.html)
منطقة من الفضاء تصبح فيها كثافة المادة ، أو انحناء الزمان والمكان ، لانهائية وتتوقف مفاهيم المكان والزمان عن أي معنى. في هذه المرحلة ، يتفكك نسيج الزمكان بأكمله ومبادئ نظرية النسبية العامة لأينشتاين (والفيزياء بشكل عام) ولم تعد تنطبق ، على غرار الطريقة التي تعرض بها الآلة الحاسبة خطأ عندما يُطلب منها القسمة على صفر. وفقًا للنسبية العامة ، بدأ الانفجار العظيم بتفرد ، وهناك تفرد في مركز الثقب الأسود.

وقت فراغ:

انقر للحصول على صورة
يُعرف المسار الذي يسلكه كائن في كل من المكان والزمان باسم فاصل الزمكان
(المصدر: ويكي الكتب: http://en.wikibooks.org/wiki/
Special_Relativity / Spacetime)
الزمكان (أو الزمكان أو استمرارية الزمكان) هو أي نموذج رياضي يجمع بين المكان والزمان في بنية واحدة. يعتبر البعد الرابع للوقت تقليديًا من نوع مختلف عن الأبعاد الثلاثة للفضاء من حيث أنه يمكن أن يتقدم فقط وليس للخلف ، ولكن في نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين ، يُنظر إلى المكان والزمان على أنهما متماثلان بشكل أساسي الشيء وبالتالي يمكن معاملته ككيان واحد.

نظرية النسبية الخاصة:
أول نظرية رئيسية لألبرت أينشتاين ، يعود تاريخها إلى عام 1905 ، تعتمد النسبية الخاصة على مبدأ غاليليو الأكثر بساطة للنسبية وتربط ما يراه شخص ما عند النظر إلى شخص آخر يتحرك بسرعة ثابتة بالنسبة له. تشير كلمة "خاص" إلى أن النظرية تقصر نفسها على المراقبين في حركة نسبية موحدة أو ثابتة ، وهو تقييد تناوله أينشتاين لاحقًا في نظريته العامة للنسبية. تدمج النظرية مبدأ أن سرعة الضوء هي نفسها لجميع المراقبين بالقصور الذاتي ، بغض النظر عن حالة حركة المصدر. من بين أشياء أخرى ، يكشف أن الشخص المتحرك يبدو أنه يتقلص في اتجاه حركته (تقلص الطول) وأن وقته يتباطأ (تمدد الوقت) ، وهي تأثيرات يتم تمييزها أكثر من أي وقت مضى مع اقتراب السرعة من سرعة الضوء. تؤدي النظرية أيضًا إلى بعض المفارقات الشهيرة مثل ما يسمى بمفارقة السفر عبر الزمن ومفارقة التوأم.

سرعة الضوء:

انقر للحصول على صورة
المنطق الذي استخدمه رومر عام 1675 لتحديد سرعة الضوء
(المصدر الأصلي غير متاح: phyun5.ucr.edu/٪7Ewudka/Physics7/Notes_www/node65.html)
في الفراغ ، ينتقل الضوء بسرعة تبلغ بالضبط 299،792،458 مترًا في الثانية ، أو حوالي 300000 كيلومتر في الثانية ، وهي سرعة تظل ثابتة بغض النظر عن سرعة مصدر الضوء أو المراقب (أحد الركائز الأساسية لألبرت أينشتاين. نظرية النسبية الخاصة). إنه المصطلح c في معادلة أينشتاين الشهيرة E = mc 2.

غزل:

انقر للحصول على صورة
تمثيل الفنان للدوران وشحنة الإلكترون
(المصدر: Berkeley Lab: http://www.lbl.gov/Science-Articles/
Archive / sabl / 2006 / Jan / 02-spin-drag.html)
خاصية أساسية للجسيمات الأولية دون الذرية تعني أنها تتصرف كما لو كانت تدور أو تدور (على الرغم من أنها في الواقع لا تدور على الإطلاق). المفهوم ليس له نظير مباشر في العالم اليومي. تشكل جسيمات السبين ½ (مثل الإلكترونات والبوزيترونات والنيوترينوات والكواركات) كل المادة في الكون ، بينما الجسيمات ذات الدوران الصحيح (0 أو 1 أو 2) تؤدي إلى أو تتوسط في القوى العاملة بين جسيمات المادة ( على سبيل المثال الفوتونات والغلونات والبوزونات W و Z).

نجمة:

انقر للحصول على صورة
عملية تشكل النجوم
(المصدر الأصلي غير متوفر: ssc.spitzer.caltech.edu/
وثائق / خلاصة وافية / جلسسي /)
كرة ضخمة ومضيئة من الغاز أو البلازما ، متماسكة ببعضها البعض بفعل جاذبيتها الخاصة ، والتي تغذي الحرارة التي تفقدها في الفضاء عن طريق الطاقة النووية المتولدة في قلبها. تم إنشاء جميع العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم تقريبًا من خلال عمليات الاندماج النووي في النجوم. هناك العديد من الأنواع المختلفة من النجوم بما في ذلك النجوم الثنائية ، والنجوم الأولية ، والنجوم القزمة (مثل أقرب نجم لدينا والذي نسميه الشمس) ، والعملاق الفائق ، والمستعرات الأعظمية ، والنجوم النيوترونية ، والنجوم النابضة ، والكوازارات ، وما إلى ذلك ، هناك ما يقدر بنحو 10000 مليار مليار النجوم (10 - 22) في الكون المرئي.

عالم ثابت:

انقر للحصول على صورة
في حالة الكون المستقر ، تظل الكثافة الإجمالية ثابتة
(المصدر: لوك ماستين (الرسم الخاص)
نموذج كوني طوره فريد هويل وتوماس جولد وهيرمان بوندي في عام 1948 كبديل رئيسي لنظرية الانفجار العظيم للكون. تنص نظرية الحالة المستقرة على أن الكون يتوسع ولكن المادة الجديدة والمجرات الجديدة يتم إنشاؤها باستمرار من أجل الحفاظ على المبدأ الكوني المثالي (الفكرة القائلة بأن الكون ، على نطاق واسع ، متجانس ومتجانسة بشكل أساسي في كل من المكان والزمان) ، وبالتالي ليس له بداية ولا نهاية. حظيت هذه النظرية بشعبية كبيرة في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، لكنها لم تحظ باكتشاف النجوم الزائفة البعيدة وإشعاع الخلفية الكونية في الستينيات.

خيط:
كائن ذو مدى مكاني أحادي البعد ، طول (على عكس الجسيمات الأولية التي تكون صفرية الأبعاد ، أو شبيهة بالنقطة). وفقًا لنظرية الأوتار ، يمكن اعتبار الجسيمات الأساسية المختلفة للنموذج القياسي مجرد مظاهر مختلفة لجسم أساسي واحد ، وهو سلسلة ، بأنماط اهتزازية مختلفة. يُعتقد أن مقياس الطول المميز للسلاسل يكون في حدود طول بلانك (حوالي 10-35 مترًا ، لا يزال صغيرًا جدًا بحيث لا يمكن رؤيته في المختبرات الفيزيائية الحالية) ، وهو المقياس الذي يُعتقد أن تأثيرات الجاذبية الكمومية تصبح ذات أهمية. .
الوتر الكوني هو مفهوم مشابه ولكنه منفصل يشير إلى عيوب طوبولوجية أحادية البعد ، رقيقة للغاية ولكنها كثيفة للغاية ، والتي يُفترض أنها تكونت نتيجة لتغيرات الطور بعد الانفجار العظيم بوقت قصير (مشابه للعيوب التي تتشكل بين حبيبات الكريستال في السوائل المتجمدة أو الشقوق التي تتكون عندما يتجمد الماء إلى جليد). وفقًا لبعض النظريات ، نمت هذه الأوتار الكونية مع توسع الكون وأدت إلى تراكم المادة وتشكيل مجموعات المجرات والهياكل واسعة النطاق في الكون.

نظرية الأوتار (نظرية الأوتار الفائقة):

انقر للحصول على صورة
انطباع الفنان عن الكيانات الأساسية لنظرية الأوتار الفائقة بواسطة فلافيو روبلز
(المصدر: Berkeley Lab: http://www.lbl.gov/Publications/Currents/
الأرشيف / يونيو-16-2000.html)
نظرية تفترض أن المكونات الأساسية للكون هي سلاسل صغيرة من المادة (على مقياس صغير من طول بلانك الذي يتراوح بين 10 و 35 مترًا) والتي تهتز في زمكان من عشرة أبعاد. تعتبر واحدة من أكثر نظريات الجاذبية الكمومية الواعدة التي تأمل في توحيد أو توحيد نظرية الكم والنظرية العامة للنسبية ، وتطبيقها على كل من الهياكل والهياكل واسعة النطاق على النطاق الذري.
نظرية الأوتار الفائقة (اختصار لنظرية الأوتار فائقة التناظر) هي تنقيح للنظرية الأكثر عمومية للأوتار.

قوة نووية قوية:
تُعرف أيضًا باسم التفاعل القوي ، وهي القوة القوية ولكنها قصيرة المدى التي تحافظ على البروتونات والنيوترونات معًا في نواة الذرة على الرغم من التنافر الكهرومغناطيسي للجسيمات ذات الشحنة نفسها ، بالإضافة إلى تماسك الكواركات المكونة التي تتكون منها النيوترونات البروتونات. إنها إحدى القوى الأساسية الأربعة للفيزياء (جنبًا إلى جنب مع قوة الجاذبية والقوة الكهرومغناطيسية والقوة النووية الضعيفة) ، والأقوى ، كونها أقوى 100 مرة من القوة الكهرومغناطيسية ، أي حوالي 10 13 ضعف قوة القوة الكهرومغناطيسية. القوة الضعيفة وحوالي 10 38 ضعف قوة الجاذبية.
يتم التوسط في القوة بواسطة جسيمات أولية تسمى gluons والتي تتحرك ذهابًا وإيابًا بين الجسيمات التي يتم تشغيلها و "لصق" الجسيمات معًا. على عكس القوى الأخرى ، فإن قوة القوة الشديدة بين الكواركات تصبح أقوى مع المسافة ، وتتصرف مثل خيط مرن غير قابل للكسر. ومع ذلك ، فهي تعمل فقط على مسافة صغيرة جدًا (أقل من حجم النواة) ، والتي تتلاشى خارجها فجأة.

سوبرنوفا:

انقر للحصول على صورة
سلسلة من الصور فوق البنفسجية لانفجار مستعر أعظم (ناسا ، 2008)
(المصدر: ناشيونال جيوغرافيك: http://news.nationalgeographic.com/
news / bigphotos / 75772723.html)
انفجار كارثي ناجم عن انهيار نجم ضخم قديم استنفد كل ما لديه من وقود. لوقت قصير ، قد يتفوق مثل هذا الانفجار على مجرة ​​كاملة من مائة مليار نجم عادي. إنه يترك وراءه سحابة من الغازات الزاهية الألوان تسمى السديم ، وأحيانًا نجم نيوتروني مضغوط بشدة أو حتى ثقب أسود.

تراكب:
القدرة في نظرية الكم لجسم ما ، مثل الذرة أو الجسيم دون الذري ، على أن يكون في أكثر من حالة كمية واحدة في نفس الوقت. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون الكائن تقنيًا في أكثر من مكان في وقت واحد نتيجة للطبيعة الشبيهة بالموجة للجسيمات المجهرية.

تمدد الزمن:

انقر للحصول على صورة
عند السرعات النسبية ، "يتعاقد" الفضاء و "يتسع" الوقت
(المصدر: مركز أبحاث السفر عبر الزمن: http://www.zamandayolculuk.com/cetinbal/
HTMLdosya1 / RelativityFile.htm)
الظاهرة ، التي تنبأت بها نظريات النسبية الخاصة والعامة لألبرت أينشتاين ، والتي بموجبها ، من السياق النسبي للإطار المرجعي لأحد المراقبين ، يبدو أن وقت آخر (على سبيل المثال ، ساعة متطابقة) يعمل بشكل أبطأ. وبالتالي ، تعمل الساعات المتحركة بشكل أبطأ مقارنة بالساعات الثابتة ، وكلما اقتربت سرعة الحركة من سرعة الضوء ، زاد التأثير. يعد تمدد زمن الجاذبية ظاهرة ذات صلة ، حيث يمر الوقت ببطء أكثر كلما زاد التشوه المحلي للزمكان بسبب الجاذبية (مثل بالقرب من الثقب الأسود ، على سبيل المثال).

مبدأ عدم اليقين:

انقر للحصول على صورة
تجربة مجهر Heisenberg لتوضيح تأثيرات مبدأ عدم اليقين
(المصدر الأصلي N / A: kutl.kyushu-u.ac.jp/
ندوة / MicroWorld2_E / 2Part1_E /
2P14_E / Heisenberg_QM_E.htm)
المبدأ في نظرية الكم ، الذي صاغه Werner Heisenberg في عام 1926 ، والذي ينص على أن قيم أزواج معينة من المتغيرات لا يمكن أن تُعرف على حد سواء بالضبط ، بحيث أنه كلما تم التعرف على أحد المتغيرات بدقة ، كلما قلت دقة معرفة المتغير الآخر. على سبيل المثال ، إذا كانت سرعة الجسيم أو زخمه معروفة تمامًا ، فيجب أن يظل موقعه غير مؤكد إذا كان موقعه معروفًا على وجه اليقين ، فلا يمكن معرفة سرعة الجسيم أو زخمه. تمت صياغته بطريقة أخرى ، تتعلق بعدم اليقين بشأن الطاقة والوقت ، حيث يسمح مبدأ عدم اليقين بوجود جسيمات مجهرية قصيرة العمر (جسيمات افتراضية) في مساحة فارغة على ما يبدو ، والتي تومض في الوجود لفترة وجيزة وتومض مرة أخرى.

كون:

انقر للحصول على صورة
خريطة عناقيد المجرات الرئيسية الفائقة في منطقة تغطي حوالي 7٪ من الكون المرئي
(المصدر: ديلي جالاكسي: http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/
2008/01 / map-of-the-univ.html)
كل ما هو موجود فيزيائيًا ، بما في ذلك كامل المكان والزمان ، وجميع أشكال المادة والطاقة والزخم ، والقوانين الفيزيائية والثوابت التي تحكمها. يُعتقد عادةً أن الكون (أو الكون) قد بدأ منذ حوالي 13.7 مليار سنة في حالة الجاذبية المفردة المعروفة باسم الانفجار العظيم ، وهو يتوسع منذ ذلك الحين. تكهن البعض بأن هذا الكون هو مجرد واحد من العديد من الأكوان المنفصلة ، والتي يشار إليها مجتمعة بالكون المتعدد.

ازدواجية موجة - جسيم:
فكرة أن الضوء (وفي الواقع كل المادة والطاقة) هو موجة وجسيم في نفس الوقت ، وأنه يتصرف أحيانًا مثل الموجة وأحيانًا يتصرف مثل الجسيم. إنه مفهوم مركزي لنظرية الكم.

القوة النووية الضعيفة:
يُعرف أيضًا باسم التفاعل الضعيف ، وهو أحد القوى التي تختبرها البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة ، والقوى الأخرى هي القوة النووية القوية. إنها إحدى القوى الأساسية الأربعة للفيزياء (جنبًا إلى جنب مع قوة الجاذبية والقوة الكهرومغناطيسية والقوة النووية الشديدة). تسمى القوة الضعيفة لأنها أضعف بحوالي 10 13 مرة من القوة النووية القوية وأضعف بمقدار 10 11 مرة من القوة الكهرومغناطيسية ، كما أن تأثيرها قصير جدًا.
يتم التوسط في التفاعل الضعيف عن طريق تبادل الجسيمات الأولية الثقيلة المعروفة باسم بوزونات W و Z. وهي مسؤولة عن تحلل بيتا المشع (لأنها تحول النيوترونات إلى بروتونات) وعن إنتاج النيوترينوات.

الثقب الأبيض:
الانعكاس النظري للثقب الأسود ، والذي يظهر كحل صالح في النسبية العامة. بينما يعمل الثقب الأسود كفراغ ، يرسم أي مادة تعبر أفق الحدث ، يعمل الثقب الأبيض كمصدر يقذف المادة من أفق الحدث.


50 مصطلحات فضائية لفهم الكون

يصادف الأول من أكتوبر 2020 الذكرى 62 لميلاد الوكالة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء ، أو ناسا. تأسست الوكالة في عام 1958 ، وهو نفس العام الذي وقع فيه الرئيس دوايت دي أيزنهاور على القانون الوطني للملاحة الجوية والفضاء وبعد عام واحد من إطلاق السوفييت سبوتنيك 1 ، أول قمر صناعي في العالم.تم تصميم وكالة ناسا منذ البداية لدفع حدود استكشاف الفضاء من خلال البحث في الفضاء والملاحة الجوية بالإضافة إلى برنامج الفضاء المدني.

من وضع آثار الأقدام على القمر في عام 1969 ، إلى إطلاق الأقمار الصناعية في الفضاء في عام 1972 لالتقاط صور لسطح الأرض ورقم 8217 ، إلى مهمة مقترحة لعام 2020 لجمع عينات من المريخ ، تواصل ناسا توسيع فهمنا لاتساع الفضاء والتغيير. الطريقة التي ندرك بها نظامنا الشمسي (وكل ما وراءه). جمعت وكالة ناسا لقطات لا يمكن تصورها ، وأنشأت حسابات مباشرة للفضاء ، وعززت الأبحاث المتطورة. من خلال إنشاء تقنيات وإجراءات جديدة ، أنشأت وكالة ناسا أساسًا للأفكار التي كانت في السابق مجرد نظريات.

نظرًا لأن الوكالة شقت طريقًا بلا هوادة نحو الاكتشاف الفلكي ، ابتكرت ناسا أيضًا عددًا من التقنيات التي نستخدمها في حياتنا اليومية. وتشمل هذه الأطراف الاصطناعية ، وجراحة الليزك ، وترشيح المياه المحسن ، وهواتف الكاميرا ، والأطعمة المجففة بالتجميد ، ورغوة الذاكرة ، ومصابيح LED ، وحتى مزيل الغبار. في الواقع ، كان أحد علماء ناسا هو من اخترع مسدس الرش Super Soaker. في.

# 1. انحراف الضوء

على غرار كيفية اصطدام قطرات المطر بنافذة سيارة متحركة كما لو كانت من زاوية ، فإن انحراف الضوء هو الظاهرة التي تظهر فيها النجوم أو الأجرام السماوية الأخرى من الأرض على أنها بعيدة قليلاً عن موقعها الحقيقي. يحدث هذا بسبب الحركة وعلى وجه التحديد تفاعل حركة الأرض & # 8217s مع سرعة الضوء يسبب هذه الظاهرة المربكة.

[في الصورة: الخط العمودي اللامع والأشعة الأخرى ذات الخطوط المحظورة هي انحرافات ناتجة عن وميض الوهج الشمسي الساطع في بقعة شمسية ، 2017.]

# 2. ألفا قنطورس

Alpha Centauri هو اسم أقرب نظام نجمي إلى الأرض. وهي تتألف من نجمين رئيسيين ، Alpha Centauri A و Alpha Centauri B ، بالإضافة إلى أقرب النجوم الثلاثة ، Proxima Centauri. في عام 2016 ، اكتشف علماء الفلك كوكبًا بحجم الأرض يدور حول Proxima Centauri ، أطلق عليه لاحقًا اسم Proxima b. بينما يُظهر هذا الكوكب علامات على إمكانية وجود الحياة ، لا يزال علماء الفلك غير متأكدين من مدى صلاحيتها للسكن.

[في الصورة: Alpha Centauri (يسار) و Beta Centauri (يمين).]

Skatebiker // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

# 3. مجرة أندروميدا

تُعرف هذه المجرة أيضًا باسم M31 ، وهي الأقرب إلى مجرة ​​درب التبانة ، حيث توجد الأرض. مجرة أندروميدا لها هيكل مشابه لمجرة درب التبانة ، فهي حلزونية الشكل ولها كثافة كبيرة من النجوم والغبار والغاز. نظرًا لقربها ، فهي المجرة الوحيدة التي يمكن رؤيتها من الأرض بالعين المجردة ، خاصة في ليالي الخريف والشتاء.

الكويكبات عبارة عن قطع من الصخور أو المعدن كانت في السابق أجزاءً من كواكب صغيرة أخرى انفصلت بسبب اصطدامها بالفضاء وتدور الآن حول الشمس. اسم الكويكب يعني & # 8220 نجمة. & # 8221 في إشارة إلى انبعاث الضوء. يمكن أن تتجمع الكويكبات في مجموعات مدارية تسمى العائلات وتتشكل في حزام الكويكبات.

# 5. مركز الثقل

المركز الباري هو الكتلة المركزية المشتركة التي يدور حولها النظام الشمسي. في حين أنه أصبح من المعروف أن الكواكب تدور حول النجوم ، إلا أنها في الواقع هي المركز الحجري الذي يدور حوله كل من النجوم والكواكب. يقوم نظامنا الشمسي & # 8217s barycenter بتغيير موقعه باستمرار بناءً على مكان وجود كل من الكواكب في مداره ، بدءًا من قرب مركز الشمس إلى خارج سطحه.

NASA Space Place // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

نظرية الانفجار العظيم هي نموذج يصف أصل الكون. يشرح كيف تمدد الكون من حالة عالية الكثافة ودرجة حرارة عالية إلى الكون الذي نراه اليوم. على الرغم من وجود نظريات بديلة ، إلا أن هذه هي النظرية الأكثر شيوعًا حول كيفية بدء الكون.

[في الصورة: تلسكوب هابل الفضائي لاحظ أحد أضخم مجموعات المجرات المعروفة ، RX J1347.5 & # 82111145.]

# 7. نجم ثنائي

النجوم الثنائية هي أنظمة تحتوي فقط على نجمين يدوران معًا. معًا ، يدورون حول مركز مشترك للكتلة. هناك نوعان من النجوم الثنائية: ثنائيات عريضة وثنائيات قريبة. تدور الثنائيات العريضة بمسافة كبيرة عن بعضها البعض ، مما يجعلها ذات تأثير ضئيل على بعضها البعض. تدور الثنائيات القريبة بشكل وثيق ويمكن في الواقع الحصول على مواد من بعضها البعض.

[في الصورة: تصوير فنان لسلسلة النجوم الثنائية ، J0806.]

# 8. الثقب الأسود

اشتهر الثقب الأسود من خلال نظرية أينشتاين للنسبية العامة ، وهو عبارة عن لب كثيف صغير من بقايا نجم ميت. نظرًا لأن كثافة هذا اللب أكبر بثلاث مرات من كثافة الشمس ، فإن قوة الجاذبية القوية تنتج ثقبًا أسود.

[في الصورة: مفهوم الفنان للثقب الأسود الهائل.]

# 9. قزم بني

يولد قزم بني من انهيار الغاز والغبار ، على غرار النجوم. ينتج عن هذا الانهيار كمية كبيرة من الطاقة يتم حصرها في كرة من المواد. تنبعث الطاقة من الضوء من الداخل لعشرات الملايين من السنين ، وتصبح باهتة مع مرور الوقت.

[في الصورة: مفهوم الفنان للقزم البني مع مجموعات من السحب.]

# 10. الكرة السماوية

الكرة السماوية هي أداة تستخدم في علم الفلك الكروي. إنها كرة ذات نصف قطر كبير متحدة المركز مع الأرض. يتم عرض السماء المحيطة بالأرض على الكرة ، وهو أمر مفيد لعلماء الفلك عندما يحاولون رسم مواقع في المواقف التي تكون فيها المسافات & # 8217t مهمة.

إلى جانب كونها ظاهرة جميلة نادرًا ما تكون مرئية من الأرض ، فإن المذنبات عبارة عن كرات متجمدة من الغاز والصخور والغبار. تكتسب المذنبات وهجها الساطع بانبعاث الغازات عندما يمر مدارها بالقرب من الشمس ، مما يؤدي أحيانًا إلى ذيل متوهج.

[في الصورة: التقط مرصد قمة كيت الوطني في أريزونا هذه الصورة للمذنب نيات ، 2004.]

رقم 12. كوكبة

من أول الأشياء التي نتعلمها عن الفضاء هي الأبراج العديدة. من Orion وحزامه إلى Seven Sisters الأسطورية والغطاس الكبير والصغير ، ترسم الأبراج مجموعة من النجوم التي تشكل أشكالًا في السماء. تم استخدام الأبراج لأول مرة من قبل المستكشفين لرسم خريطة الاتجاه بالإضافة إلى أداة لسرد القصص.

[في الصورة: صورة لـ Big Dipper تم التقاطها في حديقة Koke'e State Park في هاواي.]

Gh5046 // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

# 13. الطاقة المظلمة

مثل اللغز الكوني الذي يثيره اسمه ، يصعب تعريف الطاقة المظلمة. أسهل طريقة للتفكير في الأمر هي خاصية الفضاء التي تمثل الكون المتوسع. قد لا يزال الكون & # 8217s & # 8220 الفضاء الفارغ & # 8221 لديه طاقته المظلمة الخاصة. ومع ذلك ، لا يزال العلماء يحاولون تحديد خصائص هذه الطاقة المظلمة التي تشكل معظم الكون.

[في الصورة: تصور الفنان للطاقة المظلمة ممثلة بالشبكة الأرجواني ، والجاذبية بالشبكة الخضراء أدناه.]

# 14. المادة المظلمة

تشبه إلى حد ما الطاقة المظلمة ، تغطي المادة المظلمة أيضًا جزءًا كبيرًا من الكون وتبقى غامضة جدًا للعلماء. الفرق الرئيسي هو أن المادة المظلمة تشرح المزيد عن كيفية عمل مجموعات الكائنات في الكون معًا. على الرغم من أن العلماء لديهم فهم أكبر لماهية المادة المظلمة أكثر مما هي عليه ، إلا أن النظرية الرائدة تفترض أن المادة المظلمة مصنوعة من جسيمات غريبة مثل الأكسيونات أو الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPS).

[في الصورة: تُظهر الصورة المركبة توزيع المادة المظلمة والمجرات والغاز الساخن في قلب العنقود المجري المندمج أبيل 520.]

مؤسسة سميثسونيان // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

#15. التحول دوبلر

يُعرف أيضًا باسم تأثير دوبلر ، ويشرح تحول دوبلر ظاهرة التغير في تردد الموجة بالنسبة إلى مراقب. يمكن ملاحظة ذلك عندما تمر سيارة إسعاف أمامك ولا يتطابق حجم صفارة الإنذار تمامًا مع قرب سيارة الإسعاف منك.

[في الصورة: انزياح دوبلر بسبب التذبذب النجمي الناجم عن كوكب خارج المجموعة الشمسية.]

NASA / JPL-Caltech // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

يشير الكسوف إلى أن جسمًا ما في الفضاء يتحرك في ظل جسم آخر. يمكن أن توجد الكسوف في شكلين & # 8212solar و قمري & # 8212 اعتمادًا على مدار الأرض والقمر. مع خسوف القمر ، يتحرك القمر خلف الأرض. أثناء كسوف الشمس ، يدور القمر بين الأرض والشمس.

[في الصورة: القمر يعبر وجه الشمس أثناء كسوف الشمس.]

خلال الاعتدال ، تمر الأرض بـ 12 ساعة من النهار و 12 ساعة من الليل. يحدث هذا مرتين في السنة: يمثل الاعتدال الربيعي لشهر مارس وصول الربيع & # 8217s إلى نصف الكرة الشمالي والسقوط في نصف الكرة الجنوبي. بدأ الاعتدال الشتوي لشهر سبتمبر وصول الخريف & # 8217s في الشمال والربيع في الجنوب.

[في الصورة: كاسيني تلتقط الاعتدال على زحل.]

# 18. سرعة الهروب

سرعة الهروب هي السرعة التي يحتاجها جسم ما للهروب من كوكب أو قمر وسحب الجاذبية # 8217. على سبيل المثال ، تبلغ سرعة هروب سفينة الفضاء من سطح الأرض حوالي 25000 ميل في الساعة.

[في الصورة: لونا 1 كان أول جسم من صنع الإنسان يحقق سرعة الإفلات من الأرض.]

ألكسندر موكليتسوف // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

# 19. كوكب خارج المجموعة الشمسية

عندما توجد الكواكب خارج نظامنا الشمسي وتدور حول نجم غير الشمس ، يطلق عليها اسم كوكب خارج المجموعة الشمسية. من الصعب للغاية رؤية الكواكب الخارجية ، لأنها غالبًا ما تكون مخفية بسبب وهج النجم الذي تدور حوله. وبسبب ذلك ، لم يتم التعرف على أول كوكب خارجي حتى عام 1992.

[في الصورة: اكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية لكبلر.]

# 20. مفارقة فيرمي

تم تسمية مفارقة فيرمي على اسم الفيزيائي الإيطالي الأمريكي إنريكو فيرمي ، وهي نظرية تستخدم التحليل الإحصائي لافتراض سبب عدم رؤيتنا حتى الآن لعلامات الحياة على الكواكب الأخرى داخل مجرتنا. تقوم المفارقة بتقييم احتمال وجود كواكب مماثلة للأرض داخل مجرة ​​درب التبانة ، ومن المحتمل أن يكون لها القدرة على دعم الحياة ، ومع ذلك لم يتم العثور على أي علامات للحياة مما يعني أنها مفارقة.

[في الصورة: إنريكو فيرمي ، الفيزيائي الإيطالي الأمريكي ، حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1938.]

قسم الطاقة. مكتب الشؤون العامة // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

نعلم جميعًا أننا نعيش في مجرة ​​درب التبانة ، ولكن ما هي المجرة بالضبط؟ المجرة عبارة عن مزيج واسع النطاق من الغبار والغاز والنجوم وأنظمة شمسية مختلفة تجمعها قوة جاذبية فردية.

[في الصورة: المجرة الحلزونية الخلابة تمامًا والمعروفة باسم Messier 81 ، أو M81 ، تبدو حادة في هذا المركب الجديد من تلسكوبات الفضاء Spitzer و Hubble التابعة لناسا و Galaxy Evolution Explorer التابع لناسا.

رقم 22. انفجار أشعة جاما

إنفجار أشعة جاما هو أعنف أنواع الانفجارات في الكون. يبعث الانفجار نفسه طاقة في 10 ثوانٍ أكثر مما ستبعثه الشمس في حياتها. عندما يحدث ذلك ، فإنه & # 8217s هو ألمع مصدر للضوء في الكون المرئي. تشير أدلة الأقمار الصناعية إلى أن انفجارات أشعة جاما هي نتيجة لانهيار المادة في الثقوب السوداء.

[في الصورة: رسم توضيحي لانفجار أشعة جاما.]

NASA / GSFC // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

استنادًا إلى الكلمة اللاتينية التي تعني & # 8220weight ، & # 8221 الجاذبية هي ظاهرة طبيعية حيث تنجذب الأشياء ذات الكتلة أو الطاقة نحو مركزها. إن قوة الجاذبية هي ما يبقينا مزروعين على سطح الأرض كما أنها تحافظ على دوران الأرض حول الشمس.

[في الصورة: ستيفن هوكينغ (في الوسط) يتمتع بانعدام الجاذبية أثناء رحلة على متن طائرة معدلة من طراز بوينج 727.]

جيم كامبل / شبكة أيرو نيوز // ويكيبيديا عرض المزيد عرض أقل

رقم 24. Hypergalaxy

تتكون المجرة الفائقة من مجرة ​​سائدة واحدة كبيرة محاطة بمجرات ثلاثية أصغر مختلفة. مجرة درب التبانة ومجرات أندروميدا المجاورة لنا كلاهما مجرات مفرطة.

[في الصورة: درب التبانة ، مثال على مجرة ​​مفرطة.]

Bruno Gilli / ESO // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

# 25. سنة ضوئية

السنة الضوئية مفهوم بسيط كما يوحي اسمه. إنها مسافة فلكية تقيس المسافة التي يقطعها الضوء في السنة. سنة ضوئية واحدة تعادل تقريبا 6 تريليون ميل.

Bob King // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

# 26. غيوم ماجلان

أصبح فهم سحب ماجلان مصدرًا دافعًا لفهم المجرات البعيدة. تتكون من مجرتين غير منتظمتين تدوران حول درب التبانة. تدور حول حوالي 200000 سنة ضوئية ، تتكون غيوم ماجلان من سحابة ماجلان الكبيرة وسحابة ماجلان الصغيرة.

[في الصورة: مجرة ​​سحابة ماجلان الصغيرة التي التقطتها المراصد الكبرى لوكالة ناسا.]

رقم 27. الحجم

يشير الحجم إلى قياس رياضي لحجم أو مدى شيء ما بالمقارنة مع كائنات أخرى مماثلة. في علم الفلك ، المقدار هو نظام بدون وحدة يستخدم لقياس درجات السطوع المتفاوتة للأجسام في السماء. قدم عالم الفلك اليوناني هيبارخوس مفهوم الحجم لتصنيف النجوم في عام 129 قبل الميلاد ، مشيرًا إلى ألمع النجوم في السماء على أنها "الدرجة الأولى".

[في الصورة: هذه نسخة منخفضة الدقة من خريطة السماء. حجم العتبة هو 3.0 ، لذا فإن درب التبانة خافتة للغاية.]

النيزك هو جسم صخري أو كويكب يتبخر عند دخوله الغلاف الجوي للأرض. يطلقون على & # 8217 غالبًا & # 8220 شهاب النجوم & # 8221 ويوفرون ذيلًا متوهجًا جميلًا عند دخولهم الغلاف الجوي. في المرة القادمة التي ترى فيها واحدة ، تأكد من تحقيق أمنية على نيزك!

[في الصورة: نيزك أثناء وابل نيزك ليونيد.]

Navicore // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

# 29. درب التبانة

درب التبانة هي موطن مجرة ​​Earth & # 8217s ، وهي مجرة ​​حلزونية تدور باستمرار. تحتوي مجرة ​​درب التبانة على كمية عالية من الغبار والغاز ملفوفة حول انتفاخ المجرة المركزي. يحتوي الانتفاخ المجري على كمية كثيفة من الغبار والغاز والنجوم. وداخل هذا الانتفاخ يوجد ثقب أسود كبير (انظر الشريحة رقم 8). يقع نظامنا الشمسي على بعد حوالي 30.000 سنة ضوئية من مركز المجرة & # 8217.

[في الصورة: مجرة ​​درب التبانة التي تم التقاطها بواسطة تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا.]

القمر هو جسم سماوي يدور حول الأرض ويصادف أنه أسهل شيء يمكن رؤيته في سماء الليل. عندما يدور القمر حول كوكبنا ، نراه يمر بـ & # 8220phases ، & # 8221 حيث تظهر في أوقات مختلفة نسب مختلفة من سطح القمر & # 8217s. لقد وجهت هذه المراحل الزمن منذ بداية البشرية. يكرر الشهر التقويمي تقريبًا مدار القمر & # 8217s للأرض.

[في الصورة: القطب الشمالي للقمر تم تجميعه من 18 صورة تم التقاطها بواسطة نظام التصوير في جاليليو.]

السديم هو سحابة كبيرة من الغبار والغاز في الفضاء تنتج عندما يموت نجم. يتجمع الغاز والغبار في النهاية معًا في كتلة كبيرة بما يكفي لتشكيل جاذبيتهما الخاصة. يمكن أيضًا أن تكون السدم أماكن لتكوين نجوم جديدة ويشار إليها أحيانًا باسم حضانات & # 8220star. & # 8221

[في الصورة: سديم النورس.]

رقم 32. فرضية سديم

الفرضية السدمية هي النظرية الأكثر قبولًا حول كيفية ولادة نظامنا الشمسي. ولدت النظرية نفسها خلال الثورة العلمية من القرن السادس عشر إلى القرن الثامن عشر. تنص النظرية وجوهر 8217 على أن نظامنا الشمسي ولد من سديم منذ بلايين السنين. تم تطبيق النظرية أيضًا على كيفية ظهور جميع النجوم.

[في الصورة: الفرضية السدمية لابلاس ، ١٨٨٢]

أرشيف صور الكتاب على الإنترنت // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

رقم 33. النجم النيوتروني

النجوم النيوترونية هي أجسام صغيرة ولكنها كثيفة للغاية تولد عن طريق الموت المتفجر لنجم عملاق. يمكن أن توجد النجوم النيوترونية في حالتين. الأول هو نجم نابض ، ينبعث منه شعاع إشعاع ضيق. والثاني هو نجم مغناطيسي ، له مجال مغناطيسي قوي لديه القوة لتشويه الذرات.

[في الصورة: رسم فنان لنجم نيوتروني معزول.]

كيسي ريد - جامعة ولاية بنسلفانيا // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

# 34. سحابة أورت

سميت على اسم عالم الفلك يان أورت الذي يمكن أن تكون نظريته حول السحابة التي تتكون من غلاف من الأجسام الجليدية الموجودة خارج حزام كايبر ، أو المنطقة الموجودة في نظامنا الشمسي خارج نبتون ، مسؤولة عن المذنبات طويلة المدى المرئية من الأرض (مثل Halley & # 8217s). يُفترض أن السحابة تشتمل على بقايا مواد قرصية للكواكب والشمس.

[في الصورة: مفهوم هذا الفنان يضع مسافات النظام الشمسي في نصابها.]

باختصار ، المدار هو المسار المنحني جاذبيًا لجسم ما في الفضاء. بمعنى آخر ، المدار هو الحركة الدائرية التي تنتقل فيها الأجسام في الفضاء بسبب الجاذبية & # 8217s سحب. على سبيل المثال ، يدور القمر حول الأرض وتدور الأرض حول الشمس في حركة دائرية. يسمى الجسم الذي يدور حول آخر قمره الصناعي.

[في الصورة: محطة الفضاء الدولية تدور حول الأرض.]

# 36. المنظر

يتضمن القياس باستخدام المنظر تقدير مسافة الأجرام السماوية القريبة عن طريق قياس الحركة ضد الأجرام السماوية البعيدة. غالبًا ما تُستخدم هذه الطريقة عند قياس مسافات النجوم المجاورة ، والتي تسمى المنظر النجمي.

[في الصورة: مفهوم الفنان عن اختلاف المنظر.]

النجوم الزائفة هي أجسام كبيرة بعيدة في الفضاء يتم تشغيلها بواسطة ثقوب سوداء كبيرة وقوية. تميل إلى أن تتألق بشكل ساطع لدرجة أن ضوءها يحجب المجرات القديمة الموجودة بداخلها. إنها قادرة على إصدار آلاف المرات من الطاقة التي تنبعث منها مجرة ​​درب التبانة.

[في الصورة: مفهوم الفنان عن الكوازار.]

رقم 38. العملاق الأحمر

العملاق الأحمر هو نجم يقترب من أيامه الأخيرة ويقترب من الموت. إذا تحول نجم إلى عملاق أحمر ، فإن النجم يكون في آخر حالات تطوره النجمي ويتمدد. ستتوسع شمسنا في النهاية وتتحول إلى عملاق أحمر & # 8212 ولكن ليس لبضعة مليارات من السنين.

[في الصورة: تُظهر الصورة "صدمة القوس" لنجم محتضر يُدعى R Hydrae ، أو R Hya ، في كوكبة Hydra.]

رقم 39. التحول الأحمر

يوضح التحول الأحمر والانزياح الأزرق كيف يغير الضوء الطول الموجي عندما تقترب الأجسام الموجودة في الفضاء أو تبتعد عن بعضها البعض. عندما يتحرك كائن بعيدًا عنا ، يتم إزاحة الضوء نحو النهاية الحمراء من طيف الألوان. في المقابل ، عندما يقترب الضوء ، يتحول الضوء نحو النهاية الزرقاء للطيف. إلى جانب التحول إلى اللون الأزرق ، يعد التحول إلى اللون الأحمر ذا قيمة كبيرة في فهم الكون وتوسع الكون # 8217.

[في الصورة: صورة لما يمكن أن تكون أبعد مجرة ​​شوهدت على الإطلاق. تمدد ضوء النجوم في المجرة الصغيرة إلى أطوال موجية أطول ، أو "انزياح أحمر" بسبب توسع الكون.]

# 40. النظام الشمسي

النظام الشمسي هو نظام مرتبط جاذبيًا للشمس والأجسام التي تدور حوله. ويشمل ذلك الأجسام التي تدور حول الأجسام التي تدور حول الشمس. على سبيل المثال ، يحتوي نظامنا الشمسي على الشمس والكواكب التي تدور حولها ، بالإضافة إلى الأقمار والأجسام الأخرى التي تدور حولها.

[في الصورة: عرض منمق لنظامنا الشمسي.]

رقم 41. الرياح الشمسية

الرياح الشمسية هي رياح تعمل على تدفق جزيئات الشمس والبلازما من الشمس. نظرًا لأن الرياح الشمسية تحمل جزيئات مشحونة من الشمس باتجاه الأرض ، فقد يكون لها آثار كارثية على سكان الأرض و 8217. ولكن لا تقلق ، فإن المجال المغناطيسي للأرض يوفر درعًا قويًا جدًا ضد أي من هذه التأثيرات السلبية.

[في الصورة: الظروف التي لاحظتها مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا خلال رحلة جوية تصور الرياح الشمسية على تيتان.]

رقم 42. السباغيتيتيف

يشار إليه أحيانًا باسم & # 8220noodle effect ، & # 8221 Spaghettification عندما تمد قوى المد والجزر الأجسام لتصبح طويلة ورقيقة مثل المعكرونة. يمكن أن يحدث هذا التأثير أيضًا بسبب الجاذبية الهائلة للثقب الأسود.

[في الصورة: رسم توضيحي يوضح ما سيفعله السباغيتي لرائد فضاء يدخل أفق حدث ثقب أسود صغير.]

المشاع الإبداعي // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

بخلاف العمل كأضواء إرشادية جميلة في سمائنا ، فإن النجوم هي أجسام فلكية تتكون من غاز يسحب نفسه مع جاذبيته الخاصة. يخلق الاندماج النووي في قلب النجم الضوء الذي تنبعث منه النجوم.

[في الصورة: نجمة من كوكبة السحلية.]

رقم 44. عنقود نجمي

بنفس الطريقة التي يمكن أن ترتبط بها الكواكب جاذبيًا بالشمس ، مما يجعلها تدور حولها ، يمكن للنجوم أيضًا أن تتجمع معًا بسبب الجاذبية. يمكن تحديد نوعين من العناقيد النجمية: العناقيد الكروية والعناقيد المفتوحة. العناقيد الكروية هي مجموعات ضيقة من آلاف النجوم الأكبر سناً ، في حين أن العناقيد المفتوحة تتكون من بضع مئات من النجوم الصغيرة جدًا.

# 45. سوبرنوفا

المستعر الأعظم هو أكبر انفجار يمكن رؤيته بالعين البشرية. يحدث المستعر الأعظم كخطوة أخيرة لنجم ضخم يحتضر ويصدر ضوءًا شديد السطوع. يحدث هذا في موت نجم لا يقل عن خمسة أضعاف كتلة نظامنا الشمسي و # 8217s شمس.

[في الصورة: تم تجميع البيانات من أربعة تلسكوبات فضائية مختلفة لإنشاء عرض متعدد الأطوال الموجية لمستعر أعظم يسمى RCW 86.]

رقم 46. تلسكوب

التلسكوب هو الأداة المميزة لعلماء الفلك لرؤية الأجسام البعيدة في الفضاء بمزيد من التفصيل. اليوم ، تم تصميم التلسكوبات بمرايا منحنية تجمع الضوء من السماء وتركزه بحيث يمكن رؤية الأشياء البعيدة.

[في الصورة: تلسكوب هابل الفضائي كما يُرى من مكوك الفضاء المغادرة أتلانتس.]

رقم 47. نظرية النسبية

تم تطوير نظرية النسبية من قبل ألبرت أينشتاين في عام 1905 وتتضمن كلاً من نظريات النسبية الخاصة والنسبية العامة. تحدد النظرية أن قوانين الفيزياء هي نفسها بالنسبة لجميع المراقبين غير المتسارعين وكانت هائلة في تقديم إطار عمل للمكان والزمان.

المجال العام // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

المد والجزر هو ارتفاع وانخفاض مستوى سطح البحر الناجم عن جاذبية القمر والشمس. إنها واحدة من أكثر الظواهر موثوقية في العالم. يسمى الفرق بين المد والجزر بمدى المد والجزر.

Lookang // ويكيميديا ​​كومنز عرض المزيد عرض أقل

# 49. قزم ابيض

القزم الأبيض هو نجم صغير نسبيًا بحجم كوكب كثيف جدًا. إنه في الأساس نجم استنفد كل وقوده النووي من الداخل. يطرد معظم مادته الخارجية ، تاركًا لبًا أبيض ساخنًا يبرد على مدى المليار سنة القادمة.

[في الصورة: NGC 7293 ، المعروف باسم سديم اللولب. لب النجم بقايا صغيرة وساخنة وكثيفة تُعرف بالقزم الأبيض.]

# 50. كون

وأخيرًا ، لقد وصلنا إلى الكون. تعريف محمّل حير العلماء لأجيال ، الكون يحتوي على مليارات المجرات وحتى المزيد من النجوم إلى جانب كواكبهم وأقمارهم وكويكباتهم ومذنباتهم وغبارهم وغازهم ، وكلها موجودة في دوامات في الشيء الهائل الذي نسميه الفضاء.

[في الصورة: صور الفضاء السحيق التي تم التقاطها بواسطة هابل.]

تكريما لعيد ميلاد NASA & rsquos ، قام Stacker بتجميع قائمة من مصطلحات علم الفلك والفيزياء الفلكية الرئيسية الموجودة خارج هذا العالم!


97٪ من الكون المرئي لا يمكن الوصول إليه إلى الأبد

مفهوم المقياس اللوغاريتمي للفنان للكون المرئي مع النظام الشمسي في المركز ، الكواكب الداخلية والخارجية ، حزام كايبر ، سحابة أورت ، ألفا قنطورس ، Perseus Arm ، مجرة ​​درب التبانة ، مجرة ​​أندروميدا ، المجرات القريبة ، الشبكة الكونية ، إشعاع الميكروويف الكوني و بلازما بيغ بانغ غير المرئية على الحافة. بقلم بابلو كارلوس بوداسي

في ذلك اليوم ، كنت أقرأ منشورًا بقلم إيثان سيجل على مدونته الممتازة ، Starts With a Bang ، حول ما إذا كان من المنطقي اعتبار الكون دماغًا عملاقًا. (الإجابة المختصرة هي لا ، لكن اقرأ منشوره للحصول على التفاصيل.) شيء ما ذكره في المنشور لفت انتباهي.

لكن هذه المجموعات الفردية الكبيرة سوف تتسارع بعيدًا عن بعضها البعض بفضل الطاقة المظلمة ، وبالتالي لن تتاح لها أبدًا فرصة لقاء بعضها البعض أو التواصل مع بعضها البعض لفترة طويلة جدًا. على سبيل المثال ، إذا كنا سنرسل اليوم إشارات من موقعنا ، بسرعة الضوء، سنكون قادرين فقط على الوصول إلى 3٪ من المجرات في كوننا المرئي اليوم ، أما المجرات الباقية فهي بالفعل بعيدة المنال إلى الأبد.

كان رد فعلي الأول عند قراءة هذا ، حقًا؟ 3٪. هذا يبدو صغيرا للغاية.

ما يتحدث عنه سيجل هو تأثير ناتج عن تمدد الكون. فقط لكي نكون واضحين ، & # 8220 توسع الكون & # 8221 لا يعني & # 8217t أن المجرات تتوسع في الفضاء من نقطة مركزية ما ، ولكن هذا الفضاء نفسه يتوسع في كل مكان في الكون بشكل متناسب. بعبارة أخرى ، الفضاء ينمو ، مما يجعل المجرات البعيدة تصبح أكثر بعدًا ، ومع نمو الفضاء في الفضاء المتداخل ، كلما بعدت المجرة عنا ، زادت سرعة ابتعادها عنا.

هذا يعني أنه كلما ابتعدنا أكثر فأكثر ، فإن حركة تلك المجرات بالنسبة إلينا تقترب أكثر فأكثر من سرعة الضوء. أبعد من مسافة معينة ، تتحرك المجرات بعيدًا عنا أسرع من سرعة الضوء. (هذا لا ينتهك النسبية لأن تلك المجرات ، بالنسبة لإطارها المحلي ، لا تتحرك في أي مكان بالقرب من سرعة الضوء.) وهذا يعني أنها خارج مخروط الضوء لدينا ، خارج قدرتنا على أن يكون لها أي تأثير سببي عليها. ، خارج ما يطلق عليه & # 8217s مجال هابل (يسمى أحيانًا حجم هابل). لاحظ أننا قد لا نزال نرى المجرات خارج حجم هابل إذا كانت داخل مجال هابل.

ما هو حجم كرة هابل؟ يمكننا حساب نصف قطرها بقسمة سرعة الضوء على ثابت هابل: H0. ح0 هو معدل تمدد الفضاء. يقاس عادةً بحوالي 70 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا فرسخ ، أو حوالي 21 كيلومترًا في الثانية لكل مليون سنة ضوئية. بعبارة أخرى ، لكل مليون سنة ضوئية مجرة ​​منا ، في المتوسط ​​، ستزداد المسافة بين تلك المجرة وبيننا بمقدار 21 كم / ثانية (كيلومترات في الثانية). لذلك ، مجرة ​​تبعد 100 مليون سنة ضوئية تبتعد عنا بسرعة 2100 كم / ثانية (21 × 100) ، ومجرة على بعد 200 مليون سنة ضوئية سوف تنحسر بسرعة 4200 كم / ث (21 × 200) ، زائد أو ناقص أي حركة قد تمتلكها المجرات بالنسبة لبيئتها المحلية. سرعة الضوء حوالي 300000 كم / ث. إذا أخذنا 300000 وقسمنا على 21 ، فسنحصل على ما يزيد قليلاً عن 14000. سيكون ذلك 14000 مليون ، أو نصف قطر كرة هابل بحوالي 14 مليار سنة ضوئية.

(إذا كنت & # 8217 مثلي ، فستلاحظ على الفور التشابه بين نصف قطر كرة هابل وعمر الكون. عندما لاحظت هذا لأول مرة منذ بضع سنوات ، بدا الأمر وكأنه مصادفة أكثر من اللازم ، لكنني ملاذ & # 8217t قادرًا على العثور على أي علاقة موصوفة في الأدبيات. يبدو أنها مصادفة ، على الرغم من أنه من المسلم به أنها علاقة مشبوهة فظيعة.)

حسنًا ، نصف قطر كرة هابل يبلغ 14 مليار سنة ضوئية. وفقًا لمقالات إخبارية علمية مشهورة ، تبعد المجرات الأبعد التي يمكننا رؤيتها حوالي 13.2 مليار سنة ضوئية ، وخلفية الميكروويف الكونية تبعد 13.8 مليار سنة ضوئية ، لذلك كل ما يمكننا رؤيته بأمان داخل مجال هابل ، أليس كذلك؟

خاطئ. تشير المقالات الإخبارية في علم الفلك في جميع أنحاء العالم تقريبًا إلى المسافات الكونية باستخدام وقت السفر الخفيف ، وهو مقدار الوقت الذي يستغرقه الضوء الذي رأينا فيه شيئًا ما للانتقال من الجسم إلينا. بالنسبة للمجرة القريبة نسبيًا ، لنقل 20-30 مليون سنة ضوئية ، هذا جيد. في هذه الحالات ، يكون وقت السفر الخفيف قريبًا بدرجة كافية من مسافة الحركة المشتركة أو & # 8220proper & # 8221 المسافة ، والمسافة بيننا وبين المجرة البعيدة & # 8220 right now & # 8221 ، بحيث لا يحدث فرقًا حقيقيًا. ولكن عندما ننظر إلى الأشياء التي تبعد بلايين السنين الضوئية ، يبدأ هناك فرق كبير بشكل متزايد بين المسافة المناسبة ووقت انتقال الضوء.

تلك المجرات البعيدة التي يمكن رؤيتها والتي تبعد 13.2 مليار سنة ضوئية في وقت السفر الخفيف هي أكثر من 30 مليار سنة ضوئية في المسافة المناسبة. الخلفية الكونية الميكروية ، وهي أبعد شيء يمكننا رؤيته ، تبعد 46 مليار سنة ضوئية. لذلك ، في & # 8220proper & # 8221 المسافات ، يبلغ نصف قطر الكون المرئي 46 مليار سنة ضوئية.

بشكل حاسم ، نصف قطر كرة هابل المحسوب أعلاه هو أيضًا بوحدات مسافة مناسبة. (سيكون نصف القطر في وقت السفر الخفيف حوالي 9 مليارات سنة ضوئية لكل آلة حاسبة كونية سهلة الاستخدام لـ Ned Wright & # 8217s.)

يمكننا استخدام نصف قطر كل كرة لحساب أحجامها. يبلغ حجم كرة هابل حوالي 11.5 تريليون سنة ضوئية مكعبة. يبلغ حجم الكون المرئي حوالي 408 تريليون سنة ضوئية مكعبة. 11.5 مقسومة على 408 تساوي 0.00282 ، أو حوالي 3٪. كان سيجل يعرف بالضبط ما كان يتحدث عنه. (لا يعني ذلك أنني كنت أشك في ذلك).

بعبارة أخرى ، 97٪ من الكون المرئي بعيد عن متناول أيدينا إلى الأبد. (على الأقل ما لم يخترع أحدهم محرك أسرع من محرك الأقراص الخفيف).

من الجدير بالذكر أنه مع استمرار الكون في التوسع ، ستصبح كل العناقيد المجرية معزولة عن بعضها البعض. في حالتنا ، في غضون 100-150 مليار سنة ، ستصبح المجموعة المحلية من المجرات معزولة عن بقية الكون. (بحلول ذلك الوقت ، ستكون المجموعة المحلية قد انهارت لتصبح مجرة ​​إهليلجية واحدة.) وما زلنا قادرين على رؤية بقية الكون ، ولكن على مدى تريليونات السنين ، سوف يتحول إلى اللون الأحمر بشكل متزايد ، و بشكل غريب ، تمدد المزيد من الوقت ، حتى يصبح من غير الممكن اكتشافه. بحلول ذلك الوقت ، سيكون هناك فقط أقزام حمراء وأقزام بيضاء تولد الضوء ، لذلك سيكون الكون بالفعل مكانًا غريبًا جدًا ، على الأقل وفقًا لمعاييرنا الحالية.

إذا تمكن أحفادنا البعيدين من استعمار المجرات في مجموعات مجرية أخرى ، فسوف ينفصلون في النهاية عن بعضهم البعض. إذا استمرت أي معلومات عن الكون المحيط في تلك العصور البعيدة ، فقد يُنظر إليها في النهاية على أنها أساطير ، وهو أمر لا يمكن التحقق منه من قبل تلك الحضارات التي تعيش تريليونات السنين من الآن.


مصطلحات الفضاء الفارغ على حافة الكون المرئي؟ - الفلك


نموذج مصغر لنظام الأرض والقمر.
حتى بالنسبة للأشياء "القريبة" ، هناك مساحة فارغة أكبر بكثير من الأشياء لملءها.


الأحجام النسبية للكواكب الأرضية (أعلاه)
الأحجام النسبية لكواكب المشتري (أدناه)

المواقع النسبية للكواكب. على اليسار ، الكواكب الداخلية ، خارج كوكب المشتري. على اليمين ، الكواكب الخارجية ، ومذنب هالي. في الرسم التخطيطي السابق ، كانت الكواكب الخارجية بعيدة جدًا لدرجة أنه لا يمكن عرض مداراتها ، بينما في المخطط الأخير ، تكون الكواكب الداخلية قريبة جدًا من حيث لا يمكن عرض مداراتها. في كلا المخططين ، سيكون الحجم الفعلي للشمس والكواكب أصغر بعشرات أو مئات المرات من النقاط المستخدمة لإظهار مواقعها.

حافة النظام الشمسي
هذا ينهي عدد الكواكب الرئيسية ، ولكن ليس جرد نظامنا الشمسي. بعيدًا قليلاً عن مدار نبتون ، تتحرك مئات الآلاف أو الملايين من رقائق الجليد الصغيرة ، التي يبلغ قطرها أقل من خمس بوصة في كل حالة ، ومعظمها أصغر من رقاقات الثلج في نموذجنا ، ببطء في مدارات واسعة ، تصل إلى اثنين مائة ميل في نصف القطر في نموذجنا المقياس نصف مليار ، أو مائة مليون ميل في نصف القطر الفعلي. هذه هي أجسام حزام كايبر (KBOs) ، والتي تم اكتشافها لأول مرة ، بلوتو ، وهو الوحيد الذي يُمنح حاليًا حالة الكواكب ، على الرغم من أن وضعه ككوكب ، وحالة كائنات أخرى ذات حجم مشابه ، موضع نقاش ساخن الآن بعد أن عرفنا أن بلوتو ليس الشاغل الوحيد لهذا الجزء الخارجي من نظام الكواكب.
قبل قرنين من الزمان ، كان هناك سؤال مشابه موجود في النظام الشمسي الداخلي. بين مداري المريخ والمشتري ، توجد مئات الآلاف من الأجسام الصغيرة ، الكويكبات ، التي ستكون مجرد حبيبات رمل ، أو أكثر شيوعًا بقع غبار مجهرية ، في نموذجنا. عندما تم اكتشاف سيريس ، أول ما تم اكتشافه ، كان يُفترض أنه كوكب. ولكن سرعان ما تم العثور على بالاس ثم فيستا ، وفي غضون بضع سنوات أخرى ، تم العثور على عدة أشياء أخرى ، وسرعان ما أصبح من الواضح أنه قد لا يكون من المعقول تسمية كل هذه الكائنات بالكواكب ، لذلك تم تخفيض رتبتها إلى كواكب ، مما يعني أشياء تشبه الكواكب ( ولكن بحجم صغير بما يكفي لدرجة أن حالة الكواكب كانت موضع شك) ، أو الكويكبات ، والتي تعني الأجسام الصغيرة جدًا لدرجة أنها تبدو ، على مسافات الكواكب ، مثل النجوم ، حتى من خلال التلسكوب بينما الكواكب "الحقيقية" ، على الرغم من مجرد نقاط عند عرضها بدون تلسكوب ، عرض أقراص صغيرة ، عند عرضها بواحد.
إذا كان اكتشاف بلوتو قد تبعه بسرعة اكتشاف أجسام مماثلة كما كان اكتشاف سيريس ، فربما قررنا في وقت مبكر خفض مرتبة بلوتو من حالة الكواكب. لكن مرت أكثر من خمسين عامًا بين اكتشاف بلوتو و KBO الذي تم اكتشافه لاحقًا ، وخلال هذه الفترة أصبحت مكانة بلوتو ككوكب مترسخة في أذهان علماء الفلك وعامة الناس ، وبالتالي فإن مسألة حالته هي لا تزال مسألة رأي متنوع للغاية.
تتحرك معظم أجسام حزام كايبر حول الشمس في مدارات أكثر دائرية ، في نفس اتجاه الكواكب ، وفي نفس المستوى تقريبًا. ولكن هناك عشرات أو مئات المليارات من الأجسام الأخرى تتحرك حول الشمس ، بعيدًا عن البنية الشبيهة بالقرص التي تحتوي على معظم أجسام حزام كايبر. الغالبية العظمى من هذه الأجسام لا يتجاوز عرضها بضعة أميال ، ويمكن تمثيلها ببقع مجهرية من الجليد في نموذجنا ، ولكن على الرغم من صغر حجمها ، يمكن أن تظهر أحيانًا أكبر ، في سماء الليل ، من الشمس أو القمر! يحدث هذا عندما تنتقل إحدى هذه الأجزاء من الزغب الفضائي من موضعه الطبيعي ، إلى ما بعد مدار بلوتو ، إلى داخل مدار كوكب المشتري جيدًا مع اقتراب الجسم الجليدي من الشمس ، تتبخر حرارته بعض جليده ، والغازات الناتجة. تتدفق إلى الفضاء في جميع الاتجاهات ، وتشكل كرة مخلخلة من الغاز يبلغ قطرها عشرات الآلاف من الأميال - "رأس" أو "غيبوبة" "المذنب". في الوقت نفسه ، تدفع الرياح الشمسية ، نسيمًا رقيقًا بشكل لا يصدق (سريع الزوال جدًا بحيث لا يمكن تمثيله بأي شكل من الأشكال في نموذجنا) يبتعد عن الشمس بسرعة مئات الأميال في الثانية يدفع الغازات المتدفقة بعيدًا عن الأجسام الجليدية ، مما يؤدي إلى تحريك الغازات إلى الخارج ، بشكل أسرع وأسرع ، حتى تشكل غاسلًا متوهجًا ، يمتد بعيدًا عن الشمس باتجاه الفضاء بين النجوم. هذا "الذيل" هو الذي يعطي المذنبات اسمها (يستند "المذنب" إلى مصطلح يوناني يعني "نجم مشعر") ، وحجمها الكبير الظاهر على الرغم من أن بقعة الجليد التي هي الجسم المادي الفعلي تتحرك حول الشمس صغير جدًا بحيث لا يمكن رؤيته ، فقد يمتد الذيل عشرات أو مئات الملايين من الأميال ، وإذا مر المذنب بالقرب من الأرض ، فقد يمتد الذيل بقدر نصف المسافة عبر السماء ، في ظل ظروف استثنائية.
لفترة طويلة ، كان أصل المذنبات لغزًا ، لكننا الآن على يقين من أنها تمثل أجزاءًا متبقية من تكوين النظام الشمسي الخارجي ، تم إلقاؤها في اتساع الفضاء من خلال تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الكبيرة التي تقع. هناك ، حتى تملأ منطقة ما يقرب من عشرة إلى عشرين بالمائة من الطريق من الشمس إلى النجوم القريبة بتوزيع كروي لأجسام صغيرة للغاية ، ولكن عديدة بشكل لا يصدق ، كل منها يدور حول الشمس في مدار مستقر تمامًا ، في غياب التأثيرات الخارجية ، ولكن الكثير منها ، مع العديد من أنواع المدارات المختلفة ، بحيث أن الأرقام المستخدمة لوصف المدارات يمكن أن تكون تقريبًا أي مجموعة من الأرقام العشوائية التي لا تنتهك قوانين الحركة المدارية.
الآن ، قيل للتو أن هذه الأجسام "تملأ" منطقة ما يقرب من عشرة إلى عشرين بالمائة من الطريق من الشمس إلى النجوم القريبة. ولكن ما هو حجم هذه المنطقة ، وما مدى جودة ملء هذه المنطقة؟ الجواب ، كبير جدًا ، وليس كثيرًا على الإطلاق. بالنسبة للمسافات إلى أقرب النجوم ، تُقاس بعشرات الملايين من الأميال ، وحتى في نموذج أصغر بمقدار نصف مليار مرة من الواقع ، فإن أقرب النجوم ستكون على بعد أكثر من خمسين ألف ميل. لذا فإن منطقة سحابة أورت ، كما يطلق عليها ، ربما يبلغ قطرها من عشرة إلى عشرين ألف ميل ، في نموذجنا ، وحتى مئات المليارات من القطع المجهرية من الجليد ستنتشر على نحو رقيق للغاية بحيث يكون من المستحيل رؤيتها ، حتى لو كانت أكبر بكثير. نتيجة لذلك ، هذه الحافة الخارجية للنظام الشمسي ، على الرغم من شبه مؤكد كما هو موصوف هنا ، لم يتم ملاحظتها مطلقًا ، ومن الصعب تخيل أي طريقة لمراقبتها على الإطلاق ، باستثناء حقيقة أن وجودها يكاد يكون مؤكدًا مطلوبًا ، شرح ما نلاحظه ، عندما يمر أحد سكان تلك المنطقة الشاسعة بالقرب منا ، والنجم الذي يربطنا بها جميعًا بتأثيره الجاذبي ، الشمس.

عالم النجوم
ما وراء النظام الشمسي ، عشرات الآلاف وأكثر من الأميال منا ، في نموذجنا ، ومئات الملايين من الأميال في اتساع الفضاء الحقيقي ، تكمن النجوم. كل من النجوم التي نراها في سمائنا هي شمس مثل شمسنا. معظمها أصغر حجماً وأخف وزناً من شمسنا ، ولكن تقريباً كل ما يُرى بدون مساعدة بصرية يكون أكبر وأكثر إشراقًا ، وفي بعض الحالات يكون أكبر بكثير وأكثر إشراقًا من الشمس. Polaris ، على سبيل المثال ، تظهر كنجم خافت جدًا لأولئك الذين يعيشون في سماء مدينة مضاءة بشكل ساطع (وهو بالطبع معظم الناس في العالم). هذا جزئيًا لأنه بعيد نسبيًا ، مقارنةً بأقرب النجوم ، وجزئيًا بسبب ذلك الكل النجوم بعيدة ، في أي تصور عادي للمسافة. أقرب نجم نعرفه ، Proxima Centauri ، يبعد مائتين وخمسين ألف مرة عن الشمس ، أو في نموذجنا المقياس ، خمسون ألف ميل. تتناثر النجوم الأخرى عبر الفضاء الشاسع على مسافات متشابهة أو أكبر من بعضها البعض ، بحيث يكون أقرب جيران لكل نجم على بعد عشرات الآلاف من الأميال في نموذجنا ، ومئات الملايين من الأميال في الفضاء.

تمثل النقاط الموجودة في أقصى اليسار واليمين مواقع الشمس وألفا قنطورس ، أقرب نجم إلى الشمس. إذا كان هذا الرسم البياني صحيحًا بالنسبة للمقياس ، فسيكون مدار بلوتو أصغر بعشر مرات من النقطة المستخدمة لإظهار موقع الشمس. على الرغم من اتساع وفارغ النظام الشمسي ، فإن الفضاء بين النجوم يكاد يكون أكثر اتساعًا وفارغًا.

نظرًا لأن مسافات النجوم شاسعة جدًا ، لا يمكننا أن نتوقع استخدام الأميال لوصفها ولفترة طويلة جدًا ، سنة ضوئية (المسافة التي يمر بها الضوء ، الذي يسافر بسرعة 186400 ميل أو 300000 كيلومتر في الثانية في عام واحد) تعتبر وحدة مناسبة للمسافة.
داخل النظام الشمسي ، نحن لا نهتم عادة بـ "الوحدات الضوئية" لقياس المسافات ، لأن السرعة الكبيرة للضوء تسمح لها بعبور المسافات بين الكواكب ، رغم أنها شاسعة ، في أوقات قصيرة نسبيًا. لا يستغرق الأمر سوى ثانية أو نحو ذلك حتى يصل الضوء إلى الأرض من القمر ، ودقائق قليلة فقط للوصول إلينا من الشمس والكواكب القريبة ، وساعات قليلة فقط حتى يصل إلينا من أبعد الكواكب. ولكن عندما نتخذ خطوات عملاقة حقًا نحو الخارج ونفقد أنفسنا في اتساع الفضاء النجمي ، تصبح أوقات السفر الخفيف سنوات ، ثم عقودًا ، ثم قرونًا ، وآلاف السنين ، لأن هناك نجومًا ، مثل Rigel in Orion ، و Canopus في كارينا ، التي يستغرق الضوء آلاف السنين للوصول إلينا. هذه النجوم هي من بين ألمع النجوم التي نعرفها ، أكثر سطوعًا من الشمس بعشرات ومئات الآلاف من المرات ، لكنها بعيدة جدًا لدرجة أنها في سماء الليل لدينا مجرد بقع ، تتلألأ بشكل خافت في سواد المساحات الفارغة. التي تقع بينهم وبين الشمس.
لمئات السنين الضوئية في جميع الاتجاهات ، وآلاف السنين الضوئية في اتجاهات أخرى ، تنتشر النجوم ، بشكل شبه عشوائي ، عبر الفضاء النجمي. على الرغم من وجود عدة سنوات ضوئية متباعدة ، فإن المسافات الشاسعة التي تنتشر فيها تسمح لأعدادهم الإجمالية بالتضخم ، حيث نتحرك أكثر فأكثر في الفضاء ، حتى تملأ عشرات أو مئات الملايين من بقع الضوء الخافتة صور التعريض الطويل للسماء.

جزء من مجرة ​​درب التبانة - "بلايين ومليارات" من النجوم ، وغيوم من الغاز المتوهج ، وغبار يحجب.
(جون ب.جليسون ، الصور السماوية ، apod)

تستند هذه الصفحة إلى المحاضرة التمهيدية لفصل المحاضرة الخاص بي. يمثل الجزء أعلاه نسخة كاملة إلى حد معقول من معظم المناقشة المقدمة في الفصل ، ولكن هناك الكثير مما لم أجد وقتًا لتقديمه بشكل صحيح في هذه الصفحة أو الصفحات التالية. تمثل الملاحظات الموجزة جدًا أدناه بقية المحاضرة التمهيدية ، وسيتم توضيحها في أقرب وقت ممكن:

نظرًا لأن النجوم بعيدة جدًا ، فإن استخدام الأميال أو الكيلومترات أو حتى الوحدات الفلكية لمناقشة مسافاتها يتطلب أعدادًا كبيرة غير مفهومة. لذلك نحن نخترع وحدات جديدة. الوحدة الأكثر فائدة للفصول التمهيدية هي السنة الضوئية (LY).
يذهب الضوء 186.400 ميل / ثانية ، أو 300.000 كم / ثانية ، أو بما أن هناك 31.000.000 ثانية / سنة ، حوالي 6 تريليون ميل (أو حوالي 10 تريليون كم) في عام واحد. وهذا يجعلها مقياسًا جيدًا للمسافات النجمية.
أقرب نجم بخلاف الشمس هو alpha Centauri ، الذي يبعد ما يزيد قليلاً عن 4 سنوات ضوئية. يقع Polaris على بعد عدة مئات من السنين الضوئية. Rigel ، في Orion ، على بعد حوالي 2000 سنة ضوئية. تقع معظم النجوم في السماء ليلاً على بعد بضع عشرات أو مئات السنين الضوئية ، على الرغم من أن القليل جدًا منها على بعد بضع LY ، أو على بعد آلاف من LY.
السنوات الخفيفة لطيفة لأنها سهلة الفهم ولأننا عندما ننظر إلى الفضاء فإننا ننظر إلى الوراء في الوقت المناسب. نرى الشمس كما كانت منذ 8 دقائق و 20 ثانية. نرى كوكب المشتري كما كان في مكان ما بين 35 دقيقة و 50 دقيقة ، اعتمادًا على ما إذا كان على جانبنا من الشمس وقريبًا نسبيًا ، أو على الجانب الآخر من الشمس وبعيدًا.
إذا نظرت إلى نجم ، فسترى أنه كان بالضبط منذ عدة سنوات مثل المسافة في LY. عادة ، هذا لا فرق في شكل النجمة. النجوم لا تتغير كثيرًا ، في الأوقات التي تكون قصيرة مقارنة بملايين أو بلايين السنين. لكن في بعض الأحيان ، يمكن أن تحدث فرقًا.
هذا صحيح بشكل خاص إذا نظرنا إلى أشياء بعيدة جدًا ، مثل GALAXIES. بسبب توسع الكون ، فإن معظم المجرات تبتعد عنا ، وهي الآن أبعد مما كانت عليه عندما انبعث الضوء الذي نراها. عادة كل هذا يعني أننا نراهم كما كانوا في الماضي ، وليس كما هو الآن ، والمشاكل الناجمة عن توسع الكون بسيطة (وهذا ينطبق بشكل خاص على المجرات التي تبعد أقل من مليار سنة ضوئية) . ومع ذلك ، فإن إحدى المجرات الموضحة في صورة الأطلس السماوي هي "كوازار" نراه كما كان في جدا الماضي البعيد (في الواقع ، كما كان في وقت سابق لتكوين نظامنا الشمسي). في الوقت الذي أطلق فيه هذا الكوازار الضوء الذي يصل إلينا الآن ، كان على بعد حوالي 5 مليارات سنة ضوئية. لكن الضوء المنبعث استغرق أكثر من 10 مليارات سنة حتى يصل إلينا ، لأن المسافة بيننا وبين الكوازار توسعت بنحو 5 مليارات سنة ضوئية خلال الوقت الذي استغرق فيه الضوء للوصول إلى هنا. بعبارة أخرى ، نراها عندما كانت على بعد 5 مليارات سنة ضوئية فقط ، ولكن كما كانت قبل 10 مليارات سنة. تحذير: المزيد من المفاهيم المحيرة للعقل قادمة. طوال الوقت الذي كان ضوءه يتجه نحونا ، كانت المسافة بيننا وبين الكوازار تتوسع بسرعة ، ونتيجة لذلك أصبح الكوازار الآن على بعد أكثر من 17 مليار سنة ضوئية. في تلك المسافة الكبيرة جدًا ، هناك مسافة كبيرة بينها وبيننا بحيث يكون التوسع التراكمي لكل تلك المساحة أسرع من سرعة الضوء. لذلك لن يصل إلينا أي ضوء يتركه الآن ، وعلى الرغم من أنه يمكننا رؤية الكوازار كما كان قبل 10 مليارات سنة (باستخدام الضوء الذي يصل إلينا الآن) ، فلن نراه أبدًا كما هو الآن. يقدم هذا مفهوم "الأفق الكوني" ، الذي لا يمكن رؤية أي شيء بعده ، و "الكون المرئي" ، الذي يمكننا رؤيته كما كان من قبل (أي عندما انبعث الضوء القادم هنا) ، و راحة من الكون ، والذي لا يمكننا رؤيته أبدًا ، ومن المؤكد تقريبًا أنه أكبر بآلاف المرات (إن لم يكن ملايين أو بلايين المرات) من "الكون المرئي". (يميل علم الفلك إلى جعل العالم اليومي يشعر بأنه صغير جدًا جدًا. ولكنه بذلك يوسع رؤيتنا بعدد لا نهائي من اللانهائيات.)


شاهد الفيديو: رحلة الى حافة الكون (أغسطس 2022).