دليل المبتدئ في علم الفلك من الصفر
أحببت سماء الليل في طفولتي، عكفت لساعات طويلة على تأمل نجومها اللامعة وتلك السحابة الدخانية الخفيفة التي تسكن جنوبها في الصيف ثم تبين فيما بعد أنه مركز المجرة. كنت في الصف الأول أو الثاني الإعدادي حينما وقعت عيناي على كتاب بسيط يشرح أماكن النجوم في السماء، وكيفية التعرف عليها، كان ذلك الكتاب هو مفتاح دخولي لعلم الفلك من أوسع أبوابه، باب سماء الليل.
يبدو علم الفلك كموضوع معقد مرتبط بفيزياء و رياضيات ثقيلة، هو بالفعل كذلك في مرحلة ما. لكن، أليست أفضل ممارسة لعلم الفلك هي أن تخرج لسطوح بيتكم أو لمنطقة نائية في ليلة صافية كي تتأمل تلك المجموعة اللامعة من النجوم في السماء وتتعلم القليل عنها؟ تلك في رأيي هي أفضل بداية مع علم الفلك.
كالعادة، أحب أن أوضح أن تلك هي طريقتي التي أدخلتني لعالم سماء الليل الرائع، تفضيلاتي واختياراتي الخاصة، كل المصادر المرفقة هنا قمت باستخدامها أو الإطلاع عليها بالفعل. يمكن تقسيم عملية تعلم علم الفلك إلى مرحلتين، الأولى هي السماء ليلاً، والثانية هي الفيزياء الفلكية، في كل منهما سوف أتدرج كالعادة من أبسط المصادر حتى أكثرها صعوبة.
ملاحظة هامة: لن تحتاج لأي معرفة مسبقة في علم الفلك لتبدأ هنا.
المرحلة الأولى: السماء ليلاً
حسناً، تعلّم سماء الليل يشبه تعلم اللغة الجديدة، يجب أولاً أن تتعلم حروفها و كلماتها ثم القواعد التي تربط بين الكلمات. كلمات لغة السماء هي المفاهيم الهامة التي تنقسم لمجموعتين، المجموعة الأولى هي الإحداثيات السماوية كـ دائرة البروج، خط الإستواء السماوي، السمت، النظير .. الخ، و المجموعة الثانية هي تعلم ما تعنيه الأجرام السماوية، كـ سديم، نجم مزدوج، مجرة، تجمع نجمي مفتوح .. الخ. فهم شكل دوران السماء هو القواعد، لنبدأ بالتدريج بإعطائك بعض المصادر المبسطة لشرح تلك الموضوعات:
1. مساق علم الفلك للهواة الذي قدمته شخصياً مع أكاديمية التحرير سوف يعطيك في 45 دقيقة فقط بداية جيدة للغاية مع سماء الليل، بلغة بسيطة دارجة من دون معادلات و لا هندسة كروية سوف تتفهم جيدا معاني المصطلحات السماوية الأساسية كالكوكبة و دائرة البروج و القطب الشمالي السماوي .. الخ.
2. تقدم قناة Eye on the Sky على يوتيوب ثلاث حلقات قصيرة كتقديم جيد لسماء الليل
سوف تساعدك تلك المواد السابقة على فهم بسيط لإحداثيات سماء الليل، في الجزء الأخير من المقال – المرحلة الثانية – سوف تعطيك مساقات خان و Crash course – فكرة جيدة عن أجرام السماء، الآن انت تعلم أن سماء الليل تختلف كل يوم و يهتم الهواة بالتغيرات التي تحدث بها كل شهر، قبل الصعود للسطوح دعنا نسأل السؤال الأهم لك كمبتدئ.
ما الذي يمكنني أن أراه بالعين المجردة؟
النجوم
ليس هناك أروع من متابعة السماء في ليلة صافية خالية من ضوء القمر، ليكتمل استمتاعك يجب عليك في البداية أن تتفهم شكل الكرة السماوية، و معاني هامة كالكوكبة و اللمعان ، هي معلومات بسيطة تم توضيحها في المصدرين السابقين، لن تأخذ من وقتك الكثير لتعلمها، قسم الاتحاد الدولي الكوكبات إلى 88 كوكبة، يمكنك في أي مكان في العالم أن تتبع على الأقل ما يقرب من نصف العدد، ان تتبع الكوكبات و معرفة نجومها هو أفضل بداية مع السماء، بعد تعلم الخرائط يمكنك ان تبدأ بالكوكبات الألمع ثم الأقل لمعاناً، كذلك يمكنك التعرف على الإتجاهات، و التوقيت من خلال التعرف على الكوكبات الأهم لكل شهر، و على كوكبات كا الدب الأكبر أو كاثيوبيا للتعرف على الشمال،
القمر
لا يدعوا القمر إلى الملل أبداً، يمكنك متابعة نموه على مدى الشهر الهجري ومتابعة اختلاف أطواره، يمكنك تتبع ظواهر هامة كالكسوف و الخسوف ، كذلك يمكنك ملاحظة البحار القمرية، يمكنك أيضاً متابعة الإقترانات القمرية مع نجوم أو كواكب هامة، غالباً ما يكون ذلك من أمتع ما يكون.
الكواكب
مع المتابعة المستمرة سوف تتمكن من التعرف الى الكواكب في السماء، المشترى – الزهرة – المريخ – زحل – عطارد .. هي كلها كواكب تلمع في السماء يمكنك تتبع حركتها و اقترانها مع القمر، و مع نجوم أخرى و مع بعضها، يمكنك متابعة خط سير الكواكب طول العام بالنسبة للشمس و الأرض و تعلم حركتها بالنسبة للكوكبات، و ملاحظة تراجع بعد الكواكب كالمريخ بالنسبة للنجوم.
الشمس
يمكن للشمس أن تكون موضوعاً هاماً للمتابعة بالعين المجرده، يمكنك أن تراقب بسهولة تغير مكان شروقها و غروبها من نافذتك على مدى الفصول الأربعة، جنوب قليلاً أم شمال قليلاً أم في المنتصف، يمكنك كذلك متابعة طول اليوم و ارتفاع الشمس و التعرف على أيام الاعتدال الربيعي و الخريفي، الإنقلاب الشتوي و الصيفي.
الزخات الشهابية
من أروع ما يمكن أن تتابعه في السماء هو زخه شهابية ، يتعجب الكثيرون من مجرد معرفة أن للشهب مواعيد لسقوطها، يكون ذلك حينما تمر الأرض في البقايا التي تركها مذنب ضخم كسويفت تتل او هالي، الرباعيات في يناير/كانون الثاني و البرشاويات في أغسطس/آب و الجوزائيات في ديسمبر/كانون الأول، مشهد سماوي مهمل الروعة، يمكنك أن ترى أكثر من 60 شهاب في الساعة الواحدة في اليالي الرئيسية لتلك التساقطات و التي غالباً ما يتم الإعلان عنها .
الآن يمكن أن تصعد فوق سطوح بيتكم لإلقاء نظرة على سماء الليل، هناك عدة أدوات يمكنها أن تساعدك بقوة في أول لياليك مع النجوم:
1. تقدم إضاءات خريطة شهرية توضح من خلالها أهم أحداث الشهر و نجومه اللامعة و طريقة استخدام الخرائط الفلكية، كذلك تقدم نصائح للهواة و حكايات عن النجوم، يمكنك متابعتها بشكل دوري أول كل شهر من هنا
2. يقدم موقع Hubblesite فيديو شهري مجاني لتوضيح أهم الأحداث خلال الشهر، تلك التي سوف تتابعها بعينيك، الفيديو بسيط و يمكن الإعتماد عليه
3. يمكنك تحميل تطبيق Google sky map من متجر تطبيقات هاتفك الذكي، سوف يساعدك في التعرف على سماء الليل بكل سهولة حتى و ان كانت تلك هي المرة الأولى لك فوق السطوح ليلاً .. حيث يستخدم التطبيق تقنية الجيروسكوب و الجي بي اس و البوصلة المعروفة في أندرويد لجعل سطوح بيتكم هو مركز الكون، و كل ما تحتاجه هو ان تدور بجهازك في السماء فتظهر على شاشة موبايلك او حاسبك اللوحي أشكال و أسماء كل تلك النجوم او الكواكب، كل ما تحتاجه هو توجيه جهازك نحو تلك تلك النجمة اللامعة اللتي تود أن تعرف إسمها، التطبيق مجاني ، وهو سريع الاستجابة جداً ، وفيه محرك بحث يمكنك بواسطته العثور في على الكوكب او النجم الذي تريده لينقلك له عبر توجيه يديك للحركة في أي اتجاه.
4. يعطيك تطبيق Sky & telescope للهواتف الذكية كذلك دليل يومي لأهم الأحداث الفلكية بشكل بسيط يمكنك متابعته.
5. يمكن لبرنامج Stellarium أن يكون محطتك الأولى نحو السماء، من خلاله سوف تتمكن ببساطة من التعرف على أماكن النجوم و أسمائها و الكوكبات كذلك. البرنامج مجاني، و مفتوح المصدر. ادخل للبرنامج و ابدأ ببساطة في تحديد الوقت و التاريخ و موقع بلدك و مدينتك و استمتع بمتابعة سماء الليل فوق بيتك، سوف تكون محاكاه رائعة و دقيقة للغاية للسماء فوق سطوح بيتكم. سوف يعطيك البرنامج قاعدة بيانات ضخمة لـ 600000 نجم مع قاعدة بيانات لأجرام السماء العميقة و واجهة رسومية رائعة و ظهور لحزام المجرة و الغلاف الجوي بشكل واقعي.
سوف أقوم بترشيح بعض الكتب المفيدة و الممتعة و البسيطة للمبتدئين ضمن سلاسل سوف أعرضها تحت عنوان «إضافات متقدمة» بعد قليلنصائح هامة
1. جميل جداً، أنت الآن قادر تتبع النجوم في سماء الليل بسهولة و بشكل عملي، دعني الآن أقدم لك بعض النصائح الهامة:2. الخرائط النجمية و تعلمها هو مفتاح تعلم سماء الليل الرئيسي، احصل على المصادر السابقة و تابع مع سماء الليل، سوف يحسن ذلك من خبرتك بشكل سريع3. سطوح بيتكم هو أول مرصد يجب أن تبدأ منه .. شرط أن تكون الأضواء خافته قدر الإمكان4. إبدأ بممارسة علم الفلك كهواية، هواية ممتعة تسحبك قليلاً من ضغط حياتك و ضجرها، تعتمد الهواية في أساسها على الشغف و الحب، السماء رومانسية بطبعها، و التعامل معها بأي منطق آخر سوف يحد من إمكانية تعلم كافة روائعها.5. مارس متابعة سماء الليل بشكل يومي، و لو لعدة دقائق6. كلما ازداد عدد الكوكبات التي تعرفها في السماء، كلما ازدادت مهاراتك فيها، ان تعلم 25 كوكبة خلال البدايات هو إنجاز جيد جداً و يضع قدمك على بداية السلم.7. اعتمد بقوة على جوجل و يوتيوب كأدوات بحث 8. المصادر باللغة الإنجليزية أفضل دائماً، في المحتوى العربي لا أجد الكثير من المصادر الإحترافية لكن كتاب «مبادئ علم الفلك الحديث» لد. عبد العزيز بكري و كتب د. عبد الرحيم بدر هي مصادر جيدة. سوف تجدها في مواقع التسوق عبر الإنترنت.9. انضم لمجموعة فلكية، حتى و لو على الإنترنت، فذلك سوف يساعدك تماماً في التعرف المستمر على الأحداث السماوية و كذلك على ممارسة هوايتك مع آخرين لهم نفس الاهتمام، هناك الكثير من النوادي الفلكية في الوطن العربي، نادي هواة الفلك بالدلنا، جمعية مصطفى محمود الفلكية، بمصر، الجمعية الفلكية الأردنية، الجمعية الفلكية الإماراتية، الجمعية الفلكية بالقطيف .. الخ، في كل بلد عربي يوجد أكثر من نادي فلك، ببحث بسيط سوف تجد نادي قريب.10. الحصول على نظارة معظمة بقياس 10×50 بداية جيدة جداً مع السماء بعد العين المجردة، سوف تجدها على مواقع التسوق عبر الإنترنت بسهولة، سوف تساعدك النظارة المعظمة على رؤية كافة الكوكبات بكافة نجومها كما سوف تساعدك على التعرف على الكثير من النجوم المزدوجه و بعض السدم اللامعه و غيرها من الروائع السماوية، خاصة الفوهات القمرية.11. ليكن التلسكوب هو المرحلة الثالثة بعد عينيك و النظارة المعظمة، لتعلم كيفية شراء تلسكوبك الأول يمكنك الإطلاع على مقالي السابق: كيف تشتري تلسكوبك الأول؟ 12. اصبر قليلاً ، من الطبيعي أن تكون الأمور صعبة في البداية ، إن أول ماتش فيفا تلعبه في حياتك حتماً كان أكبر خسارة في التاريخ ، حيث ربما قرر صديقك التباهي و هزيمتك 25 له مقابل 1 لك ، من الطبيعي أن تكون الأمور أصعب في البداية .. تعود على ذلكإضافات متقدمة (اختياري)
تقدم بعض المراجع دعماً عظيماً بشكل أعمق، إذا كنت تود الاستمرار في رصد سماء الليل و التعمق في ذلك بعد الحصول على تلسكوب كبير فأنا أنصحك بتأمل تلك المجموعة التالية من ترشيحاتي الخاصة، مصدر معظم الكتب هو دار نشر Springer الأشهر في العالم و التي تفتح أبوابها مجاناً لمصر فقط:
1. سلسلة باتريك موور لهواة الفلك، كانت دائماً صديقي الأثير في محاولاتي لتتبع و فهم سماء الليل بالعين المجردة أو التلسكوب، السلسلة في حوالي 140 كتاب، تتنوع ما بين البساطة و الإحتراف، و تدور في كل جوانب علم الفلك، كنز حقيقي لكن محب لهذا العالم، يمكنك الدخول إليها من هناأنصح منها بالكتب التالية للمبتدئين:
Patrick Moore’s Observer’s Year: 366 Nights of the Universe ((دليل سماوي يومي !The Constellation Observing AtlasFrom Casual Stargazer to Amateur AstronomerGuidebook to the ConstellationsPattern asterisms 2. سلسلة Astronomer’s Pocket Field Guide و التي تحتوي على 8 أجزاء لتساعدك على رصد ممتع، السلسلة ليست للمتخصص بالضرورة لكنها شاملة لعدد من الروائع، السلسلة مجانية للمستخدم المصري كجزء من بنك المعرفة المصري. من تلك المجموعة أنصح المبتدئين بـ Stargazing program for beginners 3. لمتعة أكبر أنصح برباعية Deep Sky Companions لـ ستيفن جايمس أوميرا، مطابع كامبريدج، قد تجدها على الويب مع بحث قصير، خاصة كملف تورنت، 4 مجلدات ضخمة تتناول العديد من روائع السماء العميقة كـ أجرام كالدويل و مسييه، مع تعريف واسع بفيزياء كل جرم منهم و موقعة و طرق الوصول إليه و كيفية رصده و تصويره. سلسلة باتريك مور تقدم كذلك العديد من الكتب المتقدمة في رصد أجرام السماء العميقة Deep sky objects 4. كأطلس مساعد أنصح بـ Pocket sky atlas أو Sky atlas 2000 أو Deep sky hunter لمستوى أكثر تقدماً، أستخدم الأخير بشكل شخصي، من تصميم مايكل فلاسوف، يُقدم مجاناً مع عدة قوائم جميلة و منظمة و دقيقة، يمكن طباعته على ورق A3 و تأمل السماء من خلاله بتلسكوب 8 بوصة. 5. للمبتدئين مع نظارة معظمة أنصح بأطلس تاكي، بسيط و قابل للطباعة على ورق A3، مجاناً من هنا.6. بالنسبة لأطالس القمر، هناك عدة إمكانات متاحة و بسيطة، أطلس Antonin Rukl، و Photographic atlas of the moon الذي يتميز بشرح تفاصيل القمر بشكل يومي خلال الشهر الهجري، و the six inch lunar atlas من سلسلة Astronomer’s Pocket Field Guide التي ذكرناها منذ قليل كمصدر مجاني في مصر. أطلس The Hatfield lunar atlas من سبرينجر هو كذلك بداية جيدة للمبتدئين، متابعة القمر من تلسكوب متوسط مع أطلس قمري لذيذ هو متعة غير مسبوقة.المرحلة الثانية: الفيزياء الفلكية
بعد تأمل سماء الليل سوف تود حتماً أن تتعرف على ذلك العالم بشكل أعمق، ليس الأمر أن ترصد سديم مُلقى به بعيداً في الفضاء الواسع، لكنك في مرحلة ما سترغب بشدة في الحصول على إجابات عن أسئلة مثل: كيف تتطور النجوم؟ كيف تنشأ؟ ما هي أنواعها؟ كيف نتعرف على أنواعها؟ كيف تنشأ تلك المجرات؟ كيف نشأ الكون؟ .. تدريجياً سوف يتطور بداخلك شغف واضح تجاه فيزياء الكون و ما فيه، دعنا نتعلم قليلاً عن ذلك، لنبدأ كالعادة بأبسط المصادر:
1- يعتبر مساق «مقدمة في علم الفلك» الذي قدمته قناة Crash Courses على مدى 47 محاضرة قصيرة – 10 دقائق – للرائع فيل بلايت هو أفضل مقدمة ممكنة في علم الفلك، المساق سهل و موضوعاته مُختاره بعناية، سوف يدعم محتواك عن مكونات سماء الليل من السدم و المجرات و التجمعات النجمية
2- يقدم سلمان خان مقدمة رائعة غير مصحوبة بمعادلات لعلم الفلك و الكونيات مع مقدمات في الجيولوجيا و البيئة، يتضمن المساق في 85 محاضرة قصيرة – بمعدل 10 دقائق للمحاضرة – مقدمة جيدة جداً عن شكل الكون و المسافات فيه، ثم مقدمة غاية في الروعة عن الكونيات، الانفجار العظيم، النجوم و أنواعها و تطورها .. الخ
سوف تعطيك تلك المقدمات فرصة جيدة للتعرف على فيزياء السماء بدون معادلات، يمكن كذلك أن تضم لها أي من هذين الكتابين:
- 1Astronomy for Dummies – Stephen P. Maran
- Idiots Guide to Astronomy – C. dePree، A. Axelrod
يطرح كل منهما منهج جيد للغاية في علم الفلك مع تحاشي المعادلات تماماً، بداية من مقدمات في شكل السماء و مكاننا في الكون، مرورا بتعريف بسيط و طويل بالسدم و المجرات و تطور النجوم و تكوينها ثم النظريات الشهيرة في الكونيات، النسبية و الكم .. الخ، حتى الأوتار.
أضف عليكم كذلك Astronomy Demystified: Stan Gibilisco، وهو أفضلهم وأكبرهم، ويضع منهجا متكاملا يمكنك الاعتماد عليه في دراسة شبه جادة.
لمستوى متقدم بدرجة أكبر قليلاً ، أنصح بقوة بقناة مايكل بيزن على يوتيوب، يشرح كل أساسيات علم الفلك ببساطة، و بشكل متقدم مع معادلات بسيطة ، و عدد كبير من المسائل المحلولة، مشكلة منهج علم الفلك في هذه القناة أنه ليس في قائمة واحدة سوف تحتاج بعض المجهود لاستخراج قوائم الفلك من قناة مايكل، من هنا.
لمستوى متقدم أكثر، أنصح بمساقين هما الأفضل على الويب في علم الفلك
الأول: مساق علم الفلك من جامعة ييل و المقدم في 25 محاضرة، ساعة لكل منها، المساق لا يحتاج إلا مستوى الثانوية العامة للدخول فيه، بسيط، غير متقدم، لطلبة السنة الأولى الجامعية، يناقش 3 موضوعات أساسبة بجانب موضوعات الفلك الأساسية: الكواكب خارج نطاق المجموعة الشمسية – الثقوب السوداء – الطاقة المظلمة Dark energy. من هنا.
الثاني: هو في رأيي أفضل و أهم مساق جامعي ممكن لعلم الفلك، لطلبة السنة الأولى، شامل، يغطي كل أقسام علم الفلك بداية من علم الفلك الرصدي ثم القواعد الأساسية لميكانيكا نيوتن و أجزاء هامة من الفيزياء لدعم الفلك، ثم فيزياء المجموعة الشمسية ، ثم فيزياء النجوم، ثم الكونيات، المجرات، النسبية. المساق يخلو من التفاضل و التكامل و يتعامل برياضيات بسيطة. مع شرح أكثر من رائع من د.رونين بلسر بجامعة ديوك، أنصح الجميع بخوضه، للأسف قامت coursera بحذف المساق لكنك سوف تجد كامل مادته بسهولة على عدد من ملفات التورنت ف المواقع الكبيرة Introduction to astronomy – courser، كما قام مشكوراً أحدهم بجمع كل مادة المساق على قناته من هنا.
أسمع أسئلة كثيرة عن مرجع في علم الفلك بشهرة Serway في الفيزياء، في الحقيقة لا يوجد في علم الفلك كتاب عام محدد مشهور يضم كافة التفاصيل، هناك فقط عدد من الاقتراحات، أشهر المراجع في هذا المجال يكون غالباً أكثر تخصصاً كـ Extragalactic Astronomy and Cosmology، Peter Schneider مثلاً . اعتمادي الشخصي كان على المساقات دائماً، لكني قمت ببعض البحث و وجدت ترشيحات مناسبة:
1. Astronomy Today Chaisson, Eric.
2. Astrophysics for Physicists، by Arnab Rai Choudhuri.3. An Introduction to Modern Astrophysics، by Bradley W. Carroll & Dale A. Ostlie (أكثرهم شهرة).4. Introductory Astronomy and Astrophysics، by Michael Zeilik & Stephen A. Gregory.5. Astrophysics is easy – Inglis، Michael مقدمة مبسطة للهواة من مجموعة باتريك موور.6. Essential Astrophysics – Kenneth R. Lang متاح مجاناً من سبرينجر لكل مصر، مناسب للمستوى الجامعي.أنت الآن جاهز تماماً للخوض في علم الفلك كما تحب و اختيار أي قسم لدراسته بشكل أعمق، بشكل شخصي أود إحراز تقدم في الكونيات أو دراسة السدم، بالنسبة لك سوف يكون الفضاء مفتوحاً، علوم الكواكب، التلسكوبات و أنواعها و تكنيكاتها، دراسة المجرات ، الثقوب السوداء، المادة المظلمة .. الخ. اختر ما تحب، في النهاية أود توضيح أن تحقيق أي تقدم في علم الفلك سوف يضطرك لتعلم بعض أساسيات الفيزياء و الرياضيات، لذلك ربما سوف ترغب في الرجوع لمقال سابق لي بعنوان تعلم الفيزياء من الصفر، في الصيف، كذلك سوف تحتاج لقراءة بعض النصائح التي أوردتها هناك.
قدمت لك في أكثر من 2500 كلمة عدد كبير من الإقترحات و خطوط الانطلاق، ليس عليك تعلم ذلك كله معاً، كل ما تحتاجه هو اختيار الاقتراح الأنسب لك ثم الانطلاق منه، التركيز على تأدية مهمة واحدة في نفس الوقت هو سر النجاح.
نعم، يمكن لسماء الليل أن تغير من حياتك، يمكن للمعرفة الفلكية – حتى بأبسط صورها – أن تضفي على نظامك اليومي نوع من السلاسة و الصبر و قدر من التفكير العلمي، إن متابعة السماء ليلاً و تأمل ذلك البراح العظيم هو – بالتأكيد – كسر فظيع لحاجز الزحام المهول في الأفكار و الأشخاص و الأعمال .. ذلك الذي نجتازه كل يوم دون أي توقف، لازال هناك للسماء دور ما في حياتك، لا زال بإمكانها تقديم بعض من المتعة التي يمكنك اختبارها عملياً بعينيك، ثم سوف تستيقظ في اليوم التالي أكثر احساسا بنفسك و بتفاهة كل ما يمكن أن تواجهة في هذا العالم الصعب مقارنة بهذا الكون اللامعقول. إنه نوع من السلام الذي يحلو بالرفقة، نوع من الهدوء الذي تنشده، من (فوق سطوح بيتكم) ليلاً مع سماء صافية هو أفضل مُنتجع ممكن، بإمكان متابعة سماء الليل و تعلم القليل عنها أن يجعل نهارك التالي أفضل.
