ماذا يدرس علم الفلك؟ الفروع ومجالات الدراسة
يدرس علم الفلك الأجرام السماوية ، مثل النجوم والكواكب والمذنبات والمجرات من منظور علمي.
ويشمل دراسة الظواهر التي تنشأ خارج الغلاف الجوي ، مثل إشعاع الخلفية الكونية. إنها واحدة من أقدم العلوم التي من بين أولوياتها دراسة التطور والفيزياء والكيمياء والأرصاد الجوية وحركة الأجرام السماوية ، وكذلك الطريقة التي نشأ بها الكون وتطور.
قدم علماء الفلك في الحضارات الأولى ملاحظات منهجية عن السماء أثناء الليل. تم العثور على التحف الفلكية حتى أقدم من الحضارات المسجلة تاريخيا.
وهكذا ، حدث اختراع التلسكوب قبل أن يُعتبر علم الفلك علمًا حديثًا.
تاريخيا ، شمل علم الفلك تخصصات متنوعة مثل القياس الفلكي والملاحة السماوية والمراقبة الفلكية وتصنيع التقاويم وحتى في وقت واحد علم التنجيم. ومع ذلك ، فإن علم الفلك المهني اليوم مشابه للفيزياء الفلكية (ريد ، 2012).
منذ القرن العشرين ، تم تقسيم مجال علم الفلك المهني إلى فروع مسؤولة عن مراقبة الأجرام السماوية وغيرها من الهيئات المكلفة بتحليل النظرية التي تنبثق من دراستها.
أكثر النجوم التي تمت دراستها هي الشمس ، وهو نجم قزم ذو تسلسل رئيسي نموذجي من فئة النجوم G2 V ، وحوالي 4.6 سنوات من العمر.
لا تعتبر الشمس نجمة متغيرة ، ولكنها تمر بتغييرات دورية للنشاط تعرف باسم دورة البقع الشمسية.
فروع علم الفلك
كما قيل بالفعل ، ينقسم علم الفلك إلى فرعين: علم الفلك الرصدي وعلم الفلك النظري.
يركز علم فلك الملاحظة على الحصول على المعلومات وتحليل البيانات باستخدام المبادئ المادية الأساسية. علم الفلك النظري موجه نحو تطوير نماذج تحليلية محوسبة لوصف الأشياء والظواهر الفلكية.
يكمل مجالا علم الفلك بعضهما البعض ، بطريقة تجعل علم الفلك النظري مسؤولاً عن البحث عن تفسير للنتائج التي طرحها علم الفلك الرصدي.
وبالمثل ، يستخدم علم الفلك الرصدي لتأكيد النتائج التي قدمها علم الفلك النظري (الفيزياء ، 2015).
ساهم علماء الفلك الأوائل في اكتشافات فلكية مهمة. وبهذه الطريقة ، يُعتبر علم الفلك أحد العلوم القليلة التي يمكن للعلماء المبتدئين أن يلعبوا فيها دورًا نشطًا وهامًا ، لا سيما في اكتشاف ومراقبة الظواهر العابرة (يومي ، 2016).
مراقبة علم الفلك
علم الفلك الرصدي هو مجال علم الفلك الذي يركز على الدراسة المباشرة للنجوم والكواكب والمجرات وأي نوع من الأجرام السماوية في الكون.
في هذا المجال ، يستخدم علم الفلك التلسكوب ، ومع ذلك ، لاحظ أول علماء الفلك الأجرام السماوية دون أي مساعدة.
كانت الأبراج الحديثة قد تصورها علماء الفلك الأول من مراقبة سماء الليل. وبهذه الطريقة ، تم تحديد خمسة كواكب من النظام الشمسي (عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل) واقترحت الأبراج الحديثة.
تم اختراع التلسكوبات الحديثة (العاكسات والكسارات) لتكشف بتفصيل أكبر ما يمكن العثور عليه بالعين المجردة (كاليفورنيا ، 2002).
علم الفلك النظري
علم الفلك النظري هو فرع علم الفلك الذي يسمح لنا بتحليل الطريقة التي تطورت بها النظم.
على عكس العديد من مجالات العلوم الأخرى ، لا يستطيع علماء الفلك مراقبة أي نظام بالكامل منذ لحظة ولادته حتى وفاته. يعود أصل الكواكب والنجوم والمجرات إلى ملايين (حتى مليارات) من سنوات مضت.
لذلك ، يجب أن يعتمد علماء الفلك على صور أجسام سماوية في حالات تطورية مختلفة لتحديد كيفية تكوينهم وتطورهم وماتهم.
وبهذه الطريقة ، يميل علم الفلك النظري إلى الاختلاط بالملاحظة ، لأنه يأخذ البيانات منه لإنشاء المحاكاة.
مجالات الدراسة
ينقسم علم الفلك إلى عدة مجالات للدراسة تتيح للعلماء التخصص في أشياء وظواهر محددة.
علم الفلك الكوكبي ، الشمسي والنجومي
هذه الأنواع من علم الفلك تدرس نمو وتطور وموت الأجرام السماوية.
وبهذه الطريقة ، يدرس علم الفلك الكوكبي الكواكب ، والشمس تدرس الشمس والنجوم تدرس النجوم ، والثقوب السوداء ، والسدم ، والأقزام البيضاء ، والنجوم الفائقة التي نجت من وفاة النجوم.
علم الفلك المجري
يدرس مجال علم الفلك مجرتنا ، المعروفة باسم درب التبانة. من ناحية أخرى ، يركز علماء الفلك خارج المجرة على دراسة كل شيء يعيش خارج مجرتنا من أجل تحديد كيفية تشكيل مجموعات النجوم وتغييرها وتموتها.
علم الكونيات
يركز علم الكونيات على الكون ككل ، من لحظة ولادته العنيفة (الانفجار الكبير) إلى تطوره الحالي وموته النهائي.
علم الفلك عادة ما يتعامل مع الظواهر الدقيقة والأشياء التي يمكن ملاحظتها. ومع ذلك ، فإن علم الكونيات يتضمن عادةً خصائص الكون على نطاق أوسع بطريقة أكثر بطولية وغير مرئية وفي كثير من الحالات بطريقة نظرية بحتة.
تنتمي نظرية الأوتار والمادة والطاقة المظلمة ومفهوم الأكوان المتعددة إلى مجال علم الكونيات (Redd، Space.com، 2012).
القياسات الفلكية
علم الفلك هو أقدم فرع لعلم الفلك. وهي مسؤولة عن قياس الشمس والقمر والكواكب.
سمحت الحسابات الدقيقة لحركات هذه الأجسام لعلماء الفلك في المجالات الأخرى بتحديد نموذج الميلاد وتطور الكواكب والنجوم.
وبهذه الطريقة ، تمكنوا من التنبؤ بأحداث مثل الكسوف ، والاستحمام النيزك ، وظهور المذنبات.
تمكن أول علماء الفلك من التعرف على الأنماط في السماء وحاولوا تنظيمها بطريقة تمكنهم من تتبع تحركاتهم.
هذه الأنماط كانت تسمى الأبراج وساعدت السكان على قياس مواسم السنة.
تم تتبع حركة النجوم وغيرها من الأجرام السماوية في جميع أنحاء العالم ، ولكن تم تنفيذها بقوة أكبر في الصين ومصر واليونان وبلاد ما بين النهرين وأمريكا الوسطى والهند (زكريا ، 2010).
علم الفلك اليوم
معظم الملاحظات الفلكية التي تتم اليوم ، تتم عن بعد.
وبهذه الطريقة ، توجد التلسكوبات المستخدمة في الفضاء أو في أماكن محددة على الأرض ويرصدها علماء الفلك من جهاز كمبيوتر ، حيث يقومون بتخزين الصور والبيانات.
بفضل التقدم في التصوير الفوتوغرافي ، وخاصة التصوير الرقمي ، تمكن الفلكيون من التقاط صور لا تصدق للفضاء ، ليس فقط للأغراض العلمية ، ولكن أيضًا لإبقاء عامة الناس على دراية بالظواهر السماوية (Naff ، 2006).
