مقال من عام 1975، من كتاب "أوبوس 200 لإسحاق عظيموف، مكتبة فانتازيا، دار هايبريون للنشر. هذه النفقات لم تعد موجودة
القطع الناقص يشبه الدائرة المسطحة. يمكن تسويتها إلى حد أنه سيكون من المستحيل تمييزها عن الدائرة. وحتى مدار عطارد، الذي كان أكثر استواءً من أي مدار آخر معروف في زمن كيبلر، ليس مسطحًا جدًا. الشمس ليست في مركز المدارات الإهليلجية للكواكب المحيطة بها. كلما كان الشكل الناقص أكثر تسطحا، كلما كانت أطرافه أقرب إلى الشمس. عندما تتحرك الأرض حول الشمس، تكون المسافة بينها وبين الشمس في أحد طرفي مدارها 146.4 مليون كيلومتر فقط، و151.2 مليون كيلومتر في الطرف الآخر. المسافة الأبعد أكبر بنسبة 4 بالمائة من المسافة الأقرب.
إن مدار عطارد حول الشمس أكثر إهليلجية، لذلك هناك فرق أكبر. عندما يكون عطارد على حافة القطع الناقص الأقرب إلى الشمس، فهو على بعد 54.8 مليون كيلومتر فقط من الشمس، ولكن في الطرف الآخر يبعد عنها 70.4 مليون كيلومتر. المسافة عند النقطة البعيدة أكبر بنسبة 50 بالمائة تقريبًا من المسافة عند النقطة القريبة.
تمكن كيبلر من العثور على المدارات الإهليلجية لجميع الكواكب، ولكن ماذا عن المذنبات؟ إذا كانت هذه أجرام سماوية، فهل كان لها مدارات أيضًا؟ درس كيبلر بعناية التقارير التي كانت لديه عن المواقع المتغيرة للمذنبات في السماء. وأخيرا قرر أن المذنبات يجب أن تتحرك في خطوط مستقيمة. وكان يعتقد أنهم أتوا من مكان بعيد في الفضاء، ومروا بالقرب من الشمس، ثم سافروا إلى مكان بعيد في الفضاء في الاتجاه الآخر.
ولا يمكن رؤيتهم إلا عندما يكونون قريبين من الشمس، وعندما يعكس ضوءها. وقبل أن يقتربوا بدرجة كافية من الشمس، لم يكن من الممكن رؤيتهم. وبعد أن ابتعدوا بما فيه الكفاية عن الشمس، لم يعد من الممكن رؤيتهم مرة أخرى. ووفقا لكيبلر، فإن المذنبات لم تكن جزءا من النظام الشمسي. مر كل مذنب عبر النظام الشمسي مرة واحدة فقط، ولم تتم رؤية المزيد.
قام عالم الفلك الإيطالي جيوفاني ألفونسو بوريلي بدراسة دقيقة لظروف المذنب الذي ظهر في السماء عام 1664. ووجد أنه كان عليه أن يختلف مع كيبلر.
وقال بوريلي إن الطريقة الوحيدة لفهم مسار المذنب عبر السماء هي افتراض أنه غير اتجاهه أثناء مروره بالشمس. لقد اقترب أكثر فأكثر من الشمس، على طول طريق كان شبه مستقيم. لذلك، دار حول الشمس وترك خطًا بدا جيدًا مرة أخرى، لكنه غير اتجاهه.
الطريقة التي شرح بها بوريلي ذلك هي الإشارة إلى أن الأشكال الناقصية يمكن أن تكون مسطحة جدًا بالفعل. يمكن أن تكون مسطحة جدًا لدرجة أنها تشبه سيجارًا طويلًا ورفيعًا. في الواقع، إذا تخيلت شكلًا بيضاويًا أصبح مسطحًا أكثر فأكثر، ومستطيلًا أكثر فأكثر، فيمكنك في النهاية أن تتخيل شكلًا مسطحًا جدًا لدرجة أنه يستمر ويستمر، إلى ما لا نهاية. سيتم إغلاق مثل هذا القطع الناقص عند طرف واحد فقط. لن يتم إغلاقه أبدًا في الاتجاه الآخر، ولكنه ببساطة سيستمر ويستمر. يسمى القطع الناقص الذي له حافة واحدة ويستمر إلى الأبد بالقطع المكافئ.
قرر بوريلي أن مدار المذنب هو عبارة عن قطع مكافئ، حيث تكون الشمس قريبة جدًا من النهاية المغلقة. دخل المذنب من أحد طرفي القطع المكافئ، وطار حول الشمس، ثم تحرك للخارج على طول الجانب الآخر من القطع المكافئ.
كانت وجهة نظر بوريلي مشابهة لرؤية كيبلر، باستثناء أن المسار الذي تصوره لم يكن خطًا مستقيمًا. ومثل كيبلر، اعتقد بوريلي أن المذنب كان في الأصل بعيدًا جدًا بحيث لا يمكن رؤيته. ومع اقترابه من الشمس، أصبح ساطعًا بما يكفي لرؤيته، ثم كلما ابتعد أكثر فأكثر عن الشمس، أصبح خافتًا جدًا بحيث لا يمكن رؤيته مرة أخرى. وبحسب وجهة نظر بوريلي، مثل وجهة نظر كيبلر، فإن المذنبات لم تكن جزءًا من النظام الشمسي، فكل مذنب مر عبر النظام الشمسي مرة واحدة فقط، ولم يعود أبدًا.
لقد جعل مفهوم كبلر للمدارات الإهليلجية الكواكب أكثر تعقيدًا، لكن ظلت العديد من الأسئلة دون إجابة. لماذا تدور الكواكب حول الشمس في شكل قطع ناقص وليس في دوائر (أو في خط منحني آخر؟) لماذا تتحرك الكواكب بشكل أسرع عندما تكون قريبة من الشمس عنها عندما تكون بعيدة عنها؟
هذه الأسئلة وغيرها الكثير أجاب عليها العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن، ففي عام 1687 نشر نيوتن كتاباً وصف فيه نظريته حول قوة الجاذبية للكون، ووفقاً لهذه النظرية فإن كل جسم في الكون يجذب كل جسم آخر، قوة الجذب بين جسمين يعتمد البعض على كتلة كل جسم (كمية المادة التي يحتوي عليها) والمسافة بينهما. يمكن حساب قوة الجذب باستخدام معادلة رياضية بسيطة.
وأوضح نيوتن كيفية استخدام المعادلة للعثور على المدار الدقيق للقمر حول الأرض، ومدارات الكواكب حول الشمس.
نفس المعادلة التي أوضحت لماذا يتحرك النجم أحيانًا بسرعة وأحيانًا ببطء، ولماذا تتحرك بعض الكواكب بشكل أسرع من غيرها، يمكن أن تفسر التغيرات الطفيفة في حركة الكواكب الناتجة عن تأثيرات كوكب واحد على شيء ما، حتى عندما تكون جميع الكواكب واقعة تحت تأثير الجذب الهائل للشمس الأكبر حجمًا، فإن المعادلة التي تفسر مد وجزر أمواج البحر على سطح الأرض، وأشياء أخرى كثيرة.
إلا أن المذنبات لا تزال مجموعة من الأجرام السماوية التي لم يتم تحديد طبيعتها بعد، ولو كانت المذنبات تتحرك في مدارات ذات قطع مكافئ، فلن تتمكن نظرية نيوتن من تفسير هذه الحقيقة، إلا أنهم افترضوا أن المدارات لم تكن كذلك. في الحقيقة قطع مكافئ، فقد افترضوا أن المدارات هي ببساطة قطع ناقص طويلة جدًا، وفي مكان معين يوجد الطرف الآخر، ولا نستطيع أن نرصد المذنب إلا في نهاية المدار الأقرب إلى الشمس. سيكون شكل الجزء الصغير من المدار العملاق منحنى ضيقًا إذا كان القطع الناقص طويلًا جدًا. سيكون الشكل أوسع إذا كان القطع الناقص أطول، وحتى أوسع إذا لم ينغلق القطع الناقص مطلقًا وكان قطعًا مكافئًا.
وكانت الاختلافات بين أشكال الجزء الصغير من المدار الذي يمكننا رؤيته، كما تنبأت نظرية فيتون، دقيقة جدًا لدرجة أن علماء الفلك في زمن فيتون لم يتمكنوا من تمييزها. ولم يتمكنوا من التحديد على وجه اليقين ما إذا كان مدار المذنب عبارة عن قطع ناقص طويل جدًا أو ما إذا كان عبارة عن قطع مكافئ.
كان هذا حاسما. إذا كان مدار المذنب عبارة عن قطع مكافئ، فإنه بعد "زيارة" واحدة للنظام الشمسي، لن يعود أبدًا. إذا كان المدار عبارة عن قطع ناقص طويل جدًا، فسيصل المذنب في النهاية إلى الطرف الآخر من القطع الناقص، ويستدير ويبدأ في الاقتراب من الشمس مرة أخرى. وكان المذنب شاب.
في الواقع، إذا تمكن علماء الفلك من حساب الطول الدقيق للمدار، فسيكونون قادرين على التنبؤ بموعد عودة المذنب. كان من الممكن أن يكون هذا انتصارًا رائعًا لنظرية نيوتن.
وكان لنيوتن صديق شاب يدعى إدموند هالي، الذي شجع نيوتن على نشر كتابه، وكان مهتمًا بمشاكل المذنبات.
ظهر مذنب حوالي عام 1682، ودرس هالي بعناية شديدة مواقعه والمسار الذي سلكه في السماء. ومن الجزء الذي يمكنه رؤيته من المدار، لم يستطع أن يقول ما إذا كان النجم سيعود أم لا، ولكن بدا له أنه إذا عاد مذنب، فإنه سيعود على فترات منتظمة - كل بضع سنوات - ويرسم نفس الشيء. الطريق في السماء.
ولذلك، بدأ هالي في جمع كل التقارير المبكرة عن مكثفات المذنبات من الماضي، وبدأ في مقارنتها. ولاحظ أن مذنب عام 1682، الذي لاحظه بنفسه، اتبع نفس المسار في السماء مثل مذنب عام 1607. كما تحرك مذنب عام 1532 (الذي تتبعه براكاستورو وأبيان) ومذنب عام 1456 في نفس المسار. .
وظهرت هذه المذنبات بتردد خمسة وسبعين أو ستة وسبعين شينس. فهل من الممكن أن يكون هو نفس المذنب الذي يعود كل خمسة وسبعين عاما تقريبا؟ هل يمكن أن يكون "مذنبًا دوريًا"؟
قام هالي بحساب مدار المذنب الذي يعود كل خمسة وسبعين عاما من خلال رسم المدار الذي رسمه المذنب عام 1682، وكانت النتائج مذهلة، فكوكب زحل، أبعد كوكب عن الشمس (كما كان معروفا في زمن هالي)، لم يكن أبدا أبعد عن الشمس بأكثر من 1.5 مليار كيلومتر، إلا أن مذنب عام 1682 ابتعد عن الشمس بمقدار 5.12 مليار كيلومتر قبل أن يصل إلى الطرف الآخر من مداره الإهليلجي ويبدأ في التحرك نحو الداخل مرة أخرى، ويتحرك المذنب ثلاث مرات مسافة الكوكب.
زحل.
من ناحية أخرى، مر المذنب على حافة القطع الناقص الأقرب إلى الشمس، حيث اقترب منها 86.4 مليون كيلومتر، أي حوالي نصف المسافة بين الأرض والشمس.
وبعد حساب المسار، أعلن هالي أن المذنب الذي ظهر عام 1682 سيعود حوالي عام 1758، ويتبع مسارًا معينًا في السماء. لم يعش هالي طويلاً بما يكفي ليشهد عودة المذنب. كان يبلغ من العمر 86 عامًا عندما توفي عام 1742، لكن من السابق لأوانه التنبؤ بعودته.
لكن كان هناك آخرون توقعوا ذلك، عالم الفلك الفرنسي ألكسيس كلود كلارو، قام بحساب المدار كما وصفه هالي، وأدرك أن جاذبية النجوم الكبيرة مثل المشتري وزحل، من شأنها أن تجعل المذنب يتبعه. ولن يدور حول الشمس حتى عام 1759 تقريبًا.
في عام 1758، لاحظ العديد من علماء الفلك هذا الجزء من السماء، حيث، وفقا لهالي، كان من المفترض أن يظهر الكويكب. ولم يكن عليهم الاعتماد على أعينهم كما فعل تايكو وعلماء الفلك الأوائل. تم اختراع التلسكوب عام 1609.
في 25 ديسمبر 1758، يوم عيد الميلاد. المزارع الألماني. يوهان جورج بالوتسيش، وهو نفسه عالم فلك هاوٍ، حدد موقع المذنب. ظهر مذنب عام 1682 في السماء حيث قرر هالي أنه سيظهر، واستمر في التحرك على طول المسار الذي تنبأ به هالي. كان يتحرك حول الشمس قريبًا جدًا من الوقت الذي تنبأ به كلارو.
ولم يكن هناك شك في أنه مذنب عام 1682، وأنه عاد. كان داباخ يعني أن جزءًا من سر المذنبات قد أصبح واضحًا. واتبعوا نفس القواعد التي تتبعها الأجسام الأخرى في النظام الشمسي، باستثناء أن مدارها كان أكثر إهليلجية، ومن الطبيعي أن مذنب عام 1682، الذي عاد ودور حول الشمس عام 1758، كان يسمى "مذنب هالي".
مذنب هالي هو المذنب الأكثر شهرة، وتبين أنه هو الذي ظهر في السماء عام 1066 عندما كان ويليام نورماندي يستعد لغزو إنجلترا. كما أنها كانت موجودة في السماء عام 11 قبل الميلاد، عندما ولد السيد المسيح، ويعتقد البعض أن ذلك ممكن وهي "نجمة بيت لحم".
لقد عاد مذنب هالي مرتين منذ أن رآه باليتش. عاد عام 1835، وأشرق في السماء كما ولد مارك توين. عاد في عام 1910، وأشرق في السماء عندما توفي مارك توين.
ملحوظة المحرر
تمت كتابة الكتاب في السبعينيات وتنبأ بعودة مذنب هالي مرة أخرى في عام 1986. لقد فعل ذلك، ولكن على ما يبدو خلال الستة والسبعين عامًا التي مرت منذ ظهوره عام 1910، تضاءلت انبعاثات الغبار الصادرة عنه، أو بدلاً من ذلك كان أيضًا في الطرف المقابل من النظام الشمسي من الأرض. انتظرته مع كثير من محبي علم الفلك واكتفيت بمشاهدته عبر التلسكوب. على أية حال، في عام 1997 استمتعت بالمنظر الرائع لمذنب هيل-بوب. ولسوء الحظ، أودى هذا المذنب بحياة 39 ضحية - أعضاء طائفة غامضة اعتقدوا أن سفينة فضائية تنتظرهم في ذيل المذنب وانتحروا أنفسهم حتى تصل أرواحهم إليها.
