نحن منجذبون إلى صور تخطف الأنفاس للسماء ، ولكن هناك جمال في الأرقام التي تحملها تلك الصور . البشر ، بشكل عام ، موصومون بالتفاعل مع حواسهم الأولية – ومن بينها ، غالبًا ما تُعتبر الرؤية الأقوى. بالطبع ، هذا هو السبب الأساسي الذي يجعل صورة واحدة ، مثل الموناليزا ، تبدو عميقة جدًا ومليئة بالقوة العاطفية. في علم الفلك ، تعتبر الصور الأيقونية ، مثل ” أعمدة الخلق ” أو أفق حدث الثقب الأسود ، جميلة ومذهلة ، ولكن ما نراه هو أساسًا مكون من أرقام وليس لمعانًا غير محسوس من الطلاء. عادةً ما تمثل الأجزاء “المرئية” من هذه الآفاق السماوية جزءًا متلاشيًا فقط من البيانات الجميلة التي يستخدمها علماء الفلك لدراسة السماء ، وهي اللانهائية من البيانات الرقمية التي تعلمنا عن الكون.
على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك دراسة حديثة كشفت أن نجمًا قريبًا يشبه الشمس يدور حول ثقب أسود صغير . الزوجان محبوسان في رقصة دائرية على بعد 1565 سنة ضوئية فقط ، مما يعني أن النجم أطلق الضوء الذي نلاحظه الآن قبل سقوط الإمبراطورية الرومانية. يحطم هذا الاكتشاف الرقم القياسي لأقرب ثقب أسود تم العثور عليه على الإطلاق ، ويشير إلى وجود عدد كبير من الأجسام المظلمة المماثلة الموجودة داخل مجرة درب التبانة. ومع ذلك ، لم يرَ أحد هذا الثقب الأسود بشكل مباشر ، وهو غير مرئي لتلسكوباتنا وأعيننا على حد سواء. سيكون إلى الأبد رفيقًا غير مرئي يتأرجح في مدار نجم شريكه. اكتشف علماء الفلك هذه البيروات الشبحية من خلال تحليل بيانات دقيقة للغاية من القمر الصناعي Gaia، كاشفة عن الحركة الدورية للنجم الشريك. على عكس تلسكوبات جيمس ويب وهابل الفضائية ، تم تجهيز كل منها بكاميرات متطورة متعددة لإنتاج صور رائعة للألعاب النارية السماوية ، تنتج Gaia بشكل أساسي بيانات رقمية نقية. ومع ذلك ، من خلال هذه الأرقام الصامتة وغير المرئية ، لا يزال علماء الفلك يقومون باكتشافات جميلة تغير العالم باستخدام نماذج رياضية لوصف الواقع .
هذه الحقيقة لا تتعلق فقط بالعالم الحديث. في عام 1846 ، اكتشف يوهان جوتفريد جالي كوكب نبتون ، الكوكب الثامن في نظامنا الشمسي ، بناءً على تنبؤات قدمها في العام السابق عالم الفلك الفرنسي أوربان لو فيرييه. لاحظ Le Verrier أن مدار كوكب أورانوس ، الذي كان في ذلك الوقت الأبعد ، كان مضطربًا بشكل غريب بسبب كتلة غامضة ، وبعد ذلك من خلال الحسابات العددية المؤلمة حددت مدار غير المرئي والمكان الذي يجب أن يظهر فيه الجسم في السماء. عندما وجه جالي تلسكوبه هناك ، لاحظ أن نبتون كنقطة مرتعشة تتحرك على خلفية النجوم. فجأة ، اكتسب النظام الشمسي عالمًا جديدًا بالكامل.
ومع ذلك ، تظل الصور ، آنذاك والآن ، هي الشكل السائد لنشر الاكتشافات العلمية – حتى خارج علم الفلك. في كنيسة العلم ، قد تكون البيانات مقدسة ، لكن الصور هي التلاميذ الحقيقيون ، لأن الرؤية إيمان. تتضح هذه الحقيقة من خلال مقارنة اثنين من الاكتشافات الحديثة والرائدة: الاكتشاف الأول لموجات الجاذبية ، الذي تم الإعلان عنه في فبراير 2016 ، والصورة الأولى لأفق الحدث لثقب أسود ، في أبريل 2019. حدث الاختراقان في أوقات مماثلة وكانا كلاهما ثوري. أنتج الأول بيانات رقمية في الغالب وسرعان ما حصل على جائزة نوبل ، بينما صنع الأخير “صورة” من بين العديد من البيانات الأخرى. مما لا يثير الدهشة ، أن صورة الثقب الأسود تولدت سبع مرات أكثرحركة المرور على الإنترنت أكثر من اكتشاف موجات الجاذبية – حتى بعد حساب خلفية أعلى من عمليات البحث على الإنترنت عن الثقوب السوداء بدلاً من موجات الجاذبية.
ما الذي يميز الصور الفلكية؟ للجمهور والعلماء ، بالطبع ، مناهج وأهداف مختلفة. بالنسبة لعلماء الفلك ، فإن أي وجميع الصور هي أيضًا بيانات عددية ؛ على سبيل المثال ، قد يظهر النجم على أنه مجرد مجموعة من البكسلات على كاميرا التلسكوب ، ولكن حتى تلك النقطة المنفردة يمكن أن تكشف عن اللمعان الجوهري للنجم ودرجة حرارته. إن البانوراما المترامية الأطراف والمتعددة المقاطع لمجرة رائعة ، مثل تلك الموجودة في كوكبة أندروميدا ، يمكنها بالطبع أن تثير الرعب التأملي حول مكانتنا في الكون. ولكن بالإضافة إلى كل ذلك ، يمكن لعلماء الفلك أيضًا استخدام مثل هذه الصور لقياس الخصائص الأساسية للمجرة ، مثل حجمها ، وحتى أشياء أكثر دقة مثل دورانها أو أنواع وتوزيع نجومها.
في النهاية ، تصف البيانات المرئية وغير المرئية واقع عالمنا. الفرق هو أن البيانات غير المرئية تتطلب واجهة ، نموذجًا رياضيًا ، لسرد الواقع. البيانات التي تمثل رقصة الفالس لنجم وثقب أسود ستكون بلا معنى إذا لم تكن مدعومة بنظرية الجاذبية. ستكون بيانات قياس التداخل الدقيقة التي أدت إلى اكتشاف موجات الجاذبية غير مفهومة إذا لم تكن مبنية على نظرية النسبية العامة لأينشتاين.
يجادل الفيلسوف الأمريكي توماس ناجيل في مقالته المؤثرة “ما هو شكل الخفاش؟” بأن “البرق له شخصية موضوعية لا يستنفدها مظهره المرئي ، ويمكن أن يتحقق هذا من قبل المريخ بدون رؤية. على وجه الدقة ، يتميز بطابع موضوعي أكثر مما يتجلى في مظهره المرئي “. (التشديد في الأصل). مظهر البرق والنموذج الرياضي لتغير المجال الكهرومغناطيسي يصفان نفس الحقيقة.
يتم تدريب العلماء على فهم الواقع من خلال واجهة النماذج. بالنسبة لعالم الفلك ، يمكن أن يكون الرسم البياني ذو المنحنى المتعرج الذي يشكل دليلاً على تموج الموجة الثقالية عبر كاشف أمرًا مثيرًا مثل مشاهدة فيلم يتخيل اندماج ثقبين أسودين.
هذه الحقيقة تمتد النقاش إلى مستوى آخر: ما هو دور علماء الفلك في التواصل مع الجمهور؟ في النهاية ، هو عرض جمال كوننا والتعبير عنه بجعله مفهومًا للجميع. يتطلب هذا المشروع أحيانًا شرح تعقيدات الدراسات العلمية ، والتي غالبًا ما تتجاوز الصور الرائعة. مثلما تكون الساعة فعالة في قياس الوقت بسبب تعقيدات عمل الساعة ، فإن الجمال الكامل لصورة الفضاء يعتمد على الرياضيات المعقدة. الأرقام التي تخفيها هذه الصور لها سحر خاص بها.
المصادر
https://www.scientificamerican.com/article/invisible-numbers-are-the-most-beautiful-part-of-every-space-image/?amp=true
