لماذا النظام الشمسي مسطح
الشمس والأرض وجميع الكواكب والأقمار والكويكبات والمذنبات هذا هو نظامنا الشمسي بإختصار, وقد تشكل النظام الشمسي قبل 4.6 مليار سنة من سحابة مكونة من دوامات الغاز و الغبار التي إندمجت وتكتلت بفعل قوة الجاذبية الهائلة.
ومع ذلك لم تكن هذه السحابة ذات شكل محدد أى ممتده فى جميع الإتجاهات, إذا كيف إنتهى الأمر بنظامنا الشمسي بأن صارت جميع الكواكب وأقمارها تدور حول الشمس على شكل قرص مسطح.
بالطبع ليست على شكل قرص مثالي وإنما تدور الكواكب بزاوية مختلفة قليلا ولكن فى الشكل النهائي تكون مثل القرص.
شكل النظام الشمسى.
ربما تعرف نموذج الذرة المشهور والذى يشبة الكواكب والذى هو فى الحقيقة خاطئ إذا ما قارناه بالشكل الحقيقي للذرة ولكن هناك إقتراح أن الكواكب تدور حول الشمس فى كل الإتجاهات مثل هذا النموذج الكوكبي للذرة.إذا هل نظامنا الشمسي فريد من نوعه على شكل قرص مسطح؟ أم أنه على شكل النموذج الكوكبي للذرة؟
فى الحقيقة لا هذا ولا ذاك, مجموعتنا الشمسية ليست وحيدة, بل هناك الكثير من الكواكب خارج النظام الشمسي والأنظمة الشمسية الأخرى مسطحة الشكل, والعديد من المجرات مسطحة الشكل, والغازات والمادة المحيطة بالثقوب السوداء مسطحة الشكل وحتى حلقات كوكب زحل مسطحة الشكل والكثير والكثير.
الجواب متعلق بأمرين, التصادمات وحقيقة أننا نعيش فى عالم ثلاثي الأبعاد.
كيف إنتهى الأمر إلى هذا الشكل المسطح؟
لنشرح الأمر سويا, فى أي وقت ترتبط مجموعة من الأجسام مع بعضها بواسطة الجاذبية مثل السحابة التى تكونت منها المجموعة الشمسية, فتبدأ بالدوران والتحرك بسرعة فمن شبه المستحيل التنبوء بمسار كل جسم على حده.وبالرغم من ذلك فإن الأجسام كلها كمجموعه تدور بقيمة إجمالية واحدة حول مركز ثقلها ما يطلق علية مجموع الزخم الزاوي ومن الصعب تحديد إتجاه الدوران ولكن الرياضيات تشير إلى وجود مستوى معين يصف حركة دوران السحابة ككل.
إذا إفترضنا أنه فى فضاء ثنائي الأبعاد فإن الدوران سيكون مسطح بحكم عدم وجود بعد ثالث.
أما فى الفضاء ثلاثي الأبعاد فإنه ومع دوران السحابة فى إتجاه واحد يمكن للجزيئات أن تتحرك للأعلى والأسفل أي فى البعد الثالث فتصطدم هذه الجزيئات وتلغى حركة بعضها وتفقد طاقتها.
ولكن لابد على الكتلة كلها أن تحافظ على دورانها, لأنه حسب قانون حفظ الزخم الزاوي ففى نظام مغلق مثل كوننا فإن أي حركة دائرية تبقى على حالها دائما.
لذلك, وعبر الوقت ومن خلال التصادمات والتكتلات تفقد السحابة سماكتها وتتحول للدوران على شكل قرص مسطح ثنائي الأبعاد كمجموعة شمسية أو مجرة حلزونية.
الفضاء رباعى الأبعاد
بينما فى فضاء رباعي الأبعاد تشير الرياضيات إلى وجود مستويين للدوران متكاملين ومنفصلين ولكن هذا الأمر يصعب تخيله فى عقولنا, التي لا تفهم إلا الأبعاد الثلاثة.وفى الأبعاد الأربعة يمكن للجزيئات أن تتحرك للأعلى والأسفل دون تصادمات أو فقدان أي طاقة وبذلك تبقى السحابة على شكلها, لذلك فإن الفضاء ثلاثي الأبعاد فقط يمكن للسحابة أن تبدأ فى التشكل وتكوين النجوم والمجرات بداية من غيمة منتشرة فى جميع الإتجاهات وينتهى بها المطاف إلى الشكل المسطح الذى نعرفه.
0 التعليقات:
إرسال تعليق