الانزياح نحو الاحمر Redshift
في عام 1910م, حاول الفيزيائي فيستو سليبر ومن بعده العالم الفيزيائي كارل فيلهم هيرتز
حاولا من خلال أبحاثهما التي أجرها كل منهما على حدة, أيجاد تفسير علمي مقنع
لظاهرة تباعد المجرات, من خلال تفسير ظاهرة الانزياح نحو اللون الأحمر, عند تحليل
لون الطيف الخطي القادم من المجرات الإهليجية. تبين لفيستو سليبر
أن هذه المجرات تبتعد عن الأرض, ولكنه
لم يتمكن من اثبات ذلك, لوجود صعوبات كانت تُواجهُ في أتِباع الطرق والوسائل
للوصول إلى مبتغاه, ومن بين الطرق التي أتبعها فيستو سليبر لتفسير ظاهرة التباعد هي:
أولاً- مقارنة الحجم الفيزيائي للجرم
السماوي بحجمه الزاوي
angular size، والصحيح أن يقارن
بين الحجم الفيزيائي والحجم الحقيقي.
ثانياً- قياس درجة سطوع السدم الظاهرة
للنجم في السماء, بافتراض سطوع ذاتي, يتمكن من خلال هذا الفرض حساب بعد السديم,
مستفيداً من القانون التربيع العكسي لحساب المسافة في الفيزياء.
ينص على أن أي كمية لقوة او طاقة فيزيائية
تتناسب عكسيا انطلاقاً من مصدرها مع مربع المسافة. وبالمفهوم العام المبسط أن أي
كمية أو قوة فيزيائية معينة تتناسب عكسيا مع مربع المسافة, مع مصدر هذه الكمية
الفيزيائية, وهذا
القانون قابل للتطبيق على العديد من الظواهر الفيزيائية (الجاذبية, الكهرباء,
المغناطيسية, الصوت, والاشعاع).
ولقد لاقى صعوبة في تطبيق تلك الطرق,
فلم تكن لدية معرفة ان هذه السدم الذي حاول أن يجري عليها دراساته ويطبق عليها
قانون المسافة, تقع خارج مجرة درب التبانة, أذ لاقى صعوبة كبيرة في تقدير المسافة,
وبذلك لم يستطيع من الوصول الى نتائج مرضية. كان العلماء يعتقدون حتى عام 1915م,
أن الكون ثابت ومستقر ليس له بداية زمنية أو نهاية, عندها بزغ نجم العالم الفلكي إينشتاين,
وطل على العالم الغربي بنظريته الجديدة التي يدعي فيها أن الكون ساكن
ومستقر ويحوي المادة ... والذي عرفت بنظرية سكون الكون لإينشتاين. وفي عام 1916م,
أصبح فهم أوسع للنظرية النسبية وعند ذاك حاول إينشتاين تطبيق نظريته النسبية
للجاذبية على الجاذبية والكون.([1])
اسباب الأنزياح
نحو الأحمر Reasons
redshift
من الدراسات تبين أن هنالك ثلاث اسباب
لأنزياح الضوء نحو الأحمر
1.
ظاهرة دوبلر.
2.
انزياح ينشأ عن اختلاف الجاذبية على سطح الأرض عن الجاذبية على
النجم, وهذا التفسير يتبع للنظرية النسبية إنشتاين.
3.
تمدد الكون واستمرارة في الأتساع, وهذا يؤدي إلى أبتعاد جميع
النجوم والمجرات عنا.
وقد استعملت ظاهرة دوبلر
في علم الفلك, في حساب سرع النجوم البعيدة جداً, حيث يعتقد البعض أنه من المتعسر
على الفلكيين حساب سرع النجوم في الفضاء. كونها تبتعد عن كوكبنا بملايين السنوات
الضوئية. ولقياس سرعة نجم في الفضاء, يتم بتحليل الضوء الصادر عن النجم المراد
حساب سرعته إلى الوان الطيف الأساسية, بنفس طريقة تحليل الضوء الابيض إلى ألوانه الأساسية, عندما
نضع موشور في مسار الأشعة الصادرة من المصدر الضوئي, ولكل لون طول موجي وتردد
معين, فعند حدوث تغير في طول الموجة لضوء معين, فمعنى ذلك أن لونه قد تغير, إن أطول الألوان موجة هو اللون الأحمر ويكون أقلها ترددا, أما
أقصرها طولا هو اللون البنفسجي ويكون أكبرها تردد([2]).
فإذا كان نجم ما يبتعد عنا بسرعة معينة فإن طول
موجته سيزداد طولاً و وطيف ألوانه سيتجه نحو
الاحمرار, أي كأن الطيف كله يزاح نحو الأحمر, وإذا كان هذا النجم يقترب فإن طيفه
سيزاح نحو البنفسجي. ومن مقدار هذا الإنزياح للأحمر أو البنفسجي يمكن حساب السرعة
التي يتحرك بها النجم مبتعداً أو مقتربا منا.
لذلك يستعمل الفلكيون ظاهرة دوبلر لقياس سرعة ابتعاد
المجرات galaxies، عن الأرض، ولذا فإن أضواءها
أو خطوطها الطيفية تنزاح نحو الأحمر، ولذا يتحدث الفلكيون عن ظاهرة الانزياح نحو الأحمر.
ويعرف الانزياح نحو الأحمر العائد لمجرة أو نجم، على أنه مساوٍ لانزياح خط طيفي في
الضوء الصادر عنه مقسوماً على طوله الموجي المرجعي، أي حيث ينبغي أن يكون فيما لو كان
المنبع ثابتاً. يرمز لهذا الانزياح اختصاراً بالرمزZ وهو يساوي سرعة المنبع المتحرك V، مقسوماً على سرعة الضوءC التي تساوي300 ألف كم/ ثانية، أي أن
Z=V/C , فإذا كان الانزياح نحو الأحمر لنجم مثلاً مساوياً
0.0001، فإن سرعة النجم عندها تساوي 0.01 بالمئة من سرعة الضوء. وخير مثال لعلماء
الفلك في هذا المبحث نجم الكويزر :
