النجوم المتلألئة الراقصة
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص720
2025-09-20
124
لماذا عندما ترى جسمًا بعيدًا عبر الهواء فوق النار أو فوق سطح ساخن مثل طريق مضاء بنور الشمس تهتز صورة هذا الجسم، وهو التأثير الذي يُطلق عليه اسم «التراقُص البصري»؟ لماذا تُصبح رؤية هذا التذبذب أكثر صعوبة فوق الطريق عند قدميك عنها في الطريق الأبعد؟
لماذا تتلألأ النجوم؟ هل تتلألأ أكثر في الصيف أم الشتاء؟ لماذا يتغير لونها في بعض الأحيان؟ لماذا لا يتلألأ القمر ولا الكواكب؟ وإذا كنت في الفضاء وتنظر إلى النجوم، فهل ستتلالا أيضًا؟
الجواب: يعود التراقص إلى اضطراب الهواء الذي يُحدثه السطح الساخن. ومع مرور أشعة الضوء من أحد الأجسام عبر هذا الاضطراب يكسر التفاوت المستمر في كثافة الهواء الأشعة في اتجاهات عشوائية متغيرة؛ ومن ثَم تصبح الصورة الناتجة مذبذبة ومتراقصة. كي يكون تأثير التراقص ملحوظًا للعين فلا بد أن تقطع أشعة الضوء مسارًا طويلًا عبر طبقة الهواء الساخن والمضطرب. إذا نظرت بشكل شبه عمودي إلى سطح ساخن مثل الرصيف، فإن الأشعة التي تستقبلها تكون قد قطعت مسافة قصيرة جدا من خلال الاضطراب بحيث لا تظهر بشكل متراقص. أما إذا نظرت إلى السطح برؤية مائلة، فستكون الأشعة قد قطعت مسافات أبعد بكثير عبر الاضطراب؛ ومِن ثَمَّ يُمكِنك أن ترى التأثير المتراقص الذي تحدثه عادةً ما يعني هذا الشرط أن السطح الساخن لا بد أن يكون بعيدًا، كجزء بعيد من الطريق على سبيل المثال. وحتى في هذه الحالة قد لا يكون التأثير المتراقص ملحوظا إذا كان سطح الطريق متجانسا يكون التأثير المتراقص أكثر وضوحًا إذا كان الطريق به نمط خطوط متمايلة.
في بعض الأحيان ترى تأثيرًا مرتبطًا بذلك التراقص إذ يُمكن أن تظهر ظلال معتمة عابرة على سطح أبيض مسطّح؛ وذلك لأنَّ الهواء المضطرب يكسر ضوء الشمس الذي يمر عبره في بعض الأحيان يركز الانكسار ضوء الشمس على رقعة ساطعة نسبيا، وأحيانًا يزيد من وهج أشعة الشمس، بحيث تنتشر مُشَكَّلَةً رقعة مظلمة نسبيًّا. يُمكن أن يُؤدِّي النسق غير المستقر للهواء الدافئ الذي يتدفّق تحت الهواء البارد أيضًا إلى تكوين ظلال معتمة ومُتراقصة، وبما أن الهواء الدافئ يكون أقل كثافة من الهواء البارد، فيكون الحد بين درجتي الحرارة المتفاوتتين غير مستقر ويميل إلى تكوين أشكال تشبه الموجات يمكنها تركيز الضوء في بعض المناطق ونشره في مناطق أخرى.
تغير صور مشابهة لانكسار ضوء النجوم بواسطة الغلاف الجوي، ظاهريا، موقع النجم سريعًا وبشكل طفيف تكون الحركة الظاهرية مرئية لأن النجم، من زاوية رؤيتك يكون عبارة عن نقطة ساطعة في قلب خلفية مظلمة. علاوةً على ذلك، تغير تباينات طور موجات الضوء التي تصل إليك عندما تصل موجات الضوء بالتوافق بعضها مع بعض (متجانسة)، يكون تداخُلُها تداخلا بنَّاء ويكون النجم أكثر سطوعًا؛ أما عندما تكون خارج الطور التوافقي، فيكون تداخلها تداخلا هدَّامًا ويكون النجم في أكثر حالاته إعتاما.
يختصر نظامك المرئي صورة النجم خلال فترة زمنية قصيرة، ولكن تظل الاختلافات في وضع النجم ودرجة سطوعه مرئية. أما إذا كنتَ في الفضاء، فلن تتلألأ النجوم، ولكنها ستظل تبدو وكأن لها رءوسًا صغيرة؛ وذلك لأن الضوء يتشتت داخل عينيك. أما القمر والكواكب فيشغلان حيزًا كبيرًا في رؤيتك بما يمنع تلألؤهما. فعلى الرغم من أن كل نقطة من القمر على سبيل المثال، تتلألأ كما تتلألأ النجوم تماما، فإن هذه النقاط ليست نقطة واحدة معزولة من الضوء في قلب خَلفية مظلمة؛ ومن ثم يكون التذبذب غير ملحوظ. تتلألأ النجوم بصورة أكبر في فصل الصيف؛ نظرًا لأن الجو المحيط يكون أكثر تقلبا بسبب التسخين الإضافي الذي تحدثه الشمس أثناء وقت النهار. إذا كان النجم قريبًا من أفق صافٍ، فقد يُصبح لونه متقلبا كذلك. يسمح المرور الطويل لضوء النجم عبر الغلاف الجوي لجزيئات الهواء والغبار والهباء الجوي بتشتيت بعض الألوان المكوّنة للضوء؛ ولا يُصبح النجم حينئذ بلونه الأصلي، الذي قد يكون أبيض تتسبب التغيرات المستمرة في عملية تشتت الضوء في تغيير اللون الذي نراه.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في علم البصريات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
