عن سيمفونية الحرارة وفالس الألوان ولغة النجوم

04/17/2016

محمد حسام

كاتب صحفي

في كل مكان على الأرض، دايمًا بنتخيّل أن اللون الأزرق مرادف للبرودة، واللون الأحمر مرادف للحرارة، بس هل يا ترى ده صح ولا غلط "و مع النجوم بالذات"؟.

لازم نفهم هنا على وجه التحديد، إيه معنى لون النور اللي بنشوفه، وده أول خطوة لينا في فهم لغة النجوم.

كبداية، كل الأجسام اللي بنشوفها إمّا إننا بنعرف نشوفها عشان بتعكس النور الواصل إليها زي ما بنشوف بعض بالظبط، وإما إنّها أجسام بتشع نور زي الأجسام المحترقة والنجوم.

النوع الأول من الأجسام مش موضوعنا، بس باختصار أمّا بتشوف حاجة لونها أزرق كمثال ده لأنها سحبت كل النور والألوان اللي وصلت لها ما عدة اللون الأزرق، وده اللي اتعكس لعينك الكريمة.

اللي يهمني هنا كهاوي للفلك هو النوع التاني، الأجسام المضيئة/ المتوهجة بذاتها، وخصوصًا النجوم، خلينا نتفق على نقطة، النجوم ليها ألوان، لو بتتفرج على السماء بانتظام هتعرف تميّز ألوانهم بالعين المجردة، أبيض وأحمر "بيبقى أقرب للبرتقالي"، و أزرق، النهارده هتبقى أول حصة لينا في فهم لغة النجوم وإزاي بتعبر عن نفسها.

نقطة علمية هبني عليها كلامي الفترة اللي جاية، سرعة الضوء ثابتة، مهما كان اللون اللي بيغير اللون التردد/الطول الموجي، والطول الموجي عكس التردد، أما التردد يزيد الطول الموجي بيقل، والعكس، التردد هو سرعة الذبذبات بتاعة الضوء.الخيال ببلاش "وده من رحمة ربنا بينا"، خلونا نتخيّل كده سوا أن الحرارة هي الموسيقى اللي هترقص عليها ذراتنا وإلكتروناتنا، وسرعة رقصهم هي التردد بتاع الضوء، التردد ده اللي بيقولك الفالس هيبقى حالم وهادئ ولا سريع.عند درجة حرارة الصفر المطلق "-٢٧٣"، كل شيء متجمد وثابت، بما فيها الإلكترونات، هتقف تمامًا وتصبح المادة في حالة جمود تام، صمت رهيب في القاعة والأوركسترا هتبتدي تعزف دلوقتي، كله مستني ومترقب، ومرة واحدة تتسرسب موسيقى هادئة كالحلم، باردة، المادة هتبتدي تدفى دلوقتي شوية شوية.أي مادة في الكون، طالما فيها طاقة "بترقص فالس" وتعرف تطلّع نور، قد يكون طوله الموجي غير مرئي لينا، فكروا فيها كأنها حركة بطيئة جدًا لدرجة أن عينينا مش قادرة تشوفها، وده السيناريو اللي إحنا فيه دلوقتي.

نرجع لرقصتنا، حركة المادة البطيئة هتتسبب في خروج طول موجي طويل جدًا، بنقول عليه موجات ميكروويف، حركتها أبطأ من إن عينينا تشوفها، أوركسترا الفلكي الشعبي هترفع وتيرة الموسيقى شوية، وهنوصل برقصتنا للأشعة تحت الحمراء .

كلنا بنشوف في الأفلام نظارات الرؤية الليلية، اللي بتقلب كل حاجة للون أخضر مريب، النظارات ديه بتعتمد على رؤية الأشعة تحت الحمراء اللي بتطلعها الأجسام الدافئة نسبيًا، زينا كده، وزي معظم الكائنات الحية، درجة حرارتنا بتخلينا نخرج أشعة كهرومغناطيسية "نور"، بس طول الموجة بتاعته مازال غير مرئي لعيون البشر، الرقصة مازالت بطيئة ورتيبة.

عند ارتفاع درجة الحرارة أكتر وأكتر، الرقصة بتزداد سرعة وعنفًا، صخب الحفلة يكاد يصل لعيوننا فعلا !.

الحرارة أول ما هتوصل لـ480 سلزيوس، المادة بتاعتنا هتبدأ تتوهج بلون أحمر قاتم أو بني، أكيد كلنا شفنا حديد ساخن، أول مبيوصل لدرجة الحرارة ديه بيبدأ يتوهج بأحمر قاتم.

برنامج الحفلة الراقصة كالتالي بالنسبة لعيننا:580 سلزيوس- أحمر قاتم.730 سلزيوس- أحمر فاتح و يتجه للون البرتقالي.930 سلزيوس- برتقالي فاتح.1100 سلزيوس- أصفر شاحب.1300 سلزيوس- أصفر مائل للبياض.

عند درجات حرارة أعلى من 1440 سلزيوس هنشوف الضوء أبيض، وعند درجات مرتفعة جدًا سيميل الجسم للون الأزرق كما في حالة النجوم.

نفهم من كده أن النجوم الحمراء هي أقل النجوم في الحرارة؟ أينعم، والأصفر أعلى منها في الحرارة، ويليها الأبيض، وبعد كده الأزرق هو أسخن النجوم على الإطلاق، وده بعكس الانطباع السائد عندنا عن الألوان ودرجة الحرارة.

سيبنا من الكلام ده و تعالوا نرجع لرقصتنا، بارتفاع درجات الحرارة أكتر وأكتر، هندخل في آخر طول موجي نعرف نشوفه، ما يسمى بالضوء الأسود "النور المريب اللي بيستخدم في الحفلات وساعات بيطلع في المسلسلات البوليسية زي سي إس أي"، بعد كده عينينا مش هتقدر تتابع الرقصة لسرعتها الشديدة، الرقصة دخلت في حيز الأشعة فوق البنفسجية، وبعد كده الوتيرة عليت ووصلنا لأشعة إكس، وبعد كده عليت أكتر و وصلنا لأشعة جاما !.

الوتيرة هترتفع أكتر وأكتر لحد أما نوصل لرقم غريب ومرتفع جدًا في الحرارة "نظريًا عند درجة حرارة 1.416785 مضروبة في 10 وجنبيها 32 صفر، هنوصل لطول موجي يساوي طول بلانك، عند تلك النقطة تنهار الفيزياء كما نعرفها، نظريًا لا يوجد شيء يمكن أن يكون أصغر من طول بلانك" ، عنده طول الموجة ديه لن نستطيع رفع درجة الحرارة نظريًا، حتى على كلام علماء الفلك الكون لم يرى تلك الحرارة إلا بعد الانفجار العظيم بلحظات، درجة الحرارة ديه بتعرف باسم نقطة الحرارة المطلقة.

اللخبطة بقى اللي في الألوان والحرارة عندنا سببها نفسي وبسيط، ديه بسبب اللون الأزرق مربوط في دماغنا بالبحر والثلج والسماء، حاجات تديك إحساس بالبرودة، والأحمر مربوط بالنار، بس في رقصة الكون الموضوع عكس ما نتخيل.