قياس أبعاد السماء بأنصاف قطر الأرض

كيف صار حجم الأرض وحدة لقياس أبعاد القمر والشمس والكواكب والنجوم، التوقع E2.5.

الدرس 2 من 3 5 من 6 في المقرر

خريطة المقرر

مسودة: كُتب هذا الدرس بمعونة الذكاء الاصطناعي ولم يقرأه محرر بشري بعد.

ما يطلبه صفك

يطلب منك هذا الدرس أن تقدّر المسافات في المجموعة الشمسية والكون بتطبيق فهمك للمسافات والأحجام النسبية، مستعملًا وحدات القياس المناسبة. ويقدّم المتحف جدول أبعاد وضعه فلكي من العصور الوسطى بأنصاف قطر الأرض، وطريقة لإيجاد حجم الأرض من جبل. أما المسافات إلى الكواكب والنجوم كما نقيسها اليوم ووحداتها فعلى صفّك. 1

توقعات المنهاج برموزها الرسمية

  • E2.5 قدِّر المسافات في المجموعة الشمسية والكون بتطبيق فهم المسافات والأحجام النسبية واستخدام وحدات القياس المناسبة

قبل أن تبدأ

فكرة تحملها معك إلى الدرس.

الدرس

أي وحدة تناسب أي مسافة؟

تطلب التوقعات وحدات مناسبة. فكّر كيف تفشل وحدة تناسب الجبل حين نقيس بها بعد القمر، وكيف يمكن مقارنة مسافة معطاة بوحدات عدة بتحويل كل منها إلى وحدة واحدة.

تعمّق

سجلان يظهران الصعوبة نفسها: المسافة لا تكون أوضح من وحدتها. يقدّر الفرغاني أبعاد الشمس والقمر والكواكب الخمسة وفلك الثوابت من مركز الأرض بأنصاف قطرها، ويجعل قطر الأرض 6500 ميل 2. ويقول السجل إن أكثر الأرقام قراءة OCR ومتسقة مع نصف القطر، وإن أدنى بُعد للقمر مشكوك فيه 2. وفي قياس البيروني يُعطى ارتفاع الجبل بالذراع المحلي لقياس القماش، ويقول السجل إنه يثبت الأعداد بوحدتها ولا يختار لها طول ذراع حديثًا لمجرد الحصول على نتيجة مبهرة 3. ويضيف أن ملخص ماسليكوف يحذر من تضخيم الدقة وصعوبة مضاهاة وحدة الطول القديمة بالحديثة 4.

لماذا فعلوا ذلك؟

لا يحفظ سجل البيروني جملة تذكر دافعه؛ وما يظهر هو غاية الكتاب. فالكتاب يعرض قياس الأرض في مشروع تصحيح المسافات بين المدن، والميزة التي يصرح بها المقطع هي الاستغناء عن السير الطويل في الصحارى لاستخراج المحيط 5. وعند الفرغاني أيضًا لا تعطي السجلات المقروءة هنا غاية معلنة ولا مقدمة تذكر غاية دينية. وهي تُظهر أن المسعودي عدّه فيمن عُني بعلوم الهيئة 6، وأن فصوله تقدّر محيط الأرض بقياس درجة بالذراع في أيام المأمون 7، وأن غوليوس يرى أن زمنه زمن المأمون 8.

رأيان

ما مقدار دقة نتيجة البيروني؟ تعرض ماكتوتر تقديرًا مواتيًا، مع مقارنة بالغرب 9. ويذكر السجل ذلك بوصفه حكم أصحاب تلك السيرة، إلى جانب تحذير ماسليكوف من تضخيم الدقة وصعوبة مضاهاة وحدة الطول 9 4. ولا يختار السجل رقمًا منهما ثم يدّعي خطأً بالغ الصغر؛ فمعرفة معنى الذراع وتقريب النسب جزء من السؤال التاريخي 9 4. ولا يصدر المتحف حكمًا.

خطأ شائع

قد يبدو العدد المقرّب القصير دليلًا على دقة عظيمة. والسجل يقول غير ذلك عن البيروني: الزاوية صغيرة، والفرق بين الجيب الكلي والضلع الآخر صغير أيضًا؛ لذلك لا يصح تقديم أعداد مقربة بوصفها دليلًا تلقائيًا على دقة استثنائية 3 4. ويقول السجل كذلك إن العدد الكبير وحده لا يخبرنا أنه صحيح إلى آخر منزلة، وعلينا معرفة ما قيس، وما حسب، وما وحدة القياس 10.

كيف نعرف؟

عند الفرغاني يقرأ المتحف طبعة لاتينية منشورة في أمستردام سنة 1669م مع حواشي غوليوس 11. ويضع السجل أدنى بُعد للقمر في خانة المشكوك فيه، ويقول إن الأرقام متسقة مع نصف القطر الذي يعتمده 2. وعند البيروني الشاهد ترجمة إنجليزية مصورة لجميل علي، ويقول السجل إن ما قُرئ من مقالة ماسليكوف ملخصها فقط، وإن المخطوط الأصلي لم يُرَ 12 4.

فكّر في هذا

يعرض السجل تقديرًا مواتيًا لنتيجة البيروني من ماكتوتر وتحذيرًا من الدقة والوحدات من ماسليكوف، الذي لم يقرأ المتحف مقالته كاملة بل ملخصها. أيّ المصدرين أجدر بالثقة في دقة النتيجة، ولماذا؟ وماذا تحتاج أن تعرف عن الذراع قبل أن تحسم؟

إلى المتحف

جرّب هذا

اقرأ عن أبعاد الأجرام السماوية. اختر جرمًا واحدًا واكتب بُعده بالوحدات التي يستعملها السجل، ثم بوحدة من اختيارك.

امضِ أبعد

إلى أين يقودك هذا الدرس في المتحف.

اختبر نفسك

لا شيء هنا يُصحَّح أو يُرسل إلى أي مكان. هو لك وحدك.

أيّ هؤلاء لقيته في هذا الدرس؟

ليس في هذا الدرس. عُد إلى البطاقات أعلاه.

نعم. هذا ما ورد في هذا الدرس.

ليس في هذا الدرس. عُد إلى البطاقات أعلاه.

بكلماتك أنت: ما علاقة قياس نصف قطر الأرض بالجبل والأفق عند البيروني بهذا الدرس؟

قارن بالبطاقة

من قمة جبل إلى حجم الأرض. كيف ينتقل قياس من قمة جبل إلى حجم الأرض؟ عند النظر من مكان مرتفع إلى أفق بعيد يقع الأفق أسفل المستوى الأفقي عند الراصد، وانخفاضه زاوية صغيرة؛ وإذا عُرف ارتفاع الراصد أمكن ربط الزاوية بنصف قطر كرة تمثل الأرض. ويعرض البيروني هذه العلاقة بمثلثات متشابهة ونسب الجيوب. ولا يعني ذلك أن قيمة تاريخية معينة قد تحولت تلقائيًا إلى أمتار حديثة. فلماذا يهمّ حجم الأرض لقياس السماء؟

بكلماتك أنت: ما علاقة أبعاد الأجرام السماوية عن الأرض بهذا الدرس؟

قارن بالبطاقة

أبعاد الأجرام السماوية. يقدّر الفرغاني أبعاد القمر والشمس والكواكب الخمسة وفلك الثوابت بأنصاف قطر الأرض وبالأميال، ويجعل قطر الأرض 6500 ميل. والأرقام متسقة مع نصف القطر هذا، لكنها قراءة OCR من الكتاب المطبوع، وأدنى بُعد للقمر مشكوك فيه. وهي تقديرات فلكي من القرون الوسطى، تُقابَل في الصف بالمسافات المقيسة اليوم. لماذا يصلح نصف قطر الأرض وحدة لقياس السماء؟

أستطيع الآن أن

الحواشي

  1. 1. وزارة التعليم في أونتاريو، منهاج أونتاريو: Science
  2. 2. الفرغاني، جوامع علم النجوم وأصول الحركات السماوية ⁦(طبعة غوليوس، أمستردام 1669)⁩, p. 213
  3. 3. تحديد نهايات الأماكن — ترجمة جميل علي, pp. 188–189
  4. 4. طريقة البيروني لقياس الأرض — ملخص ماسليكوف2019, abstract
  5. 5. تحديد نهايات الأماكن — ترجمة جميل علي, title; pp. 183–189
  6. 6. مروج الذهب — المسعودي, p.519
  7. 7. الفرغاني، جوامع علم النجوم وأصول الحركات السماوية ⁦(طبعة غوليوس، أمستردام 1669)⁩, p. 100
  8. 8. الفرغاني، جوامع علم النجوم وأصول الحركات السماوية ⁦(طبعة غوليوس، أمستردام 1669)⁩, p. 246
  9. 9. البيروني — ماكتوتر, geodesy paragraph
  10. 10. تحديد نهايات الأماكن — ترجمة جميل علي, pp. 185–189
  11. 11. الفرغاني، جوامع علم النجوم وأصول الحركات السماوية ⁦(طبعة غوليوس، أمستردام 1669)⁩, p. 5
  12. 12. تحديد نهايات الأماكن — ترجمة جميل علي, title; preface ix–xii; pp. 183–189
استعمل مفاتيح الأسهم أو الأزرار. مفتاح Esc يخرج.