يُستخدم الضرب الاتجاهي للمتجهات في الفيزياء لوصف كميات ترتبط بالمقدار والاتجاه معاً، ومن أبرز تطبيقاته حساب عزم القوة. فعندما تؤثر قوة في جسم حول محور دوران، يعتمد العزم على مقدار القوة، والمسافة بين محور الدوران ونقطة تأثيرها، والزاوية بين متجه الموضع والقوة. ويُعبَّر عنه بالعلاقة: τ = r × F، ويكون مقداره τ = rF sinθ. أما اتجاهه فيُحدَّد بقاعدة اليد اليمنى، ويكون عمودياً على المستوى الذي يحتوي المتجهين. وتكمن أهمية الضرب الاتجاهي في تفسير دوران الأجسام، وحركة العجلات، وعمل المحركات الخ ...
قراءة كامل الموضوع

تُعدّ المتجهات من المفاهيم الأساسية في الرياضيات والفيزياء، وهي كميات لا يمكن وصفها بالمقدار العددي وحده، بل يجب تحديد مقدارها واتجاهها أيضاً. فالإزاحة، والسرعة المتجهة، والتسارع، والقوة أمثلة على كميات متجهة. فعندما نقول إن جسماً يتحرك بسرعة 20 متر/ثانية، فإننا لم نحدد اتجاه حركته؛ لكن إضافة عبارة «نحو الشرق» تجعل وصف السرعة مكتملاً. تُمثَّل المتجهات عادةً بأسهم، يشير طول السهم إلى المقدار، بينما يحدد اتجاهه وجهة الكمية الفيزيائية. وتتيح هذه الطريقة وصف الحركة والقوى وتحليل الظواهر الفيزيائية
قراءة كامل الموضوع

لا تتحرك جميع نجوم المجرات بالسرعة نفسها؛ فإلى جانب دورانها الجماعي حول مركز المجرة، تمتلك النجوم حركات عشوائية تجعل بعضها يتحرك بسرعات أعلى أو أقل من المتوسط. ويُعرف مقدار التباين في هذه السرعات باسم تشتت السرعة النجمية. وقد أظهرت الدراسات الرصدية أن هذا التشتت يتناقص عمومًا كلما ابتعدنا عن مركز القرص المجري. ويرتبط ذلك بتوزيع المادة داخل القرص وكثافته السطحية، إذ تكون المناطق الداخلية أكثر كثافة، بينما تصبح المناطق الخارجية أقل كثافة.
قراءة كامل الموضوع

يمكن لعلماء الفلك دراسة البنية الديناميكية للمجرات من خلال قياس تشتت سرعات نجومها في اتجاهات مختلفة. ففي الأقراص المجرية، يُقاس هذا التشتت عبر ثلاث مركبات: شعاعية داخل مستوى القرص، ومماسية في اتجاه الدوران، وعمودية على مستوى القرص. وأظهرت دراسة Bottema عام 1993 أن هذه المركبات تتناقص تقريبًا بصورة أُسّية مع الابتعاد عن مركز المجرة. وفي المجرة NGC 488، أمكن تقدير نسبتها التقريبية لتكون 1 : 0.8 : 0.7. وتساعد هذه القياسات على بناء نماذج ديناميكية للمجرات، وفهم كيفية توزع الحركة النجمية داخل أقراصها
قراءة كامل الموضوع

يُعدّ الانزياح الأحمر للمجرات والمسافة إليها من أهم الأدوات التي يستخدمها علماء الكونيات لقياس توسّع الكون. فعندما يبتعد جسم كوني يتمدد ضوؤه مع تمدد الفضاء، فتزداد أطوال موجاته ويظهر انزياحه الأحمر. وبمقارنة هذا الانزياح بمسافة الجسم يمكن اختبار علاقة المسافة بالانزياح الأحمر. وعند المسافات الصغيرة تقريباً، تختزل العلاقة إلى قانون هابل: سرعة الابتعاد تساوي ثابت هابل مضروباً في المسافة. أما عند الانزياحات الكبيرة، فتتأثر العلاقة بكثافة المادة والطاقة المظلمة وهندسة الكون،
قراءة كامل الموضوع

يحمل إشعاع الخلفية الكونية الميكروي آثاراً من مرحلة كان فيها الكون حاراً وكثيفاً، قبل أن ينفصل الضوء عن المادة. وتظهر تقلبات درجة حرارته في طيف زاوي يحوي قمماً وقيعاناً، ترتبط بموجات صوتية كانت تنتشر في مزيج الفوتونات والباريونات. ولا تتوزع هذه القمم عشوائياً؛ فارتفاعاتها ومواضعها تتأثر بكثافة المادة العادية والمادة الكلية، وبمعدل توسع الكون وهندسته.
قراءة كامل الموضوع

كيف نرصد المجرات الضخمة في الكون البعيد؟
تواجه دراسة المجرات البعيدة مشكلة مهمة؛ فالمسوحات المعتمدة على الأشعة فوق البنفسجية تكشف بكفاءة المجرات النشطة في تكوّن النجوم، لكنها قد تفوّت مجرات ضخمة تهيمن عليها تجمعات نجمية قديمة أو يحجب الغبار ضوءها. ولتجاوز ذلك، يستخدم الفلكيون الأشعة تحت الحمراء القريبة لرصد الضوء البصري المنبعث من هذه المجرات في إطار سكونها، بعد أن تمدد بفعل الانزياح الأحمر الكوني. وقد كشفت هذه الطريقة عن فئة تُعرف بالمجرات الحمراء البعيدة (DRGs).
قراءة كامل الموضوع