الدرس الأول: نظام الأرض والشمس

يدرس هذا الدرس نظام الأرض والشمس وكيف تؤثر حركات الأرض في حياتنا. تدور الأرض حول محورها دورة كاملة كل اربع وعشرين ساعة فينتج الليل والنهار، وتدور حول الشمس دورة كاملة كل ثلاث مئة وخمسة وستين يوما وربع يوم فينتج تعاقب الفصول الأربعة بسبب ميل محور الأرض. لمعرفة تفاصيل الفضاء البعيد، يستعمل العلماء أدوات مثل المناظير الفلكية الكاسرة والعاكسة، والمسابر الفضائية، والأقمار الاصطناعية. مثال ذلك، عندما تشرق الشمس في مدينة الرياض يكون الوقت ظهرا، بينما تكون في مدينة أخرى في نفس لحظة دوران الأرض في توقيت مختلف حسب مناطق التوقيت المعياري.

الفكرة الأساسية

تدور الأرض حول محورها فينتج الليل والنهار، وتدور حول الشمس فينتج تعاقب الفصول الأربعة، ويستخدم العلماء أدوات خاصة لدراسة الفضاء والأجرام السماوية.

الشرح

علم الفلك هو العلم الذي يختص بدراسة الأجرام السماوية في الفضاء الواسع، ويستعمل الفلكيون المناظير الفلكية لتجميع الضوء ورؤية الأجرام البعيدة بصورة أفضل وأكثر إضاءة، وللمناظير الفلكية نوعان رئيسيان هما المنظار الفلكي الكاسر الذي يستعمل العدسات لتكسير الضوء وتجميعه، والمنظار الفلكي العاكس الذي يستعمل المرآة لتجميع الضوء.

تدور الأرض حول خط وهمي يسمى محور الأرض الممتد من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي، وتستغرق دورة الأرض حول محورها أربعا وعشرين ساعة ويسمى ذلك دورة الأرض اليومية، وينتج عنها تعاقب الليل والنهار. وحيث إن الأرض تدور حول محورها، فإن الشمس تظهر كأنها تشرق من الشرق وتتحرك في السماء نحو الغرب وتصل إلى أعلى نقطة لها عند الظهر. ونظراً لأن الأرض تدور حول محورها بمعدل ثلاث مئة وستين درجة كل أربع وعشرين ساعة، فقد قسمت الأرض إلى أربع وعشرين منطقة تسمى مناطق التوقيت المعياري، وكل منطقة عرضها نحو خمس عشرة درجة بين خطوط الطول. ولمساعدة الناس على تحديد الوقت والتاريخ أنشيء خط التاريخ الدولي وهو خط الطول ۱۸۰.

وللأرض دورة أخرى حول الشمس تسمى دورة الأرض السنوية، وتستغرق ثلاث مئة وخمسة وستين يوما وربع يوم، وتتعاقب الفصول الأربعة بسبب ميل محور الأرض بمقدار خمس وعشرين وخمس درجات تقريبا وهو ثابت الاتجاه دائما في الفضاء. عندما يميل النصف الشمالي للكرة الأرضية في اتجاه الشمس تصنع أشعة الشمس زوايا أكبر وتكون شدة الأشعة أكبر فيكون فصل الصيف، وبعد ستة أشهر يميل النصف الجنوبي وتصنع الأشعة زوايا أصغر فيكون فصل الشتاء في النصف الشمالي.

مثال محلول خطوة والثانية

إذا كانت الساعة السابعة مساء في الرياض، فما الوقت في مراكش؟ الخطوة الأولى: نحسب عدد مناطق التوقيت المعياري بين المدينتين ونحدد اتجاهها. الخطوة الثانية: يزداد الوقت ساعة لكل منطقة توقيت معياري كلما اتجهنا نحو الشرق، ويقل ساعة إذا اتجهنا نحو الغرب. إذن الوقت في مراكش يكون أقل من الرياض بمقدار الفارق الزمني بينهما.

أخطاء شائعة

الظن الخاطئ بأن تغير الفصول يرجع إلى تغير المسافة بين الأرض والشمس وأن الأرض تكون في أقرب نقطة لها من الشمس في فصل الصيف، والصحيح أن سبب حدوث الفصول هو ميل محور دوران الأرض وليس تغير المسافة.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما الذي ينتج عن دوران الأرض حول محورها وحول الشمس؟ الإجابة: ينتج عن دوران الأرض حول محورها تعاقب الليل والنهار، وينتج عن دورانها حول الشمس الفصول الأربعة.

السؤال الثاني: ماذا يسمى خط الطول الذي يبين تغير التاريخ؟ الإجابة: خط التاريخ الدولي.