كيفية حساب الارقام الفلكية كعدد النجوم في المجرة !!

_ازاي بنقدر نحسب الارقام الفلكية !!

ازاي بنحسب مثلا عدد  خلايا جسم الانسان او عدد الذرات في الكون او غيرها من الاشياء اللي بتتضمن ارقام مهولة  ؟

علي سبيل المثال ..

- يبلغ عدد خلايا جسم الانسان 37.200.000.000.000 خلية 
- وتبلغ عدد النجوم في مجرتنا درب التبانة من 100 ل 400 مليار نجم 
- عدد الذرات التي يتكون منها الكون المرئي هو 10 ^80 ذرة تقريبا 

الارقام اللي زي دي من كتر ما هي بتعدي علينا بنبدأ نفقد احساسنا بمدي ضخامتها, بس عشان نتخيل مدي ضخامتها تعالي نحسب كم من الوقت نحتاج لكي نعد من واحد لمليار بمعدل رقم في الثانية !

احنا كده معانا مليار ثانية , هنحول الرقم ده  لسنين .. (10^9)/60/60/24/365.25 
بقسمة المليار علي الارقام دي احنا حولنا المليار ثانية لسنين وكان الناتج 31.7 سنة تقريبا.

انت متخيل مدي ضخامة المليار لدرجة اننا عشان نعد حتي  المليار فقط محتاجين واحد يتفرغ من كل حاجة في حياتة حتي العمليات البيولوجية زي  انه ياكل او يشرب او  حتي ينام ويستمر علي كده  31.7 سنة !!

وبالتالي العد المباشر طريقة غير عملية امام  عمر البشر   المتناهي في الصغر نسبيا امام هذه الاعداد المهولة ..

_طب ازاي بنقدر نحسب الارقام الفلكية اللي زي دي  ؟!!

لحساب العدد الضخم ده بنلجأ  لاسلوب في الحساب اسمه العد التقريبي  (Estimation) .

- عشان نفهم الاسلوب ده تخيل ان انت في الجيش  و الضابط المسئول لقاك بتتذاكي  فحطك في دماغه وحب يرخم عليك  وحطك في موقف تعجيزي  .. فرسم ليك مربع   طوله 4 متر عالارض وقالك عاوزك تحسبلي عدد حبات الرمل في المساحة دي بعمق متر :D 

لو استخدمت الطريقة التقليدية هتقضي مدة جيشك كاملة من غير  ماتخلص حساب  ولو جزء من  الرمل ,عشان كده انت  هتحاول تفلت من الموقف  بانك تشغل   دماغك  وتستخدم  اسلوب العد التقريبي (Estimation)  ,طب ازاي ؟

- انت هتجيب شوية رمل وليكن 50 حبة رمل مثلا وتعرف متوسط  حجمهم , وبقوانين الرياضة بتاع اعدادي هتعرف حجم الرمل الكلي بما انه علي شكلي متوازي مستطيلات  هيطلع حجمه 16 متر مكعب .
  وبقسمة الحجم الكلي علي الحجم المتوسط لحبة الرمل انت هتعرف العدد الكلي للرمل ..

او لو فرضا انت قدرت تحصل علي ميزان  وقدرت تحسب كتلة 100 حبة رمل ,والكتلة الكلية للرمل هتقسم الكتلة الكلية علي متوسط كتلة حبة الرمل  وبرده هتحصل علي عدد تقريبي لحبات الرمل .

_طب ازاي الكلام ده هنطبقه علي عدد النجوم في المجرة ؟

احنا عشان نقدر نحسب عدد النجوم في المجرة محتاجين لحاجتين :

- اولا : حساب متوسط كتلة النجوم في المجرة ,وذلك بأخذ عينة مختلفة من النجوم ولذلك لتفاوتها في الحجم .

ونستطيع معرفة كتلة النجم بالعديد من الطرق منها عن طريق درجة حرارته او سطوعه ,لتناسب الكتلة مع درجة الحراره والسطوع .

- ثانيا : معرفة الكتلة الكلية للمجرة , ويتم ذلك باستخدام قوانين  النسبية العامة لاينشتين..

وذلك عن طريق رصد مدار النجوم اثناء دورانها حول مركز المجرة وهو عبارة عن ثقب اسود عملاق  تقدر كتلته تقريبا من 3 ل 4 مليون ضعف كتلة الشمس !!
 وبحساب كتلة المادة المظلمة وبعض العوامل المؤثرة علي  مدار النجوم حول مركز المجرة  نستطيع حساب  الكتلة الكلية للمجرة باستخدام المعادلات الرياضية.

وبقسمة الكتلة الكلية علي متوسط كتلة النجم  نستطيع الحصول  علي عدد تقريبي  للنجوم في المجرة.

_وينطبق هذا الكلام علي عدد خلايا جسم الانسان او عدد الذرات في الكون المنظور او غيرها من الارقام الفلكية الكثيرة التي لا حصر لها .