لماذا يظهر القمر أحيانًا أثناء النهار؟ لماذا لون السماء أزرق؟ هل سنستطيع اكتشاف كائنات فضائية؟ كم يبلغ وزن الأرض؟ كيف تظل الطائرات محلّقة في الأعلى؟

تلك بالترتيب هي أكثر خمسة أسئلة شيوعًا بين الأطفال، وغالبًا ما يتم سؤال تلك الأسئلة لوالديهم أو الأكبر سنًا، وذلك وفقًا لدراسة جديدة أجريت في المملكة المتحدة.

لسوء الحظ، تلك الأسئلة محيرة للغاية، فتلك الأسئلة تحيّر الأطفال على مستوى العالم. تم استطلاع 2000 من الآباء والأمهات الذين لديهم أطفال تتراوح أعمارهم من 5-16 حول أسئلة أطفالهم، قال ثلثي الآباء أنهم تصارعوا مع تلك الأسئلة السابق ذكرها.

اعترف حوالي 20% من الآباء والأمهات أنهم يبتكرون أجوبة من اختراعهم إذا كانوا لا يعرفون الإجابة.

حتى نساعدك في إثبات أنك لست جاهلًا أمام أطفالك؛ إليك بعض الأجوبة التي يسهل على طفلك استيعابها.

لماذا يظهر القمر أحيانًا أثناء النهار؟

إن أكثر الأجسام لمعانًا في سمائنا بعد الشمس هو القمر، وذلك بسبب قربه الشديد من الأرض عند مقارنته مع أي جسم آخر. لذلك من المرجح أن يظهر القمر خلال النهار كما هو الحال في الليل. يدور القمر حول الأرض بشكل مستقل عن الشمس.

عندما يجلبه مداره الخاص عند الجزء الخاص بك من السماء خلال ساعات النهار؛ فإنه يضيء بفعل انعكاس ضوء الشمس، ويمكننا أن نراه حينها.

لماذا لون السماء أزرق؟

يتكوّن الضوء القادم من الشمس من العديد من الألوان. يسافر الضوء كموجة، وكل لون له طول موجي فريد من نوعه. يمتلك البنفسجي والأزرق الفاتح أقصر الأطوال الموجية، بينما يمتلك الضوء الأحمر طول موجي أطول، وتمتلك الألوان الأخرى أطوال موجية ما بين تلك الأطوال.

عندما تمرّ الألوان المختلفة من الضوء عبر الغلاف الجوي، فإنها تعبر خلال جزيئات، كقطرات الماء وجزيئات من الغبار. ولأن كل هذه الجسيمات هي أقرب في الحجم إلى الموجات الأقصر من الضوء، فإنها تميل إلى نثر اللونين البنفسجي والأزرق الفاتح أكثر بكثير من اللون الأحمر، ولذلك فهي ترسل الأشعة فوق البنفسجية والزرقاء مرتدة نحو الأرض، وذلك لعينيك أيضًا.

في الواقع تتبعثر جزيئات الضوء البنفسجي بواسطة الغلاف الجوي أكثر من تلك الزرقاء، ولكن عينيك أكثر حساسية إلى اللون الأزرق، لذلك تظهر السماء زرقاء.

إن غروب الشمس يكون أحمر مائل إلى البرتقالي في المساء، والسبب أنه مع انخفاض الشمس في الأفق، يجب أن يمر ضوء الشمس عبر مسافة كبيرة من الغلاف الجوي للوصول إلى عينيك، وفقط الضوء الأحمر يمكن أن يعبر كل تلك المسافة وذلك بسبب طوله الموجي الكبير.

كل الألوان ذات الموجات الأقصر قد انتشرت في جزء من الأرض حيث لا يزال النهار وحيث لا تزال الشمس ساطعة في السماء.

هل سنستطيع اكتشاف كائنات فضائية؟

لا أحد يعرف مدى ندرة الحياة للكائنات الأخرى في هذا الكون، لذلك لا أحد يعلم هل سنتمكن من اكتشاف حياة أخرى أم لا. ومع ذلك، يأمل العلماء في معهد (SETI) في ولاية كاليفورنيا، والذين يشاركون في البحث عن كائنات ذكية خارج الأرض، أنهم سوف يستطيعون الكشف عن إشارات لكائنات أخرى في غضون السنوات العشرون المقبلة.

يقوم العلماء بفحص السماء ليلًا باحثين عن موجات راديو أو رسائل لاسلكية ضوئية غير طبيعية، أي تلك التي لا يمكن أن تصدر إلا من حضارة ذكية.

يستند تقديرهم المقدر بعشرين عامًا على الوتيرة السريعة التي يكتشف بها علماء الفلك الكواكب خارج مجموعتنا الشمسية، بما في ذلك الكواكب التي تبدو مناسبة للحياة.

يستند هذا التقدير أيضًا على افتراض أنه إذا كان هناك كائنات ذكية في مكان ما، فإنها أيضًا ستسعى للاتصال مع الآخرين، وسوف تعلن وجودها عن طريق إرسال إشارات إلى الفضاء.

كم يبلغ وزن الأرض؟

الطريقة الأولى للإجابة عن هذا السؤال هي أن تكون دقيقًا. لأن الأرض في سقوط حر حول الشمس، إنها في الواقع لا تزن شيئًا.

الشيء نفسه ينطبق على رواد الفضاء في المدار الفضائي؛ لأنهم يطفون من الناحية الفنية حول الأرض، وإذا وقفوا على ميزان فإنه سيطفو معهم وبالتالي ستكون القراءة صفر على الميزان.

بدلا من ذلك، يمكن أن تناقش كتلة الأرض –وهي صفة مميزة لا تعتمد على مكان وجود جسم ما في الكون أو ما يقوم به. تمتلك الأرض كتلة من 5.97 × 10 ^ 24 كيلو جرام – وهو ما يعادل مائة مليون مليار سفينة تيتانيك.

كيف تظل الطائرات في الأعلى؟

للتغلب على قوى السحب والجاذبية، يجب على الطائرة أن تولّد نوعين من القوى من تلقاء نفسها، وهما الدفع والرفع.

الدفع هو القوة التي تدفع الطائرة إلى الأمام على المدرج. بواسطة قانون نيوتن الثالث – لكل فعل رد فعل يساويه في المقدار ويعاكسه في الاتجاه- يولّد محرّك الطائرة قوة دفع أمامية من خلال انبعاث الوقود إلى الخلف.

بعد ذلك، أثناء اندفاع الطائرة على المدرج، يقوم كل من جناحي الطائرة بتشريح الهواء إلى تيارين، واحد يتدفق فوقه والآخر أسفله. تتشكل الأجنحة بمثل هذه الطريقة التي تجعل الهواء المتدفق عليها ينعطف في النهاية نحو الانخفاض، ومرة أخرى بسبب قانون نيوتن الثالث، تتسبب الحركة الهبوطية من الهواء في حركة تصاعدية متساوية معاكسة للطائرة.

في هذه الحالة دفع الأجنحة للهواء إلى الأسفل هو الفعل، بينما دفع الهواء للأجنحة إلى الأعلى هو رد الفعل، هذا ما يسبب قوة الرفع للطائرة وهي القوة العمودية للأعلى في الطائرة.

كل طائرة لديها سرعة إقلاع محددة -وهي النقطة التي تتغلب فيها قوة الرفع الخاصة بها على الجاذبية.

تلك السرعة المحددة تتغير تبعًا لمقدار وزن الطائرة. يجب أن يعمل محرك الطائرة في نفس الوقت على توفير قوة دفع كافية للتغلب على سحب واحتكاك الهواء.