لا شك أنه قد مرت بك مرحلة ما، أثناء طفولتك، وددت فيها أن تصبح رائد فضاء أو عالما يدرس النجوم، ثم تغيرت الدنيا واتبعت مجموعك في المرحلة الثانوية لتصبح أيًّا كان ما سوف تستيقظ يوميا عليه، لكن ربما لا تزال تداعبك تلك الرغبات من حين لآخر، قديما كان ذلك صعبا، فكيف يمكن مثلا أن تذهب إلى الجامعة من جديد وتتلقى دروسا في الفيزياء الفلكية؟ لكن الآن، مع هذا الانفتاح الرقمي غير المسبوق في تاريخنا، أصبح ممكنا أن تتعلم ما تحب.
في تقرير سابق بعنوان "خمسة مساقات تقدم علم الفلك من الصفر" كان هدفنا الرئيس هو وضع قدميك على طريق هذا العلم الرائع والذي يمكن أن يكون حرفة بقدر ما يمكن أن يكون هواية كذلك، كل المساقات التي قدّمناها في هذا التقرير خلت تقريبا من الرياضيات، وكان الهدف منها هو أن تخوض مسافة لا بأس بها في مادة علم الفلك الممتعة، مساق واحد يشبه أن تقرأ كتابا أو اثنين حول الموضوع، ثم يمكن لك أن تتوقف عند هذا الحد، أو تستكمل خطواتك إن أردت المزيد بنهم.
الأساسات البسيطة الأولى
في هذا التقرير سنهدف لإمدادك بمجموعة أخرى من المساقات الأكثر تقدما، ما زالت للمبتدئين لكنها سوف تحتاج منك إلى بذل بعض الجهد في سبيل تعلم الرياضيات والفيزياء الأساسية، ويمتد هذا النطاق بداية من أساسيات الجبر البسيطة وصولا إلى التفاضل والتكامل في بعض الأحيان، لذلك دعنا نبدأ معا ببعض الأساسات البسيطة التي يمكن لها أن تساعدك في طريقك الجديد.
بالنسبة للرياضيات الأساسية، فنرى أنه لا يوجد ما هو أفضل من تعلّم مساقات الرياضيات التي تقدمها المرحلة الثانوية في بلدك، المناهج متشابهة تقريبا في كل البلدان فلا تقلق، فقط اهتم بدراسة الرياضيات الأساسية والمتقدمة للطلبة المترشحين لكليات الهندسة والرياضيات (في مصر تسمى الرياضيات 2)، وأهم مزاياها هي أنها تقدم جرعة دسمة جدا -بالنسبة لمبتدئ- وأنها كذلك متاحة بسهولة على يوتيوب، عشرات المدرسين يقدمون مناهج المرحلة الثانوية. ونخص بالذكر هذه القناة المميزة..
يمكن لك كذلك أن تبدأ في تعلّم بعض الفيزياء الأساسية، خاصة أساسيات الميكانيكا الكلاسيكية، من قناتين مميزتين على يوتيوب، الأولى تحدثنا عنها في التقرير السابق، وتخص السيد مايكل فان بيزن تجدها هنا، والثانية تخص أحد أشهر مدرسي الفيزياء على الويب وهو السيد بوب إيجل صاحب قناة DrPhysicsA ومجموعة عظيمة من قوائم التشغيل التي تشمل الكثير من الموضوعات الأساسية التي تحتاج إليها، خاصة الفيزياء الكلاسيكية، تجد قناته هنا.
أما إذا وددت في مرحلة ما بمساقات متقدمة في الفيزياء نفسها والرياضيات الخاصة بها، فسوف نفرد لذلك تقريرا خاصا قريبا، لكن إحدى العلامات المهمة هي مساقات معهد إم آي تي الثلاثة والتي تقدم التفاضل والتكامل بصورة مستفيضة، وهو واجهة أساسية لكل الراغبين في الخوض بعوالم الفيزياء والفلك، المساقات الثلاثة مترجمة باللغة العربية عبر مشروع شمسنا العربية، وبشكل مجاني تجدها هنا.
مساقات مهمة
الآن دعنا نبدأ مع المساقات المتعلقة بعلم الفلك، أولها وأكثرها إمتاعا هو لا شك ذلك المساق الذي من جامعة ديوك "مقدمة في علم الفلك" (Introduction to Astronomy)، ويقدمه الدكتور رونين بلسر، كان أول ظهور لهذا المساق قبل نحو 8 سنوات، ومنذ اللحظة الأولى لفت انتباه كل محبي علم الفلك للالتحاق به واستكماله (منهم كاتب التقرير)، لأنه يقدم منهجا دسما ومتكاملا يناسب طلبة السنة الأولى الجامعية، ولا يحتاج إلى التفاضل والتكامل.
المساق يقدم علم الفلك في 13 أسبوعا كاملة، يبدأ بالرصد الفلكي ثم يمر بالمجموعة الشمسية ثم النجوم وتطورها ثم السدم والتجمعات النجمية، بعد ذلك يقدم عدة أسابيع في علم الكونيات، المشكلة الوحيدة أن منصة "كورسيرا" (Coursera) قد رفعت المساق من قاعدة بياناتها قبل فترة، وقدمته جامعة ديوك عبر منصة "Duke Extend"، لكن الأخيرة لا تقدمه بشكل دائم، ولكن من حين لآخر تعيد تقديم المساق، في كل الأحوال قد تجده بسهولة.
أما المساق الثاني في رحلتنا مع علم الفلك فهو ليس مساقا واحدا، ولكنه برنامج تقدمه جامعة أستراليا الوطنية في أربعة مساقات كاملة، وهو بالنسبة لمبتدئ صورة متقدمة من الفيزياء الفلكية، يتضمن البرنامج خوضا أكثر عمقا في أساسيات الفيزياء الفلكية، خاصة المناطق المعتمة من معرفتنا في هذا الجانب (ونقصد المادة والطاقة المظلمتين) مع مقدمة في الفيزياء الفلكية الخاصة بالبحث عن كواكب خارج نطاق المجموعة الشمسية، ورحلة إلى أكثر المناطق خطورة في الكون.
البرنامج يقدم بمقابل مادي، لكن منصة "إيدكس" (Edx) تسمح لك بأن تحصل على مساقاته مجانا (دون شهادة)، ويمكن لك -إذا رغبت في الحصول عليها- أن تتواصل مع إدارة الموقع من أجل الدعم، مدة المساق الواحد هي 9 أسابيع، ما يعني مجملا 36 أسبوعا دراسيا، يشبه الأمر أن تدرس الفيزياء الفلكية في فصل دراسي كامل، لا تظن أن الأمر سهل، ومن حين لآخر يمكن أن تخرج من المساق لدراسة بعض أسس الرياضيات والفيزياء مرة أخرى. البرنامج من هنا.
الآن دعنا ننتقل إلى جامعة ييل، ومع واحد من أشهر مساقات علم الفلك بين الطلبة والمهتمين بعلم الفلك، وواحد من أمتع المساقات التي يمكن أن تمر بها في العموم، يقدمه الدكتور تشارلز بايلن في 25 محاضرة، ساعة لكل منها، المساق لا يحتاج إلا إلى رياضيات وفيزياء الثانوية العامة للدخول فيه، وهو بسيط جدا، غير متقدم، لطلبة السنة الأولى الجامعية، لكن هناك ميزتان رئيسيتان لهذا المساق يجعلانه أحد أهم أهدافك.
أول صورة تم بثها لثقب أسود (الجزيرة)
الأولى هي أنه يستهدف بالأساس غير المتخصصين في نطاق العلوم، ما يعني أنه على الرغم من عمق الموضوعات فإن مقدم المساق يعرف جيدا مستوى الجالسين أمامه وكيفية تقديم مادة لغير المتخصص، أضف إلى ذلك أن المساق يهدف لشيء واحد فقط، وهو تعريفك بثلاثة موضوعات أساسية بجانب موضوعات الفلك الأساسية، وهي الكواكب خارج نطاق المجموعة الشمسية، والثقوب السوداء، والطاقة المظلمة، بحيث يمكن في النهاية أن تكون على معرفة بآخر ما توصلت إليه الأبحاث في هذا النطاق. تجد المساق مع المواد الخاصة به من هنا.
إلى كالتك
من ييل ننتقل إلى كالتك والدكتور جورج دورجوفسكي والذي يقدم، بشكل مجاني، مساقين غاية في الأهمية، الأول منهما مبسط للغاية يصلح للمبتدئين بالطبع ولا يحتوي على أي رياضيات معقدة، وهو مساق "الكون النامي" (The Evolving Universe)، تجده بسهولة على منصتي "كورسيرا" و"إيدكس"، المساق مقدم فقط في أربعة أسابيع، يعطي الأول منها مقدمة أساسية لعلم الفلك، ثم بعد ذلك ينتقل لحديث خاص بالنجوم وتكوينها وتطورها ونهايتها، وأسبوع رابع مع المجرات وأنواعها، وأخيرا أسبوع خاص لعلم الكونيات. تجده هنا.
أما المساق الآخر فيتخصص في نطاق الكونيات، ويتطلب مقدمات صلبة في الفيزياء الأساسية وميكانيكا الكم مع الكثير من الرياضيات الخاصة بهما، وهو يفيد هواة الفيزياء الفلكية بمستوى متقدم أو الطلبة في سنوات متقدمة، لكن وضعناه هنا لسببين رئيسيين، الأول ذو علاقة بأهمية هذا المساق، حينما عُرض عبر منصة "كورسيرا" قبل نحو 7 سنوات كان لافتا لانتباه كل المهتمين بهذا النطاق، والثاني لأن دورجوفسكي هو أحد أفضل الشرّاح في هذا النطاق. المساق لا يوجد حاليا بصورته التي تصلح لمنصات التعليم الإلكتروني، لكن جامعة كالتك توفره مجانا هنا.
أما بالنسبة للمهتمين بنطاق علم الكونيات، لكن يودون الخوض فيه بصورة بسيطة بعيدا عن المعادلات، فلا بد أن يُلقوا نظرة على أحد أشهر المساقات في هذا السياق، والذي قدمته جامعة طوكيو قبل عدة سنوات عبر منصة "كورسيرا"، المساق بعنوان "From the Big Bang to Dark Energy"، بسيط جدا، ينتهي في أربعة أسابيع فقط، يبدأ الأسبوع الأول بحديث عن الانفجار العظيم، ثم ينتقل بعد ذلك إلى عالم فيزياء الجسيمات والبوزون هيجز، ثم أسبوع عن المادة المظلمة وآخر عن الطاقة المظلمة ومصير الكون، مع بعض التركيز يمكن أن تنهي هذا المساق في عدة أيام، وسوف تكتسب ما يساوي قيمة كتاب كامل من المعارف، تجد المساق هنا.
إضافات ممتعة
من جهة أخرى، يمكن لك من حين لآخر التعرف على "Theoretical Minimum"، وهي مجموعة محاضرات مقدمة من فتى الفيزياء المشاكس د. ليونارد ساسكيند من جامعة ستانفورد لمستويات غير متخصصة، استمتع كاتب التقرير شخصيا بتعلم بعض الميكانيك الكلاسيكي ومقدمة جيدة في فيزياء الثقوب السوداء من هذا الرجل، يتميز أسلوب د. ساسكيند بالبساطة، خاصة حينما يحاول شرح موضوعات معقدة، تشمل المجموعة عددا من الموضوعات المهمة والمتقدمة: الميكانيك الكلاسيكي، النسبيتين، الكم، الكونيات، الميكانيك الإحصائي، فيزياء الجسيمات، الأوتار، إلخ. تجدها هنا.
بالنسبة للكتب الخاصة بعلم الفلك، إذا أردت الخوض بشكل أكثر عمقا، فبالنسبة للمبتدئين يمكن أن تبدأ من كتب مثل "Astronomy for Dummies" من تأليف ستيفن ماران، أو كتاب "Idiots Guide to Astronomy" من تأليف كريستوفر دي بري وألان أكسيلرود، كلا الكتابين دسم، لكنه لا شك بسيط، يصلح كمقدمة جيدة جدا لمبتدئ في هذا النطاق، أما إذا وددت أن تطل على مستويات أكثر عمقا فيمكن لك أن تتأمل كتاب "Astronomy Today" لإيريك تشايسون.
كتاب "Astronomy Today" لإيريك تشايسون (مواقع التواصل)
لمستويات متقدمة بشكل أكبر في الفيزياء الفلكية تحديدا يمكن أن تتأمل أحد أشهر الكتب في هذا النطاق وهو "An Introduction to Modern Astrophysics"
من تأليف Bradley W. Carroll & Dale A. Ostlie، بعض الكتب الأخرى المهمة أيضا قد تكون مفيدة، مثل كتاب "Astrophysics for Physicists"،
من تأليف Arnab Rai Choudhuri،
أو كتاب "Introductory Astronomy and Astrophysics"
من تأليف Michael Zeilik وStephen A. Gregory،
ويمكن للأصدقاء في مصر الحصول على كتاب "Essential Astrophysics"
الرائع من تأليف Kenneth R. Lang بصورة مجانية لأن منصة دار النشر الأكبر في العالم "سبرنجر" (Springer) مفتوحة مجانا ضمن النطاق المصري.
كما ترى، فإن المصادر كثيرة، في الحقيقة إذا قمت ببعض البحث الإضافي قد تجد أضعاف تلك الترشيحات، لكن بعضها قد لا يناسبك، يهدف كاتب التقرير إلى وضع أقرب الترشيحات لمستواك، لكن تلك هي خطوة واحدة فقط من طريق طويل يجب أن تخوضه بنفسك إذا رغبت في تعلّم شيء تحبه، لا تتوقف كثيرا أمام الاختيارات، فالبعض قد يضيّع عمره في البحث عن "أفضل مساق"، ولكن ابدأ فورا فيما تجده مناسبا لك بدرجة جيدة، لا تهتم كثيرا للوقت، فقط استمر في التعلم قدر إمكانك. إذا كانت هناك سمة أساسية للإنسان الناجح في العالم المعاصر فهي أنه إنسان متعلم.
رد مع اقتباس