عرض مصدر وحدة فلكية

{{بطاقة وحدة قياس
}}'''الوحدة الفلكية''' يرمز لها '''«و.ف»''' {{إنج|Astronomical unit يرمز لها '''au'''}} هي وحدة يُقاس بها غالبًا بعد [[كوكب|الكواكب]] عن [[الشمس]] وهي تساوي متوسط بعد [[الأرض]] عن [[الشمس]]، ولكن تختلف هذه المسافة مع دوران الأرض في مدارها حول الشمس إذ تكون الأرض عند أبعد مسافة لها عن الشمس مرةً في السنة عند نقطة الأوج الشمسي، ثم تقترب من الشمس مرةً أخرى خلال مدارها حتى تصل إلى أقرب مسافة لها من الشمس عند نقطة الحضيض الشمسي. وُضعت هذه الوحدة في الأصل على أنها متوسط مسافة الأوج والحضيض الشمسي، إذ حُددت الوحدة الفلكية منذ عام 2012 على أنها مسافة تبلغ 1.495978707×10<sup>11</sup> متر، أو 150 مليون كيلومتر تقريبًا. تستخدم الوحدة الفلكية بشكل رئيسي في قياس المسافات ضمن النظام الشمسي أو المسافات الخاصة بالنجوم الأخرى. وتعتبر أيضًا عنصرًا رئيسيًا في تحديد وحدة أخرى لقياس المسافات الفلكية تعرف [[فرسخ فلكي|بالفرسخ الفلكي]].

== تعريف الوحدة الفلكية ==
تمثل '''الوحدة الفلكية''' (رمزها '''و.ف.''') متوسط المسافة بين [[الأرض]] و[[الشمس]].

=== قيمتها الحالية ===

'''الوحدة الفلكية''' هي متوسط المسافة بين [[الأرض]] و[[الشمس]] والتي تساوي 149.597.870,691 [[كيلومتر]] (بدقة ± 3 [[متر]]ا) أي أن:

* 1 '''و.ف.''' = 149.597.870,691 [[كيلومتر]] = 15,813 × 10<sup>−6</sup> [[سنة ضوئية]].<ref>[https://www.iau.org/public/themes/measuring/ https://www.iau.org/public/themes/measuring/] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130605024231/http://www.iau.org/public/measuring/ |date=05 يونيو 2013}}</ref>
* 1 [[سنة ضوئية]] = 63241 '''و.ف.'''

لكن العامة تعتبر أن قيمة '''الوحدة الفلكية''' تساوي تقريبًا 150.000.000 [[كيلومتر]]ا <small>وهي قيمة أسهل حفظًا لكن القيمة الحقيقية أصغر بـ 402129.309 [[كيلومتر]]ا ولا يمكننا اعتبار 402130 [[كيلومتر]]ا قيمة يمكننا تجاهلها!</small>.

== استخداماتها ==
بدأ استخدامها منذ عام [[1958]]م للتعبير عن المسافة بين [[كوكب|الكواكب]] و[[الشمس]] وباقي المسافات داخل [[المجموعة الشمسية|النظام الشمسي]] أو داخل باقي [[نظام كوكبي|النظم الكوكبية]] لأنه بالرغم من كبرها فهي ليست عملية لقياس المسافات بين [[نجمة (توضيح)|النجوم]] مثلا حيث تستعمل وحدة [[سنة ضوئية|السنة الضوئية]].

=== متوسط المسافة بين [[كوكب|كواكب]] [[المجموعة الشمسية]] و[[الشمس]] بالوحدة الفلكية ===
* [[عطارد]] : 0.3075 "" و.ف
* [[الزهرة]] : 0,723 '''و.ف.'''
* [[الأرض]] : 1 '''و.ف.'''
* [[المريخ]] : 1,524 '''و.ف.'''
* [[المشتري]] : 5,203 '''و.ف.'''
* [[زحل]] : 9,539 '''و.ف.'''
* [[أورانوس]] : 19,18 '''و.ف.'''
* [[نبتون]] : 30,06 '''و.ف.'''
* [[بلوتو]] : 39,53 '''و.ف.''' <small>(متأرجحة بين 29 '''و.ف.''' و 49 '''و.ف.''' فمداره متذبذب لتبعيته لنيبتون أحد أسباب استبعاده من المجموعة الشمسية)</small>.

=== مسافات أخرى عن [[الشمس]] ===

* [[بلوتو]] : 39,53 '''و.ف.''' <small>(متأرجحة بين 29 '''و.ف.''' و 49 '''و.ف.''' فمداره متذبذب لتبعيته لنيبتون أحد أسباب استبعاده من قائمة الكواكب وتم تصنيفة [[كوكب قزم]])</small>.
* [[حزام الكويكبات]] : بين 2 و 3,5 '''و.ف.''' <small>(مسافة متوسطة لتأرجحها)</small>.<ref>Thérèse Encrenaz et alii, ''Le Système solaire'', éd. EDP/CNRS, [[2003]], صفحة 274, [http://books.google.be/books?id=ic3lN9_ow_EC&pg=PA274 تصفح الكتاب عبر النت (نسخة فرنسية)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140429045515/http://books.google.be/books?id=ic3lN9_ow_EC&pg=PA274 |date=29 أبريل 2014}}</ref>
* [[حزام كايبر]] : بين 30 و 55 '''و.ف.''' <small>(مسافة متوسطة لتأرجحها)</small>.
* [[فوياجر 1]] : 120,3748 '''و.ف.''' <small>(يوم [[16 أبريل]] [[2012]]م)</small>.
* [[فوياجر 2]] : 98,2646 '''و.ف.''' <small>(يوم [[16 أبريل]] [[2012]]م)</small>.
* [[سحابة أورط]] : 50000 '''و.ف.''' <small>تقريبا</small>.

== تاريخ ==
يوضح كتاب عن حجم ومسافة الشمس والقمر المنسوب لعالم الفلك [[أرسطرخس الساموسي|أرسطرخس]] أنه أجرى حسابات على مسافة الشمس من الأرض، وقدّر أنها تتراوح بين 18 إلى 20 مرة مسافة القمر من الأرض تقريبًا، بينما كانت النسبة الصحيحة بين المسافتين هي 389.174. اعتمد هذا التقدير على الزاوية بين القمر في طوره النصفي والشمس، والتي قدّرها أرسطرخس بنحو 87 درجة (وكانت الزاوية الصحيحة تقترب من 89.853 درجة). وفقًا لمسافة القمر من الأرض التي افترض فان هيلدن أن أرسطرخس استخدمها، افترضت حسابات أرسطرخس لمسافة الشمس أنها سوف تكون على مسافة تساوي نصف قطر الأرض بنحو 380 إلى 1520 مرة.<ref>{{استشهاد|الأخير=Van Helden|الأول=Albert|عنوان=Measuring the Universe: Cosmic Dimensions from Aristarchus to Halley|مكان=Chicago|ناشر=University of Chicago Press|تاريخ=1985|صفحات=5–9|isbn=978-0-226-84882-2}}</ref>

بينت مخطوطة رياضياتية [[الصين|صينية]] قديمة يرجع تاريخها للقرن الأول قبل الحقبة العامة، وعُرفت باسم «تشوبي سوان شينغ» أن المسافة بين الأرض والشمس يمكن حسابها هندسيًا، وذلك باستخدام قياس الأطوال المختلفة للظلال التي تُرصد بمواقع مختلفة يبعد كل منها عن الآخر بمسافة 1000 ميل صيني، وهذا بافتراض أن الأرض مسطحة.<ref>{{استشهاد|الأول=G.E.R.|الأخير=Lloyd|وصلة مؤلف=G. E. R. Lloyd|عنوان=Adversaries and Authorities: Investigations into Ancient Greek and Chinese Science|ناشر=Cambridge University Press|تاريخ=1996|صفحات=59–60|isbn=978-0-521-55695-8}}</ref>

قدّر [[بطليموس]] متوسط مسافة الشمس من الأرض بأنها مساوية لنصف قطر [[الأرض]] بنحو 1210 مرة،<ref>{{استشهاد|الأول=Bernard R.|الأخير=Goldstein|عنوان=The Arabic Version of Ptolemy's ''Planetary Hypotheses''|صحيفة=Trans. Am. Phil. Soc.|المجلد=57|العدد=4|تاريخ=1967|صفحات=9–12|doi=10.2307/1006040|jstor=1006040}}</ref><ref>{{استشهاد|الأخير=van Helden|الأول=Albert|عنوان=Measuring the Universe: Cosmic Dimensions from Aristarchus to Halley|مكان=Chicago|ناشر=University of Chicago Press|تاريخ=1985|صفحات=15–27|isbn=978-0-226-84882-2}}</ref> وذلك في القرن الثاني من الحقبة العامة. بدأ بطليموس أولًا بقياس تزيح القمر ليتوصل لهذا التقدير، ووجد أن التزيح الأفقي للقمر يبلغ درجة و26 دقيقة، والذي اعتُبر كبيرًا للغاية. استنتج بطليموس بعدها أن أقصى مسافة للقمر من الأرض تساوي نصف قطر الأرض بنحو 64.17 مرة. ويمكن اعتبار استنتاج بطليموس صحيحًا تقريبًا،<ref name="vh16192">pp. 16–19, van Helden 1985</ref><ref>p. 251, ''Ptolemy's Almagest'', translated and annotated by G.J. Toomer, London: Duckworth, 1984, {{ردمك|0-7156-1588-2}}</ref> وذلك بعد إلغاء الأخطاء الموجودة بقياسه لتزيح القمر، ونظريته لمدار القمر، وبعض العوامل الأخرى. أجرى بطليموس بعد ذلك قياسات على حجمي الشمس والقمر الظاهرين واستنتج أن القطر الظاهر للشمس يساوي تقريبًا القطر الظاهر للقمر عندما يكون في مسافته القصوى من الأرض، واستخدام بطليموس السجلات الخاصة بحالات الكسوف ليتوصل لهذا الاستنتاج، وتوصل أيضًا من خلالها إلى استنتاج القطر الظاهر للظل المخروطي للأرض الذي يعبر القمر من خلاله أثناء الكسوف القمري. ويمكن حساب المسافة بين الشمس والأرض باستخدام هذه المعطيات من خلال حساب المثلثات، والذي بيّن أنها تساوي نصف قطر الأرض بنحو 1210 مرة. وتبلغ نسبة مسافة الشمس إلى مسافة القمر من الأرض 19 تقريبًا وفقًا لحسابات [[بطليموس]]، ويتوافق هذا مع حسابات أرسطرخس. وبالرغم من أن الطريقة الحسابية التي استخدمها بطليموس فعالة من الناحية النظرية، فإنها تعتبر حساسة للغاية لأي تغيرات طفيفة في البيانات، إذ إن تغيير القياسات ببضع درجات مئوية يمكن أن يجعل مسافة الشمس كبيرةً بشكل لا نهائي.<ref name="vh16192" />

أجرى علماء الفلك بعض التعديلات على النموذج الكوني لبطليموس بعد انتقال علم الفلك من [[اليونان القديمة|الحضارة اليونانية]] إلى الحضارة الإسلامية القروسطية، ولكن لم يغيروا العلماء وقتها من مسافة الشمس التي حسبها بطليموس بشكل كبير. فعلى سبيل المثال، وضح أحمد بن كثير الفرغاني في مقدمته عن علم الفلك البطلمي أن المسافة الشمسية تساوي نصف قطر الأرض بنحو 1170 مرة، بينما استخدم محمد بن جابر بن سنان البتاني مسافة شمسية في زيجه الفلكي مساوية لنصف القطر الأرض بنحو 1108 مرة. استخدم علماء الفلك اللاحقون مثل [[أبو الريحان البيروني]] قيم مشابهة لهذه المسافات.<ref>pp. 29–33, van Helden 1985</ref> وفي [[أوروبا]] فيما بعد، استخدم كل من [[نيكولاس كوبرنيكوس|كوبرنيكوس]] [[تيخو براهي|وتيخو براهي]] أيضًا قيم مشابهة للمسافة الشمسية، والتي تساوي نصف قطر الأرض بنحو 1142 و1150 مرة، لهذا ظلت حسابات بطليموس للمسافة بين الأرض والشمس باقيةً حتى القرن السادس عشر.<ref>pp. 41–53, van Helden 1985</ref>

كان [[يوهانس كيبلر]] أول من أدرك أن حسابات بطليموس أقل من المسافة الشمسية الحقيقية (بنحو ثلاث مرات على الأقل) وفقًا لما وضحه في كتابه جداول رودولفين عام 1627. ساعدت قوانين كيبلر للحركة الكوكبية علماء الفلك على حساب المسافات النسبية للكواكب من الشمس، وحساب المسافة المطلقة للأرض من الشمس (والتي يمكن تطبيقها على بقية الكواكب بعد حسابها). وساعد اختراع التلسكوب على إجراء القياسات الدقيقة الخاصة بالزوايا، والتي تعجز العين المجردة عن تحديدها بدقة. كرر عالم الفلك البلجيكي غودفروا فيندلين قياسات أرسطرخس عام 1635، ووجد أن مسافة الشمس الخاصة ببطليموس أقل من المسافة الحقيقية بنحو 11 مرة.

== التطورات ==
[[ملف:Stellarparallax parsec1.svg|تصغير|تُستخدم الوحدة الفلكية كخط أساس للمثلث لقياس الاختلافات النجمية (لا تُقاس المسافات في الصورة). |250x250بك]]
يمكن التعبير عن وحدة المسافة A (قيمة الوحدة الفلكية بالمتر) باستخدام [[ثابت فلكي|الثوابت الفلكية]] الأخرى:

<math>A^3 = \frac{G M_\odot D^2}{k^2}</math>

يعبر G عن [[ثابت الجاذبية]] لنيوتن، ويعبر<sub>☉</sub>M عن كتلة الشمس، ويعبر k عن القيمة العددية لثابت الجذب لغاوس، ويعبر D عن الفترة الزمنية لليوم الواحد. وتفقد الشمس كتلتها بصورة ثابتة بفعل انبعاث الطاقة منها بشكل مستمر، ولهذا تتسع مدارات الكواكب إلى الخارج بعيدًا عن الشمس بشكل منتظم بمرور الوقت. وأدى هذا إلى دعوات بالتوقف عن استخدام الوحدة الفلكية باعتبارها وحدة قياس ثابتة للمسافات.<ref>{{استشهاد|مؤلف=Noerdlinger, Peter D.|arxiv=0801.3807|عنوان=Solar Mass Loss, the Astronomical Unit, and the Scale of the Solar System|صحيفة=[[Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy]]|bibcode=2008arXiv0801.3807N|المجلد=0801|تاريخ=2008|صفحات=3807}}</ref><ref>{{استشهاد|مسار= https://www.newscientist.com/article/dn13286-astronomical-unit-may-need-to-be-redefined/?ignored=irrelevant|عنوان=AU may need to be redefined|صحيفة=New Scientist|تاريخ=6 February 2008|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20150428195925/http://www.newscientist.com/article/dn13286-astronomical-unit-may-need-to-be-redefined.html|تاريخ أرشيف=2015-04-28}}</ref>

اقترحت دراسة تحليلية لقياس الإشعاع بالنظام الشمسي الداخلي عام 2004 أن الزيادة القرنية في وحدة المسافة كانت أكبر بكثير عما يمكن أن تسببه الانبعاثات الإشعاعية الشمسية، بواقع زيادة في المسافة تصل إلى 15 ±4 متر خلال القرن الواحد.<ref>{{استشهاد|مؤلف1=Krasinsky, G.A.|مؤلف2=Brumberg, V.A.|عنوان=Secular increase of astronomical unit from analysis of the major planet motions, and its interpretation|صحيفة=Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy|المجلد=90|العدد=3–4|تاريخ=2004|doi=10.1007/s10569-004-0633-z|صفحات=267–88|bibcode=2004CeMDA..90..267K}}</ref><ref name="Anderson">{{استشهاد|عنوان=Astrometric Solar-System Anomalies;§&nbsp;2: Increase in the astronomical unit|arxiv=0907.2469|مؤلف1=John D. Anderson|مؤلف2=Michael Martin Nieto|lastauthoramp=yes|تاريخ=2009|postscript=.|bibcode=2009IAU...261.0702A|المجلد=261|صفحات=189–97|صحيفة=American Astronomical Society|doi=10.1017/s1743921309990378}}</ref>

لم تؤكَد قياسات التغيرات القرنية في الوحدة الفلكية بواسطة بقية العلماء، وظلت هذه القضية جدلية حتى الآن. ومن ناحية أخرى، لم تستخدم الوحدة الفلكية في التقويم الفلكي الكوكبي منذ عام 2010.<ref>{{استشهاد|إظهار المؤلفين=1|الأخير7=Theureau|bibcode=2011CeMDA.111..363F|صفحة=363|doi=10.1007/s10569-011-9377-8|تاريخ=2011|العدد=3|المجلد=111|صحيفة=Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy|عنوان=The INPOP10a planetary ephemeris and its applications in fundamental physics|الأول7=G.|الأول6=I.|الأول1=A.|الأخير6=Cognard|الأول5=M.|الأخير5=Gastineau|الأول4=G.|الأخير4=Desvignes|الأول3=H.|الأخير3=Manche|الأول2=P.|الأخير2=Kuchynka|الأخير1=Fienga|arxiv=1108.5546}}</ref>
اقترح تحليل عام 2004 للقياسات الإشعاعية في النظام الشمسي الداخلي أن [[التباين العلماني|الزيادة العلمانية]] في مسافة الوحدة كانت أكبر بكثير مما يمكن تفسيره بالإشعاع الشمسي ، + {{val | 15 | 4}} متر لكل قرن.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة | مؤلف1 = Krasinsky، GA | مؤلف2 = Brumberg، V.A. | عنوان = الزيادة العلمانية للوحدة الفلكية من تحليل حركات الكواكب الرئيسية وتفسيرها | مجلة = [[الميكانيكا السماوية وعلم الفلك الديناميكي]] | الحجم = 90 | إصدار = 3–4 | تاريخ = 2004 | doi = 10.1007 / s10569-004-0633-z | صفحات = 267–88 | bibcode = 2004CeMDA..90..267K | s2cid = 120785056}}</ref><ref name="مولد تلقائيا1">{{استشهاد بدورية محكمة | عنوان = Astrometric Solar-System الانحرافات ؛ § & nbsp ؛ 2: زيادة في الوحدة الفلكية | arxiv = 0907.2469 | مؤلف1 = John D. Anderson | مؤلف2 = Michael Martin Nieto | name-list-style = amp | تاريخ = 2009 | bibcode = 2009IAU ... | الحجم = 261 | صفحات = 189–97 | مجلة = الجمعية الفلكية الأمريكية | دوى = 10.1017 / s1743921309990378 | s2cid = 8852372}}</ref>

لم يتم تأكيد قياسات الاختلافات العلمانية للوحدة الفلكية من قبل مؤلفين آخرين وهي مثيرة للجدل تمامًا.
علاوة على ذلك ، منذ عام 2010 ، لم يتم تقدير الوحدة الفلكية بواسطة التقويمات الكوكبية.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة | display-author = 1 | الأول1 = A. | الأخير1 = Fienga | الأخير2 = Kuchynka | الأول2 = P. | الأخير3 = Manche | الأول3 = H. | الأخير4 = Desvignes | الأول4 = G. | الأخير5 = Gastineau | الأول5 = M. | الأخير6 = Cognard | الأول6 = أنا. | الأخير7 = Theureau | الأول7 = G. | عنوان = التقويم الفلكي الكوكبي INPOP10a وتطبيقاته في الفيزياء الأساسية | Journal = [[الميكانيكا السماوية وعلم الفلك الديناميكي]] | الحجم = 111 | إصدار = 3 | تاريخ = 2011 | doi = 10.1007 / s10569-011-9377-8 | صفحة = 363 | bibcode = 2011CeMDA.111..363F | arxiv = 1108.5546 | s2cid = 122573801}}</ref>

== انظر أيضُا ==
* [[قيم أسية (طول)]]

== مراجع ==
{{مراجع|2}}

{{وحدات المسافة في علم الفلك}}
{{تصفح النظام الدولي للوحدات}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|الفضاء|المجموعة الشمسية|رحلات فضائية|زمن|علم الفلك|علوم|نجوم}}

[[تصنيف:ميكانيكا سماوية]]
[[تصنيف:وحدات القياس الفلكي]]
[[تصنيف:وحدات مسافة]]