هل الأرض كروية أم مسطحة؟ وكيف نعرف ذلك بأعيننا؟

تبدو مسطحة، فكيف نعرف أنها كروية؟

يتساءل بعض الناس اليوم: كيف نعرف أن الأرض كروية، ونحن نراها حولنا مستوية؟ هو سؤال طبيعي، فالأرض تبدو لنا فعلاً مسطحة، لكن العلماء لم يصلوا إلى كرويتها بالصور الحديثة وحدها. فقد عرفها الناس قبل أكثر من ألفي سنة، من أدلة بسيطة يستطيع أي واحد منا أن يراها بعينه، وهذه أهمها.

الدليل الأول: ظل الأرض على القمر

في خسوف القمر تقع الأرض بين الشمس والقمر، فيسقط ظلها على وجه القمر. وقد لاحظ الفيلسوف اليوناني أرسطو قبل أكثر من ألفي سنة أن حافة هذا الظل مستديرة دائماً، في كل خسوف، مهما كان وقته ومهما كان موضع القمر في السماء.

الجسم الوحيد الذي يلقي ظلاً مستديراً من كل الجهات هو الكرة. أما القرص المسطح فيلقي أحياناً ظلاً مستديراً، وأحياناً ظلاً بيضاوياً أو على شكل خط، بحسب الجهة التي يأتيه منها الضوء. تجد مواعيد الخسوف القادمة في تقويم أحداث السماء 2027 وتقويم 2028.

الدليل الثاني: النجوم تتغير بين البلدان

هذا أجمل الأدلة للقارئ العربي، لأن بلادنا تمتد من الشمال إلى الجنوب مسافة كبيرة. فلو كانت الأرض مسطحة لرأى الناس في كل البلاد النجوم نفسها، على الارتفاع نفسه، لكن هذا لا يحدث:

• النجم القطبي يكاد يبقى ثابتاً في جهة الشمال، وارتفاعه فوق الأفق يساوي تقريباً خط العرض الذي تقف عليه، فكلما اتجهت جنوباً انخفض.
• سهيل نجم جنوبي لامع، يحدث له العكس: كلما اتجهت جنوباً ارتفع في سمائك، وكلما اتجهت شمالاً انخفض حتى يكاد يختفي.

المدينة	ارتفاع النجم القطبي (تقريباً)	أعلى ارتفاع لسهيل
عدن	13 درجة	25 درجة
مكة المكرمة	21 درجة	16 درجة
القاهرة	30 درجة	7 درجات
بغداد	33 درجة	4 درجات
الرباط	34 درجة	3 درجات

أرقام سهيل من سؤال متى يطلع نجم سهيل؟، فالمسافر من عدن إلى بغداد يرى النجم القطبي يرتفع شيئاً فشيئاً، ويرى سهيل ينخفض، وهذا لا يحدث إلا إذا كان يسير على سطح منحنٍ. وقد ذكر أرسطو هذا الدليل نفسه: فالمسافر نحو الجنوب يرى نجوماً لا تُرى في الشمال. تجد طريقة قياس ارتفاع النجم القطبي بيدك في درس كيف تجد الشمال والجنوب بالنجوم.

الدليل الثالث: الشمس لا تشرق على الجميع معاً

حين تشرق الشمس على مسقط، يكون الليل ما زال يغطي الرباط، فبين المدينتين أكثر من أربع ساعات في موعد الشروق. لو كانت الأرض سطحاً مستوياً، لرأى الناس كلهم الشمس تشرق في الوقت نفسه تقريباً، لكن الأرض كرة تدور، فيدخل كل بلد في ضوء الشمس بدوره، من الشرق إلى الغرب. لهذا تختلف الساعة بين البلدان، ولهذا تتصل بقريب في بلد بعيد فتجده في الليل وأنت في النهار. التفاصيل في سؤال ماذا ينتج عن دوران الأرض حول نفسها وحول الشمس؟.

الدليل الرابع: السفن والأفق

قف على شاطئ البحر وراقب سفينة تبتعد، فلن تصغر حتى تختفي نقطةً، بل يختفي أسفلها أولاً، ثم وسطها، ويبقى أعلى صواريها ظاهراً آخر شيء، فالسفينة تنزل خلف انحناء سطح البحر. لو صعدت إلى مكان أعلى لرأيتها من جديد، لأن الأفق يبتعد كلما ارتفعت، ومن يقف على الشاطئ يبعد عنه الأفق بضعة كيلومترات فقط.

الدليل الخامس: صورة الأرض كاملة

في زمننا صرنا نرى الأرض من الخارج، فكاميرا EPIC على المركبة DSCOVR، وهي مركبة تدور حول نقطة بعيدة بين الأرض والشمس، تصوّر وجه الأرض المضيء كاملاً كل 60 إلى 100 دقيقة. تظهر الأرض في كل صورة قرصاً مستديراً يدور يوماً بعد يوم.

البيروني يقيس الأرض

لم يكتفِ العلماء بمعرفة أن الأرض كروية، بل قاسوا حجمها، ففي مصر قبل نحو 2,200 سنة قارن إراتوستينس ظل الشمس عند الظهر بين أسوان والإسكندرية في يوم واحد، فقدّر محيط الأرض.

ثم جاء أبو الريحان البيروني (973–1048م) بطريقة جديدة لا تحتاج إلى السفر بين مدينتين، فقد كان عند قلعة نندنة، في بلاد البنجاب في باكستان اليوم:

1. قاس ارتفاع تل يطل على سهل واسع، برصد قمته من نقطتين بالإسطرلاب، ثم بالحساب.
2. صعد إلى القمة وقاس انخفاض الأفق، أي الزاوية الصغيرة التي ينزل بها خط الأفق تحت الخط الأفقي حين تنظر من مكان عالٍ.
3. ثم حسب نصف قطر الأرض بحساب المثلثات من هاتين القيمتين.

فوصل إلى نصف قطر يعادل بين 6,335 و6,340 كيلومتراً تقريباً، بحسب القيمة التي نعطيها للذراع الذي استعمله، بينما القيمة الحديثة عند خط الاستواء نحو 6,378 كيلومتراً. يرى بعض الباحثين أن قرب نتيجته من القيمة الحديثة جاء جزئياً بالمصادفة، لأن آلات زمنه لم تكن دقيقة بما يكفي، ولأن الهواء يكسر الضوء قرب الأفق فيغير الزاوية قليلاً. لكن فكرة الطريقة صحيحة تماماً، وتجد المزيد عن الإسطرلاب في قسم التراث.

ماذا ترى بعينك؟

انتظر أقرب خسوف للقمر، ثم راقب حافة الظل وهي تتقدم على وجهه: ستراها قوساً من دائرة. إن سافرت بين الشمال والجنوب، فقس ارتفاع النجم القطبي بقبضة يدك في كل مدينة، كما في درس قِس السماء بيدك، فأنت حينها تعيد تجربة عمرها أكثر من ألفي سنة.