من التيراهرتز إلى الهرتز: عدّ الكون البارد
ما الذي يفعله هذا التحويل
يضرب هذا التحويل في تريليون، فيوسّع رصداً طيفياً إلى دورات كاملة في الثانية. ينشر الفلكيون بالتيراهرتز لأن الخطوط المهمة متقاربة على ذلك المقياس، بينما تُصاغ الفيزياء الأساسية بالهرتز. والتحويل دقيق، فقياس مذكور بثلاث خانات عشرية بالتيراهرتز يحتفظ بدقته كاملة عند كتابته بالكامل.
ما الذي يكشفه هذا النطاق
يشع الغبار والغاز البارد بين النجوم بأقوى ما يشع في هذه المنطقة، مع خطوط جزيئية عدة لا تُرى في الأطوال الموجية البصرية لأن المادة أبرد من أن ترسل ضوءاً مرئياً وأدفأ من أن تُرى في نطاقات الراديو. والرصد من الأرض صعب لأن الغلاف الجوي يمتص معظم هذا النطاق، ولهذا تكون الأجهزة على مواقع مرتفعة جافة أو على طائرات وأقمار صناعية.
جدول تحويل التيراهرتز إلى الهرتز
خطوط فلكية ونوافذ رصد بالتدوينين، تُظهر لماذا ما زال نطاق بأطوال موجية بهذه القصر يوصف بالترددات.
| تيراهرتز (THz) | هرتز (Hz) |
|---|---|
| 1 | 1000000000000 |
| 2 | 2000000000000 |
| 10 | 10000000000000 |
| 100 | 100000000000000 |
| 300 | 300000000000000 |
| 1000 | 1e+15 |
لماذا تخلى الفلكيون عن الطول الموجي هنا
في التقليد البصري يُعرَّف الخط بطول موجي بالنانومتر أو الميكرومتر، وفي تقليد الراديو بتردد. ورث فلك التيراهرتز العادتين، وغلب التردد لأن الخطوط تُقارن بقياسات مخبرية لانتقالات جزيئية مجدولة بهذه الطريقة. فقد يُذكر رصد واحد بالتيراهرتز من الراصد وبالهرتز من الفيزيائي الذي يتحقق منه.
اثنتا عشرة مرتبة، مرتين
الضرب في تريليون يزيح الفاصلة العشرية اثنتي عشرة مرتبة. فخط على 1.4 تيراهرتز يصبح من أربع عشرة خانة يبدأ بـ 1,400,000,000,000. وعدّ الخانات أسرع من عدّ الأصفار.
الأسئلة الشائعة
كيف أحوّل من التيراهرتز إلى الهرتز؟
اضرب في تريليون، أي مليون مليون. فخط على 1.4 تيراهرتز يساوي 1,400,000,000,000 هرتز. والضرب دقيق وينقل الفاصلة العشرية اثنتي عشرة مرتبة.
كم هرتزاً في التيراهرتز الواحد؟
تريليون، أي 10¹². وتفصل أربع خطوات سابقة من ألف بين الهرتز والتيراهرتز — كيلو ثم ميغا ثم غيغا ثم تيرا — فالمعامل الكلي ألف مرفوعة إلى القوة الرابعة.
لماذا يعمل الفلكيون في هذا النطاق؟
لأن الغبار والغاز الباردين في الفضاء يشعان هناك. فالمادة الأبرد من أن تتوهج مرئياً والأدفأ من أن تسطع في انبعاث راديوي تظهر في منطقة التيراهرتز، ولجزيئات عدة خطوط مميزة تتيح قياس وفرتها.
هل يمكن الرصد من سطح الأرض؟
في نوافذ قليلة يكون الغلاف الجوي فيها شفافاً فقط، ومن مواقع مرتفعة شديدة الجفاف، لأن بخار الماء يمتص بقوة في معظم النطاق. أما الطائرات والأقمار الصناعية فتتجنب المشكلة بالصعود فوق معظم الغلاف الجوي أصلاً.
هل يفقد المحول الدقة عند هذه المقادير؟
لا. الضرب في قوة للعشرة دقيق، ويُكتب الناتج كاملاً لا بالصيغة الأسية ما دام مقروءاً. ولا تعود النواتج الكبيرة جداً إلى الترميز الأسي إلا لإبقاء الخرج مقروءاً.