Тема 1

Тема 1.

Предмет астрономия. Её развитие и значение в жизни общества. Короткий обзор объектов исследования в астрономии.

Вопросы: 1.Астрономия – фундаментальная наука, которая изучает объекты Вселенной и Всемирную в целом. 2.История развития астрономии. 3.Отрасли астрономии. 4.Связь астрономии с другими науками. 5.Астрономия и астрология. 6.Великие астрономы мира. 7.Значени астрономии для формирования мировоззрения человека. 8.Краткий обзор объектов исследования в астрономии.

Вопросы для самоконтроля: 1.Что такое астрономия? 2.Какие практические вопросы она не могла решать? 3.Какие причины развития астрономии? 4.Что такое астрология? 5.Подготовьте устное сообщение на тему «Мои знания и представления о Вселенной». Астрономия (от греч «астрон» - звезда, «номос» - закон) – наука о небесных светилах, законах их движения, строения и развития, а также о строении и развитии Вселенной в целом. Астрономия изучает всю совокупность небесных светил: планеты и их спутники, кометы и метеорные тела, Солнце, звёзды, звёздные скопления, туманности, галактики, а также вещество и поля, которые заполняют пространство между светилами. Астрономия существенным образом отличается от других областей природоведения. В основе естественных наук лежит эксперимент. Основа астрономии - наблюдения. Но, изучая всего лишь потоки электромагнитных волн, которые исходят от небесных светил, астрономы не только смогли определить расстояния до этих объектов, исследовать физические условия в их недрах, установить химический состав их атмосфер, выяснить внутреннее строение, но и начертить пути их эволюции на протяжении миллиардов лет. Современная астрономия очень развитая наука, включающая в себя более десяти отдельных направлений, в каждом из которых используются оригинальные методы исследований, типы инструментов, понятийный аппарат. Так, астрометрия разрабатывает методы измерения положений небесных светил и угловых расстояний между ними, она же решает проблемы измерения времени; небесная механика выясняет динамику движения небесных тел; астрофизика изучает физическую природу, химический состав и внутреннее строение звёзд; звёздная астрономия исследует строение нашей Галактики и других звёздных систем. Вопросами происхождения и развития небесных тел занимается космогония (от греч. «космос» - Вселенная, «гоне» - происхождение), а развитием Вселенной в целом – космология (от греч. «космос» - Вселенная, «логос» - учение). Свыше 4000 лет тому назад возникла астрология – необоснованное с позицией современной науки стремление по расположению планет на небе предвидеть ход событий на земле: погоду и урожай, мир и войну для государства, судьбу правителя, а со временем – и каждого человека. Играя огромную мировоззренческую роль, астрономия всегда занимала важное место в духовной жизни человечества. Вот что сто лет назад писал по этому поводу французский физик, математик и философ А.Пуанкаре: «Астрономия полезна, потому что она возвышает нас над нами самими; она полезна, потому что она величественная; она полезна, потому что она прекрасна. Она являет нам, как ничтожен человек телом и как он велик духом, ибо ум его в состоянии объять сияющие бездны, где его тело является лишь темной точкой, в состоянии наслаждаться их безмолвной гармонией. Так приходим мы к осознанию своей мощи, и это осознание…делает нас сильнее». Наиболее совершенно смоделировать движение светил и рассчитать их положения среди звёзд удалось древнегреческому ученому Клавдию Птолемею около 150 г. Н. э. Его геоцентрическая модель мира была настолько тщательно разработана, что её использовали почти 1500 лет. Величественное здание современной астрономии по кирпичику строили сотни ученых всех стран. В частности польский астроном Николай Коперник (1473 – 1543) «сдвинул Землю, остановив Солнце». Немецкий астроном Иоган Кеплер (1571 – 1630) на основании двадцатилетних наблюдений датского астронома Тихо Браге (1546 – 1601) установил законы движения планет. Итальянский ученый Галилео Галилей (1564 – 1642), построив первый телескоп и направил его в небо, открыл четыре спутника Юпитера, фазы Венеры и многое другое. Эти открытие утверждали гелиоцентрическую модель мира Коперника. Английский математик, механик, астроном и физик Исаак Ньютон (1643 – 1727), обобщив законы Кеплера о движении планет, открыл закон всемирного тяготения и заложил основы небесной механики. Английский астроном Уильям Гершель (1738 – 1822) создал модель нашей Галактики – огромной, но конечных размеров системы звёзд. Немецкий физик Йозеф Фраунгофер (1787 – 1826) впервые использовал спектральный анализ в астрономии. Американский астроном Эдвин Хаббл (1889 – 1953) доказал, что за пределами нашей Галактики есть бесчисленное множество других таких же звёздных систем и что этот мир галактик расширяется. Один из основателей современной физики – Альберт Эйнштейн (1879 – 1955) создал теорию относительности, которая стала фундаментом современной космологии. За своё многовековое развитие астрономия накопила огромный фактический материал, позволяющий представить строение Вселенной в доступных для нас границах, и прежде чем приступить к изучению основ астрономии, полезно ознакомиться с этими представлениями. Земля – это холодное небесное тело сферической формы и относительно небольших размеров – её радиус в среднем составляет 6 370 км. На расстоянии около 60 земных радиусов от Земли находиться её спутник – Луна – также холодное сферическое тело, размеры которого почти в четыре раза меньше земных. Луна вращается вокруг Земли с периодом 27,3 суток и участвует в её годовом вращении вокруг Солнца. Поскольку Луна, как и Земля, сама не светиться, мы видим лишь ту её часть, которая освещена Солнцем. Отсюда различные формы видимой Луна, так называемые фазы. Кроме Земли и Луны, вокруг Солнца обращаются ещё восемь подобных тел или планет, имеющих разные размеры и находящихся на разных расстояниях от него. Два из них – это Меркурий и Венера – ближе к Солнцу, чем Земля, остальные находятся дальше. Меркурий самый близкий по Солнцу, имеет почти в два с половиной раза меньше радиус, чем Земля. Венера, наша соседка и вторая от Солнца планета, по своим размерам сравнима с Землёй. Четвёртый по счету и тоже наш сосед, но с другой стороны – это Марс. Радиус этой планеты в 2 раза меньше земного. Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и имеет два спутника – Фобос и Деймос. В отличии от луны, спутники Марса – это небольшие тела со средними радиусами 14 км (Фобос) и 8 км (Деймос), которые не имеют правильной сферической формы. Меркурий, Венера, Земля и Марс относятся к планетам так называемой земной группы, так как, несмотря на отличия внешних характеристик, они имеют много общего. Самая большая планета Солнечной системы – Юпитер. Его радиус в 11 раз больше земного. Юпитер почти в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля и имеет более 50 известных сегодня спутников. За Юпитером вокруг Солнца обращается Сатурн – планета немного меньше Юпитера, которая удивляет всех системой очень ярких колец, видимых даже в простейший телескоп. На сегодня астрономы открыли более 30 спутников Сатурна. Все вышеназванные планеты известны с незапамятных времён, поскольку видны на небе невооруженным глазом. Далее расположены планеты Уран, размеры которого почти в 4 раза больше земных, открытый с помощью телескопа в 1781 г. и имеющий также около 30 спутников, и Нептун, к открытию которого в 1846 г. привели теоретические расчёты, основанные на законе всемирного тяготения; его система состоит из 8 спутников, а размеры в 4 раза больше земных. И, наконец, самая далекая от Солнца планета (в 40 раз дальше, чем Земля) – это открытая в 1930 г. небольшая планета Плутон со своим вдвое меньшим спутником Хароном. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун образуют группу планет-гигантов, для которых типичны мощные аммиачно-метановые атмосферы, спутники и системы колец. Кроме названных девяти больших планет, вокруг Солнца движутся ещё десятки тысяч малых планет или астероидов (их орбиты расположены преимущественно между Марсом и Юпитером, а также за орбитой Плутона) и большое количество комет. Межпланетное пространство заполнено великим множеством отдельных мелких метеорных тел, которые время от времени с большой скоростью (10-70 км/с) влетают в атмосферу Земли, нагреваются в её плотных слоях и вспыхивают, создавая эффекты «падающих звёзд». В межпланетном пространстве имеется также значительное количество пыли и газа.

Список литературы: 1.И.А.Климишин «Астрономия» Львов. Мир/ 1994 г. 2.И.А.Климишн «Очерки с истории астрономии».