2.1.2. Лекция 2.Структура астрономии

Схема 2. Структура астрономии

Множество изучаемых объектов, многообразие используемых методов исследования ведет к многочисленности разделов и отдельных направлений в астрономии. По характеру используемой информации выделяют три основных раздела:

• астрометрия, небесная механика, астрофизика. Многие авторы к этим трем разделам добавляют еще три:

• звездная астрономия, космогония, космология.

Далее приводятся схемы, представляющие область исследования отдельных разделов астрономии (схемы 3-5).

Астрометрия

Сферическая

астрономия

Практическая

астрономия

Разработка математических методов определения видимых положений и движений небесных светил и системы счета времени

Разрабатывает способы наблюдения, методы их обработки и теорию астрономических приборов.

• Разработка теоретических методов техники измерений на небесной сфере и способы их математической обработки;

• Служба времени;

• Календарь;

• Построение инерциальной системы координат.

Схема 3. Структура и области исследования астрометрии

Небесная механика

Наука о пространственном движении небесных тел и их систем под действием сил взаимного тяготения и иной физической природы.

Фигуры и устойчивость небесных тел

Вычисление видимых положений (эфемерид), определение орбит небесных тел

Предвычисление видимых положений небесных тел.

Схема 4. Области исследования небесной механики

В настоящее время разрабатываются новые способы определения орбит, основанные на радиотехнических измерениях и лазерной локации.

Новая отрасль небесной механики – динамика космического полета.

Звездная астрономия - Занимается исследованием движения и распределения в пространстве звезд, газопылевых туманностей и звездных систем, их структурной эволюцией, проблемой устойчивости.

Внегалактическая астрономия – раздел звездной астрономии, занимающийся исследованием свойств и распределение звездных систем – галактик, находящихся за пределами нашей Галактики.

Смежные науки:

• физика; химия; математика; биология; история; геология.

Методы астрономии:

• наблюдения с Земли;

• исследования с помощью космических аппаратов.

Источники информации:

• электромагнитные волны различных диапазонов, испускаемые или отражаемые небесными телами; - спектральный анализ;

• космические лучи (частицы высоких энергий);

• небесные тела, падающие на Землю.

Астрофизика

Изучает физическое состояние и процессы, происходящие на поверхности и в недрах небесных тел, их химический состав, свойства среды между небесными телами и т.п.

Практическая

астрофизика

Теоретическая

астрофизика

разрабатывает: способы астрофизических наблюдений и их обработки;теорию и практическое применение астрофизических инструментов.

объясняет происходящие на небесных телах физические процессы и наблюдаемые явления на основе теоретическойфизики

Разделы астрофизики:инфракрасная;рентгеновская;гамма – астрономия;нейтринная астрономия.

Схема 5. Структура и области исследования астрофизики

Космогония

Разрабатывает проблему происхождения и эволюции небесных тел и их систем, в частности проблему происхождения Солнечной системы и звездообразования.

Правильное решение этой проблемы имеет существенное значение для понимания современных геофизических и геологических процессов, происходящих в недрах Земли.

Космология

Изучает Вселенную как единое целое, ее геометрическую структуру, эволюцию и происхождение всех ее объектов.

Космология опирается на:

• данные астрофизики и звездной астрономии;

• общие законы физики: общую теорию относительности, физику элементарных частиц, электродинамику и другие фундаментальные физические теории.

Космология – наиболее интенсивно развивающийся в настоящее время раздел астрономии.

Значение астрономии:

Теоретическое:

• вклад в познание естественно – научной картины мира;

• понимание действия известных физических законов в масштабах Вселенной;

• развитие естественных наук, углубление понимания существующих и создание новых фундаментальных теорий.

Мировоззренческое:

• формирование правильного взгляда на окружающий мир и место человека в нем.

Народнохозяйственное:

• служба времени; - календарь;

• астрономические методы в авиации, мореплавании, космонавтике;

• составление географических и топографических карт;

• предвычисление наступления морских приливов и отливов;

• обнаружение залежей полезных ископаемых по силе тяжести;

• использование достижений астрономии в народном хозяйстве.

Контрольные вопросы:

1. Что изучает астрономия?

1. Что изучают планетная астрономия и небесная механика?

2. Чем различаются космогония и космология?

3. Какова роль астрономии при запусках космических спутников Земли?

4. Почему астрономию называют пассивной наукой, и продолжится ли это в будущем?

6. Какова структура состоит Вселенная?

Рекомендуемые задания на СРО по теме 1.

1. Развитие астрономии в разные периоды и в различных странах.

2. Электромагнитные волны: механизмы генерации и регистрация.