Кружковцы рассказывают:
“Почему
мне интересна астрономия?” Катя
Басова
7 кл., 55 гимназия г.Харьков, ноябрь 2008г.
Астрономия изучает те объекты и явления, которые
наблюдаются на небе, а небо испокон веков притягивало внимание людей.
Во все времена было много любителей, для которых астрономия стала
увлечением, иногда настолько сильным, что они в последствии становились
профессионалами. Были и времена, когда прогресс астрономии во многом
зависел от успехов любительских наблюдений. Вот и я хочу познать все
глубины Космоса, ведь как сказал Иммануил Кант “Две вещи наполняют
душу всегда новым и все более сильным удивлением – это звёздное небои
моральный закон во мне”. Астрономия – это такое поле приложения
человеческих сил и интересов, которое может увлечь любого: и мечтателя,
и деятеля, и физика, и лирика. Мне нравится астрономия потому, что
по величию своего объекта и по совершеству своих теорий она является
самым прекрасным памятником человеческого духа и проявлением самого
высокого его интеллекта. Саша
Богданович
Астрономия
мне нравится потому, что она изучает космос, а я люблю космос! В нём
мне нравится красота планет и созвездий, неизвестность некоторых планет,
астероидов, чёрных дыр, необычайность чудес космоса! Хочеться узнать
что-то новое, заманчивое и невероятное. Меня мучает вопрос “Откуда
взялась Вселенная?”. И я хочу узнать ответ. К тому же очень важно
знать о космосе, ведь от этого зависит судьба Вселенной, нашей планеты
и нашей жизни.
(18 декабря 2006г.) Ульяна
Пирогова
Меня
в астрономии интересуют: чёрные дыры, солнечная система, звёзды, другие
галактики, туманности, мифология, наблюдения в телескоп, кометы, астероиды,
метеориты. Я попала на кружок “Галактика”, благодаря тому,
что мой папа раньше работал в Харьковском планетарии. Я посещала космический
лицей планетария, а оттуда меня направили в астрономический кружок.
(апрель 2006) Денис
Мошнин
Я
интересуюсь строением звёзд, галактик, туманностей. В астрономию меня
привёл интерес к строению нашей солнечной системы, нашей галактики.
Я посещаю кружок потому, что мне в нём интересно. Я мечтаю сделать
телескоп.
(май 2006) Кирилл
Гуровой
Мир
звёзд чрезвычайно разнообразен, и чем больше я узнаю о нём, тем интереснее
и увлекательнее становится наука – АСТРОНОМИЯ.
Эта наука помогает узнать процесс образования Вселенной.
Смотря на звезды, я также вижу, как и другие астрономы, Солнечную
систему миллионы лет назад, и познаю законы мироздания. Тайны звездного
неба призывают человеческий разум к размышлениям и к исследованию
космического мира. Этот безграничный и постоянно меняющийся мир, включающий
в себя огромную область, доступную современным наблюдениям, люди называют
Вселенной. Здесь мы видим и Солнце с планетами, и звезды, и галактики,
и многочисленные системы образуемые ими, и разреженную среду, в которой
все они находятся. Наша родная планета Земля затерялась в этом мире
малой пылинкой.
Для жизни человечества важно исследовать влияние Солнца и его активности
на процессы, происходящие на Земле. И этим тоже занимается астрономия.
Другая важная опасность – возможность столкновения Земли с астероидами
и кометами. В ХХI в. данные астрономии будут активно использоваться
при освоении Солнечной системы и в более далёких космических путешествиях.
Ещё одна, волнующая многих проблем, это при каких условиях на планетах
возможно зарождение жизни, как часто это происходит и как окружающий
космос влияет на развития живых организмов? Это те вопросы, которые,
мне нравится изучать.
Перспективы развития астрономии связаны со строительством новых гигантских
обсерваторий, часть из которых расположена на Земле, другие – в космосе.
Только в космосе, возможно, обеспечить всеволновые наблюдения, исключить
помехи, ограничивающие наземные исследования, создать телескопы с
разрешением миллиардной доли секунды.
(июль
2006) Янина
Черепахина
Я
хочу узнать большен о тайной красоте космоса. В свободное время я
читаю астрономическую литературу и нужно просто книгу спрятать, что
бы меня оторвать от неё. Я мечтаю работать астрономом, но это не главное!
Я хочу открыть какой-небудь астрономический объект. Вот это мечта!
(январь 2007)
Linux был разработан в Финляндии в начал 1990- х годов. А через короткое время Южная Европейская Обсерватория взяла эту операционную систему себе для использования. И на её основе была развёрнута система по анализу данных MIDAS. Впоследствии эта операционная система стала распространяться и по остальным, как астрономическим обсерваториям, так и научным физическим заведениям.
Ещё одним примером использования в быту астрономических идей является использование CCD-матриц. Такие матрицы продолжают оставаться в 5% мобильных телефонов, а также в профессиональных камерах. CCD-матрицы – это прибор с зарядовой связью. С её изобретением и внедрением астрономы ушли от телескопов, были вытеснены фотопластинки, с помощью которых ранее проходил астрономические наблюдения.
В настоящее время такие матрицы находятся во всех телескопах с оптическим диапазоном, что позволяет измерить приходящий сигнал с неба достаточно точно. С использованием таких технологий специалисты делают выводы о том, как Вселенная, в которой мы живем, эволюционирует и развивается.
Напоследок скажем, что гигантский массив данных, накопленных космическим телескопом «Хаббл», доступен каждому из нас в сети Интернет, а потому его можно считать частью нашей повседневной жизни.
Астрономия и массовая культура
Астрономические знания или представления также воспринимаются нами через массовую культуру, научно-фантастические книги и фильмы.
Примером того является яркая фантастика таких писателей как:
Р. Бредбери,
А. Азимов,
браться Стругацкие,
К. Саймак,
Р. Шекли и многие другие.
Из фильмов отметим картину «Интерстеллар», в которой показаны были современные представления о Вселенной и её характеристиках.
Знания астрономии выполняют очень важную мировоззренческую функцию, что позволяет людям лучше узнать мир, в котором они живут, как он огромен и ещё не достаточно изучен.
Из всех картин природы, развертывающихся перед нашими глазами, самая величественная — картина звездного неба. Мы можем облететь или объехать весь земной шар, наш мир, в котором мы живем. Звездное же небо — это необозримое, бесконечное пространство, заполненное другими мирами. Каждая звездочка, даже еле заметно мерцающая в темном небе, представляет собой огромное светило, часто более горячее и яркое, чем Солнце. Только все звезды находятся очень далеко от нас и потому светятся слабо. Что это за миры, как они движутся? Как далеки они от нас? Как произошли небесные Светила? Как устроены звезды? Что было с ними в прошлом и что произойдет с ними в будущем? Все эти вопросы изучает астрономия — наука о Вселенной. Ученые смогли определить расстояния до звезд, узнать вес Солнца и его химический состав, предсказать будущие затмения Луны и Солнца, время появления хвостатых светил — комет. Но прошли многие века, прежде чем это удалось сделать.
Когда же и как зародилась наука о Вселенной?
Уже в глубокой древности люди следили за появлением Солнца над горизонтом, за движением его по небу, чтобы знать, скоро ли оно опять опустится к горизонту и наступит ночь. По положению Солнца и звезд человек научился определять время суток. Давно человек подметил на небе группы звезд, ориентируясь по которым можно найти верное направление пути на суше и на море. Эти знания оказались нужными, когда люди уходили, например, далеко от своих жилищ во время охоты и вообще при всяком другом передвижении по Земле. Для пастушеских кочевых народов большое значение имело предугадывание наступления полнолуния (когда Луна видна полным диском): в такие очень светлые ночи можно было успешно перегонять скот на новые пастбища, избегая дневной жары. Древнейшие народы считали Землю плоской, а небо полушарием, опрокинутым над Землей. Саму Землю они считали неподвижной и думали, что все небесные светила каждые сутки обходят вокруг Земли. Не умея объяснить различные явления природы, люди стали обожествлять силы природы. Весь мир казался им полным чудес, творимых богами. Задумываясь над вопросом, откуда взялся окружающий мир, люди стали считать, что мир создан сверхъестественными существами — богами. Появились служители богов — жрецы, которые в своих корыстных интересах поддерживали в невежественных массах веру в богов. Жрецы утверждали, что мир создан богами и ими управляется. Но в то же время, наблюдая небесные явления, человечество постепенно накапливало все больше знаний о мире небесных светил. Люди заметили на небе несколько особенно ярких светил, которые передвигаются среди созвездий то вперед, то назад, то неподвижно стоят на месте. Древние греки назвали эти блуждающие светила планетами в отличие от обычных звезд. Не понимая сложной картины явлений на небе, не зная истинных причин движения планет, люди пришли к ошибочным заключениям. Каждому из этих светил, в зависимости от его вида, цвета и особенностей движения, приписывались различные свойства. Планеты принимались за вестников богов, будто бы влияющих на земные события и на судьбы людей. А господствующие классы общества вместе с жрецами пользовались суевериями в своих интересах, чтобы держать в страхе и покорности трудовой народ. Жрецы и прорицатели предсказывали разные события по расположению планет на небе. Шли века. Все точнее делались наблюдения над небесными явлениями, в том числе и над движением планет. Ученые, наблюдавшие звездное небо, подмечали закономерности в изменении расположения небесных светил. Они старались понять и объяснить причины видимого движения звезд, Луны, Солнца, планет. Становилось ясно, что объяснить эти явления невозможно, если считать Землю неподвижной. За такие мысли, противоречившие тому, что проповедовала церковь, ученых жестоко преследовали. Особенно в этом усердствовали церковники, отстаивавшие все старое и боровшиеся с открытиями науки. Как тяжким сном, было сковано сознание человека, пока он не узнал истинного места Земли во Вселенной и не опроверг ошибочного представления о мире, центром которого якобы является Земля. Четыре века назад гениальный польский астроном Николай Коперник доказал, что земной шар — лишь одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Землю освещает Солнце. а она отражает солнечный свет в пространство. Все другие планеты также не имеют собственного света и тоже отражают лучи Солнца. Луна — ближайшее к нам небесное тело: она обращается вокруг Земли и является ее спутником, сопровождающим Землю в ее движении вокруг Солнца. Такие же спутники позже были открыты и у многих других планет. Все планеты и Солнце представляют собой единую солнечную систему, в центре которой находится раскаленное, самосветящееся Солнце.
Бесчисленные звезды не укреплены на поверхности небесного купола, как думали древние ученые. Звезды находятся на различных расстояниях от Земли, далеко за пределами солнечной системы. Каждая звезда — это другое солнце, как доказали астрономы. Русский ученый В. Я. Струве, основатель Пулковской обсерватории, около 120 лет назад впервые измерил расстояние до одной из ближайших звезд. Оно оказалось громадным. Об этом расстоянии можно составить представление, если взять самую большую в природе скорость — скорость света. Луч света проходит за секунду 300 000 км. От Солнца он к нам доходит за 8.5 минут, а от ближайшей звезды — более чем за четыре года. Во Вселенной есть звезды, свет от которых идет к Земле миллионы и даже сотни миллионов лет! На некоторых планетах может быть жизнь. На планете Марс усматриваются признаки растительности. За этой планетой ученые ведут наблюдения очень давно. Изучая небо, каждый может убедиться, что оно полно движения и постоянно изменяется. Вот вспыхнула новая звезда и на несколько дней затмила своим светом другие звезды. Какая мировая катастрофа породила вспышку ее блеска? Вот появилось в пределах солнечной системы новое небесное тело — комета с большим, как бы огненным хвостом, охватившим полнеба. Пролетая быстро сквозь строй планет, комета плавно огибает Солнце и удаляется в неизвестность. А иная комета, кружась вокруг Солнца, подобно планетам, рассыпается на рой мельчайших невидимых камешков. Камешки эти несутся с огромной скоростью и, влетая в атмосферу Земли, раскаляются и светятся. Тогда в темном небе сверкают «падающие звезды» — метеоры. По большей части они превращаются в пар, но некоторые, покрупнее, долетают до Земли. Камень с неба! Это вестник далеких миров. Его можно увидеть в музейной витрине. Астрономы и любители астрономии заботливо собирают осколки упавших с неба камней. Маленький кусочек, упавший с неба, состоит из тех же веществ, что и наш земной шар. А это значит, что и вообще небесные тела по своему химическому составу не отличаются от Земли. Но, конечно, те же вещества на этих небесных телах могут находиться совсем в другом состоянии, чем на Земле. Иногда на небе в зимнюю ночь, как лучи цветных прожекторов, ходят, перекрещиваясь, лучи полярных сияний. В это же время сильно колеблется магнитная стрелка, а радиоприемник начинает громко трещать. Какова причина этих явлений?
Ученые очень много сделали для выяснения всех этих и других грандиозных и сложных явлений. Постепенно человек все глубже познавал Вселенную. Больше двух веков назад царь Петр 1 открыл в Москве в Сухаревой башне школу, где обучали астрономии. Позже в Петербурге открылась обсерватория при Академии наук. Благодаря трудам М. В. Ломоносова и других выдающихся ученых, его современников и продолжателей, астрономия в нашей стране давно уже достигла высокого уровня развития. Составление точных карт страны требовало точного определения положения городов на Земле, а оно возможно лишь по звездам. Для из учения точного расположения звезд на небе и других исследований в 1839 г. под Петербургом была построена крупнейшая обсерватория на Пулковских холмах. Пулково ученые прозвали астрономической столицей мира. Сюда приезжали учиться точным наблюдениям астрономы из Западной Европы и Америки. Кроме Пулковской, у нас теперь имеется много других обсерваторий, на которых ведется изучение неба, необходимое людям в их практической деятельности и помогающее им в борьбе с религиозными суевериями и в выработке правильного миропонимания. Российские астрономы занимали и занимают ведущее место в мировой науке. 4 октября 1957 г. в России был произведен впервые в мире успешный запуск искусственного спутника Земли. За первым спутником последовали второй, третий, последовали и другие, пролагая путь к межпланетным путешествиям, к осуществлению давнишней мечты человечества — проникнуть в глубины Вселенной. Российские астрономы разрабатывают науку о Вселенной в сотрудничестве с передовыми учеными других стран. В капиталистических странах правящие круги стремятся использовать достижения науки, и в частности астрономии, в своих интересах. Некоторые буржуазные ученые, находясь в плену религиозных представлений, делают ошибочные выводы из своих исследований, неправильно толкуют научные открытия. В августе 1958 г. в Москве состоялся Международный съезд астрономов, в котором приняли участие ученые почти 40 государств. На съезде российские астрономы и астрономы других стран рассказали о своих достижениях, обсудили наиболее сложные и волнующие вопросы дальнейшего проникновения в глубины мироздания. Астрономия не только раскрывает тайны глубин Вселенной, но и помогает людям в их практической деятельности: в составлении точных карт поверхности Земли, правильном определении направления пути кораблей и самолетов, Службе точного времени и во многом другом.
Мы не раз слышали слово «Вселенная». В словарях под этим словом обычно понимают космическое пространство и все, что его заполняет: космические, или небесные, тела, газ, пыль. Другими словами, это весь мир. Наша планета Земля является частью этого огромного необъятного мира, одним из бесчисленных тел.
Наверно каждый человек хоть раз в жизни задумывается, что там в космосе? Есть ли другие существа, которые, как и мы ходят в школу, играют в куклы, мечтают о будущем.
В своих мечтах я представляю себя в скафандре летящей на огромной ракете, а вокруг сотни, тысячи, миллионы звезд и планет. Сначала я посещу планеты солнечной системы Меркурий, Венеру и Марс.
Меркурий – самая близкая к солнцу планета. Свое название она получила в честь одного из древнеримских богов. Она похожа на луну там много кратеров и гор.
Следующая планета моего космического путешествия Венера, которая получила свое название в честь римской богини любви и красоты. И это не случайно. На небе она сияет ярче всех звезд и хорошо видна невооруженным взглядом.
Марс планета красноватого цвета, напоминающая огонь и кровь, получила свое название в честь древнеримского бога войны.
Иногда читаешь газету или смотришь телевизор и узнаешь, что космонавты видели жителей других планет, но самое интересное они встречаются разных цветов зеленые, фиолетовые, синие и т. д. Я бы хотела встретить инопланетян добрых по характеру, интересных, веселых. Я с ним поиграла бы в игры, которые придумали они, а затем показала бы игры, в которые мы играем на Земле. Думаю, если планеты земной группы называют карликами, то и жители будут небольшого роста примерно, такие как мы. Они путешествуют, так же как и я на другие планеты и знакомятся с их жителями. Они летают на космических аппаратах, которые мы называем тарелками.
Потом я бы посетила так называемые планеты гиганты это Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Юпитер – самая большая планета Солнечной системы. Это гигантский быстровращающийся шар. А самое главное у него есть кольцо, но она узкое и еле заметное.
Следующая планета это Сатурн названа в честь древнеримских богов, покровителей земледелия. Это самая необычайная по внешнему виду планета: ее окружают яркие кольца. Ширина колец десятки тысяч километров.
Уран и Нептун планеты-близнецы. Уран назван в честь древнейшего греческого божества, олицетворяющего небо, а Нептун – в честь древнеримского бога моря.
Плутон назван в честь греческого божества, владыки подземного мира. Жителей этих планет я представляю высокими худыми существами возможно хладнокровными, потому что мы знаем, что чем дальше эти планеты от солнца, тем холоднее. Они, наверное, очень умные, гордые и строгие. Я очень люблю животных и представляю, что у инопланетян они будут необычными, очень интересными, может некоторых взяла бы собой домой.
Но самая для меня любимая планета это Земля. Здесь я родилась, здесь живет моя семья и мои друзья. Если посмотреть на снимки из космоса, то невозможно оторвать глаз, она прекрасна. Есть много мест на Земле, которые я еще не видела, но мечтаю увидеть. Так что пока я останусь здесь попутешествую, а когда вырасту, обязательно свои мечты реализую.
Источник: shkolnie.ru
Реферат на тему: «Астрономия наших дней» Содержание
Введение…
1. Спектральный анализ небесных тел…
2. Небо в рентгеновских лучах…
3. Радиоастрономия…
Зарождение радиоастрономии…
Развитие радиоастрономии…
Перспективы радиоастрономических исследований…
4. Оптические наблюдения…
5. Другие методы наблюдений…
Заключение…
Список литературы…
Введение
Не огромность мира звезд вызывает восхищение, а человек, который измерил его.
Блез Паскаль
Данный реферат посвящен современным вопросам астрономии — той области знаний, которые за последние годы дали наибольшее число научно-технических открытий.
Вся история изучения Вселенной есть, в сущности, поиск средств, улучшающих человеческое зрение. До начала XVII века невооруженный глаз был единственным оптическим инструментом астрономов. Вся астрономическая техника древних сводилась к созданию различных угломерных инструментов, как можно более точных и прочных. Уже первые телескопы сразу резко повысили разрешающую и проницающую способность человеческого глаза. Вселенная оказалась совсем иной, чем она казалась до тех пор. Постепенно были созданы приемники невидимых излучении и в настоящее время Вселенную мы воспринимаем во всех диапазонах электромагнитного спектра — от гамма-лучей до сверхдлинных радиоволн.
Более того, созданы приемники корпускулярных излучений, улавливающие мельчайшие частицы — корпускулы (в основном ядра атомов и электроны), приходящие к нам от небесных тел. Если не бояться аллегорий, можно сказать, что Земля стала зорче, ее «глаза», то есть совокупность всех приемников космических излучений, способны фиксировать объекты, от которых до нас лучи света доходят за многие миллиарды лет.
Благодаря телескопам и другим инструментам астрономической техники человек за три с половиной века проник в такие космические дали, куда свет — самое быстрое, что есть в этом мире — может добраться лишь за миллиарды лет! Это означает, что радиус изучаемой человечеством Вселенной растет со скоростью, в огромное число раз превосходящей скорость света!
1. Спектральный анализ небесных тел
Могучим оружием о исследовании Вселенной стал для астрономов спектральный анализ — изучение интенсивности излучения в отдельных спектральных линиях, в отдельных участках спектра. Спектральный анализ является важнейшим средством для исследования вселенной. Спектральный анализ является методом, с помощью которого определяется химический состав небесных тел, их температура, размеры, строение, расстояние до них и скорость их движения. Спектральный анализ проводится с использованием приборов спектрографа и спектроскопа. С помощью спектрального анализа определили химический состав звёзд, комет, галактик и тел солнечной системы, т.к. в спектре каждая линия или их совокупность характерна для какого-нибудь элемента. По интенсивности спектра можно определить температуру звёзд и других тел.
По спектру звёзды относят к тому или иному спектральному классу. По спектральной диаграмме можно определить видимую звёздную величину звезды, а далее пользуясь формулами найти абсолютную звёздную величину, светимость, а значит и размер звезды.
Но в своем стремлении объяснить природу небесных тел астрономы не сдвинулись бы с места ни на шаг, если бы они не знали как возникают вмировых пространствах электромагнитные волны той или другой частоты. Сегодня уже известно несколько совсем различных механизмов генерирования электромагнитного излучения. Один из них связан с движением электронов в поле атомных ядер — это тепловой механизм Здесь интенсивность излучения определяется температурой части и их концентрацией в единице объема. Cинхротронное излучение возникает при торможении в магнитном поле релятивистскихэлектронов, т.е. электронов, скорости движениякоторых близки к скорости света. Электромагнитные волны возникают ипри затухании механических колебаний неоднородной плазмы (ионизованного газа), и при переходе быстрых частиц через границу двух сред.
Из сказанного следует, что недостаточно зарегистрировать излучение какого-то объекта в определенной длине волны. Необходимы исследования в широком диапазоне длин волн и все сторонний анализ полученных результатов. Сегодня астрономы, вооруженные современной ракетной техникой, мощными оптическими и радиотелескопами, сложной теорией механизмов излучения, ведут широкое изучение Вселенной в целом и ее отдельных частей. Астрономы убеждены в том, что они правильно понимают природу процессов, происходящих далеко за пределами наших земных лабораторий…
2. Небо в рентгеновских лучах
До недавнего времени (положение начало существенно меняться лишь немногим более тридцати лет назад) понятие «астрономические наблюдения» было тождественно понятию «оптические наблюдения неба».
Между тем еще в последнем году XVIII в. В. Гершель открыл излучение Солнца, лежащее за пределами видимого спектра. Это было инфракрасное излучение, но его электромагнитная природа стала ясна много лет спустя.
В 1801 г. И.Риттер изучал воздействие фиолетового излучения Солнца на хлористое серебро и неожиданно обнаружил, что восстановление окиси серебра продолжается даже тогда, когда пластинка расположена в «темной» области, дальше за фиолетовой. Так было открыто ультрафиолетовое излучение Солнца, природа которого тоже оставалась неясной.
Лишь в шестидесятых годах XIX в. Д. Максвелл пришел к выводу, что кроме видимого электромагнитного излучения (обычного видимого света) могут существовать и другие его виды, не видимые глазу и отличающиеся лишь длиной волны.
Условно электромагнитное излучение подразделяют на несколько диапазонов. Наибольшейдлиной (более 10-3 м) обладают радиоволны. Диапазон от 0,65 мкм до 1 мм — область инфракрасного излучения. «Оптическое окно» — от 0,39 до 0,65 мкм. Еще короче длины волн ультрафиолетового излучения, они простираются примерно до 0,05 мкм. В области еще более коротких длин волн приборы способны регистрировать буквально каждый фотон, и поэтому принято в рентгеновском и более жестких диапазонах (т. е. в области более высоких энергий фотонов) использовать не длины волн, а соответствующие им энергии фотонов. Так, фотон с длиной полны 0,05 мкм обладает энергией 4·10-17 джоулей (Дж) или 0,025 килоэлектронвольт (кэВ). Область энергий фотонов от 0,025 до 1 кэВ — это область мягкого рентгеновского излучения, 1-20 кэВ — «классический» рентгеновский диапазон; именно в этом диапазоне были проведены наиболее эффективные исследования неба.
Какое это было бы прекрасное зрелище, если бы мы могли увидеть своими глазами небо в рентгеновских лучах! Пусть даже мы могли бы видеть лишь звезды ярче 6-й звездной величины, как и в оптическом диапазоне. На рентгеновском небе, в отличие от оптического, таких звезд поменьше — около 700 против 6000. Самая яркая рентгеновская звезда светит подобно Венере. Но, в отличие от Венеры, которая блестит спокойно, мы видели бы, как ярчайшая звезда на рентгеновском небе за считанные минуты становится ярче или уменьшает свой блеск. Мы видели бы игру яркости у многих рентгеновских звезд. Мы видели бы, как на небе вспыхивают и гаснут звезды — одни за секунду, другие за минуты, третьи за часы. Иные звезды видны всегда, другие — лишь несколько недель или месяцев. Мы видели бы звезду, которая вспыхивает и гаснет тысячи раз в сутки. Мы видели бы яркие туманности и огромные дуги излучения — ничего похожего нет на оптическом небосклоне. Правда, на рентгеновском небе нет яркой туманной полосы Млечного Пути -небо почти равномерно светится во всех своих частях. Мы видели бы множество слабых звезд, разбросанных по небу, и знали бы, что это очень далекие объекты — на оптическом небе невооруженный взгляд не способен их увидеть.
Рентгеновские звезды собираются в созвездия, которым никто не дал и, видимо, так и не даст на званий — поэтические времена в астрономии давно прошли. Астрономы — люди трезвые, предпочитающие точное знание поэтическим обобщениям.
Исследование рентгеновского неба принесло для нашего точного знания о Вселенной огромный материал. Особенно о тех небесных телах, которые существенно (а то и принципиально!) отличаются от обычных звезд, сияющих на оптическом ночном небе, Вероятно, в конце концов и без рентгеновских наблюдений астрономы обратили бы внимание на странные звезды Н2 Геркулеса, или НDЕ 226808, или Х Персея. Но знания наши остались бы при этом чрезвычайно неполными. Мы могли бы подозревать, что в этих системах есть нечто необычное — например, аномально большая невидимая масса. Но что происходит в окрестности этой массы? Может быть, это обычная звезда, просто ее излучение слабое и теряется на фоне первой компоненты? Вряд ли нам удалось бы узнать это. И уже совсем мы не могли бы ничего сказать о том, что происходит в центре нашей Галактики — области, не видимой в оптических лучах.
Впрочем, радиоастрономы могут сказать то же о радионебе. И в гамма-области небо тоже своеобразно и добавляет к нашим знаниям о Вселенном свою страницу.
Вселенная едина — это люди разделили излучение небесных тел на искусственные диапазоны, потому что неспособны воспринимать мир сразу во всем богатстве красок, от мягкой «акварели» радионебом до жгучих цветов гамма-лучей. Мы складываем картину Вселенной подобно мозаике, и данные рентгеновских наблюдений — лишь один из элементов. Изучение небесных тел и явлений сейчас приносит наибольшие плоды, когда все диапазоны электромагнитного спектра оказываются использованными. Всеволновая астрономия стала совершенно необходима, и она появилась.
Открытие, сделанное в каком-то одном диапазоне, сразу приводит к активизации исследований в других диапазонах. Шаровые звездные скопления изучались много лет, и неожиданностей здесь не предвиделось. Но вот были открыты в них рентгеновские источники, и шаровые скопления сразу привлекли всеобщее внимание. Резкий скачок исследований, резкий скачок в нашем понимании природы этих образований. Много лет исследовались двойные системы — кривые блеска, перетекание вещества, свойства звезд. Но вот в двойных системах были открыты рентгеновские источники, и астрофизики поняли, что знания, казавшиеся такими значительным, на самом деле малы. Последовал резкий рост числа исследований двойных систем — не только в рентгеновском, но в оптическом, инфракрасном, радиодиапазонах. Фронт науки не терпит отставания — если в одной области происходит прорыв вперед, на новые рубежи, все остальные должны не медленно подтянуться, иначе картина мира окажется клочковатой или просто противоречивой. В последние годы именно рентгеновские исследования часто были бросками в неизвестное, именно они «тянули» за собой фронт астрофизической науки.
Первое знакомство с рентгеновским небом за кончилось — так Галилей, оглядев небо в первый телескоп, понял, что перед ним новый мир, и, оправившись от потрясений, приступил к его систематическому изучению. Изучению, которое привело к современной оптической астрономии. То же пред стоит теперь и в астрономии рентгеновской.
И недалеко время, когда астрономы перестанут делить излучение на диапазоны, когда небо откроется сразу всеми цветами. Небо в рентгеновских лучах прекрасно — но мы увидим Небо и поразимся, и застынем на некоторое время, впитывая увиденное… А потом — за работу.
3. Радиоастрономия
«Современная радиоастрономия использует самые чувствительные приемники и самые большие антенные системы. Радиоастрономия ценна прежде всего потому, что она существенно обогатила наши представления о Вселенной».
И.С. Шкловский
Зарождение радиоастрономии
Декабрь 1931 года… В одной из американских лабораторий ее сотрудник Карл Янский изучает атмосферные помехи радиоприему. Нормальный ход радиопередачи на волне 14,7 м нарушен шумами, интенсивность которых не остается постоянной.
Постепенно выясняется загадочная периодичность — каждые 23 часа 56 минут помехи становятся особенно сильными. И так изо дня в день, из месяца в месяц.
Впрочем, загадка быстро находит свое решение. Странный период в точности равен продолжительности звездных суток в единицах солнечного времени. Яснее говоря, через каждые 23 часа 56 минут по обычным часам, отсчитывающим солнечное время, земной шар совершает полный оборот вокруг оси, и все звезды снова возвращаются в первоначальное положение относительно горизонта любого пункта Земли.
Отсюда Янский делает естественный вывод: досадные помехи имеют космическое происхождение. Какая-то таинственная космическая «радиостанция» раз в сутки занимает такое положение на небе, что ее радиопередача достигает наибольшей интенсивности.
Янский пытается отыскать объект, вызывающий радиопомехи И, несмотря на несовершенство приемной радиоаппаратуры, виновник найден. Радиоволны исходят из созвездия Стрельца, того самого, в направлении которого находится ядро нашей звездной системы — Галактики.
Так родилась радиоастрономия – одна из наиболее увлекательных отраслей современной астрономии.
Развитие радиоастрономии
Первые пятнадцать лет радиоастрономия почти не развивалась. Многим было еще не ясно, принесут ли радиометоды какую-нибудь существенную пользу астрономии.
Разразившаяся вторая мировая война привела к стремительному росту радиотехники. Радиолокаторы были приняты на вооружение всех армий. Их совершенствовали, всячески стремились повысить чувствительность, вовсе не предполагая, конечно, использовать радиолокаторы для исследования небесных тел.
Советские ученые академики Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси теоретически обосновали возможность радиолокации Луны еще в 1943 году.
Это было первое радиоастрономическое исследование в Советском Союзе. Два года спустя (в 1946 году) оно было проверено на практике сначала в США, а затем в Венгрии. Радиоволны, посланные человеком, достигли Луны и, отразившись от нее, вернулись на Землю, где были уловлены чувствительным радиоприемником.
Последующие десятилетия — это период необыкновенно быстрого прогресса радиоастрономии.Егоможно назвать триумфальным, так как ежегодно радиоволны приносят из космоса удивительные сведения о природе небесных тел. На сравнительно коротком интервале времени, начиная с 50-х гг., в радиоастрономии достигнут большой прогресс. Разрешение от 1-10 уг. мин. дошло до 0.1 тыс.уг. сек и значительно превосходит возможности оптической астрономии. Чувствительность от 1-10 Ян повысилась до 1 мкЯн. Наблюдения проводятся в диапазоне от 0.01 до 300-400 ГГц. Одновременно принимаемая полоса частот от 100-200 кГц доведена до 1-10 ГГц. Радиоастрономия имеет сопоставимые, а по некоторым проблемам и большие по сравнению с оптикой, возможности проникновения в глубины Вселенной.
Перспективы радиоастрономических исследований
Прогресс радиоастрономических исследований определяется уровнем экспериментальной техники. Можно указать на два достижения, которые являются основой современной радиоастрономии.
Первое: разработка апертурного синтеза и синтезированных радиотелескопов, разработка радиоинтерферометров со сверхбольшой базой.Смысл этих систем состоит в том, что сигналы, принятые разными антеннами, определенным образом складываются. В итоге удается воссоздать картину, которую дала бы одна большая остронаправленная антенна. И вот результат — в радиоастрономии получена разрешающая сила в десятитысячной доли угловой секунды, что на несколько порядков выше разрешения наземных оптических телескопов.
Второе: разработка на основе ЭВМ многоканальных систем космической радиоспектроскопии, создание радиотелескопов-спектрометров. Эти инструменты позволили исследовать структуру мазерных источников, открыть в космосе более 50 различных органических молекул, в том числе сложные молекулы, состоящие более чем из десятка атомов.
Через 50 лет, надо полагать, будут открыты (если они имеются) планеты у ближайших к нам 5-10 звезд. Скорее всего их обнаружат в оптическом, инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах волн с внеатмосферных установок.
В будущем появятся межзвездные корабли-зонды для полета к одной из ближайших звезд в пределах расстояний 5-10 световых лет, разумеется, к той, возле которой будут обнаружены планеты. Такой корабль будет двигаться со скоростью не более 0,1 скорости света с помощью термоядерного двигателя.
В радиоастрономии будут использоваться гигантские космические системы апертурного синтеза с размерами радиотелескопов более 100 метров и расстоянием между ними до нескольких сотен тысяч километров (сейчас наибольшее расстояние между радиотелескопами ограничено размерами Земли).
В первой трети XXI в. будет обсуждаться проблема ограничения производства термоядерной энергии, которая к тому времени станет доминирующей, предпримутся также серьезные шаги, чтобы использовать фоновую энергию, существующую на Земле всегда (энергию ветра, приливов, солнечную энергию и т.п.), утилизация которой не приводит к дополнительному нагреву планеты.
Вероятно, будут построены специальные большие радиотелескопы для наблюдения и поиска электромагнитных сигналов разумного (искусственного) происхождения во всем перспективном диапазоне волн, проведены наблюдения сигналов от значительной части звезд Галактики, получит дальнейшее развитие теория возникновения и эволюции внеземных цивилизаций.
Радиоастрономия использует сейчас самые чувствительные приемные устройства и самые большие антенные системы. Радиотелескопы проникли в такие глубины космоса, которые пока остаются недосягаемыми для обычных оптических телескопов. Радиоастрономия стала неотъемлемой частью современного естествознания. Перед человечеством раскрылся радиокосмос — картина Вселенной в радиоволнах.
Как известно, успехи в радиоастрономии главным образом определяются возможностями получить высокую чувствительность и разрешающую способность. Из оптической астрономии пришло разделение инструментов на два класса: рефлекторов и рефракторов. В середине 50-х годов велась активная дискуссия, какие системы лучше развивать в радиоастрономии, где короче и дешевле путь достижения высокого разрешения и чувствительности.
Каждая наука изучает определенные явления природы, используя свои методы и средства. Для радиоастрономии объектом изучения служит весь необъятный космос, все бесчисленное множество небесных тел. Правда, это изучение несколько одностороннее — оно ведется лишь посредством радиоволн. Но и в таком «разрезе» Вселенная оказывается бесконечно многообразной, неисчерпаемой для исследователя.
4. Оптические наблюдения
Человеческому глазу доступна узкая область длин волн электромагнитного спектра излучения — от 0,39 до 0,65 мкм. Это очень небольшая щель, сквозь которую люди в течение тысячелетий заглядывали во Вселенную. Но сколько потрясших воображение открытий принесли эти наблюдения!
На протяжении нескольких тысячелетий астрономыограничивались определением положений светил на небесной сфере и оценкой их блеска невооруженнымглазом. Ныне в их распоряжении мощные приборы, позволяющие улавливать буквально отдельные кванты света, идущие от далеких звездных систем.
Некоторое время наибольшими из астрономических телескопов были 250-сантиметровый рефлектор обсерватории Маунт Вильсон и 500-сантиметровый рефлектор Паломарской обсерватории в США.
Сегодня крупнейшим в Европе является телескоп рефлектор с диаметром зеркала 600 см. Он установлен на.Северном Кавказе, вблизи станицы Зеленчукская. Вот некоторые его технические характеристики: вес зеркала около 40т, фокусное расстояние — 24 м, вес инструмента вместе с монтировкой — свыше 850 т. Телескоп вращается вокруг горизонтальной и вертикальной осей. Компьютер пересчитывает координаты светила с экваториальной в горизонтальную систему координат и подаст соответствующие команды на управляющую механическую систему, вращающую инструмент вслед за этим светилом.
До последнего времени наиболее распространенной оптической системой телескопов была система Кассегрена В таком телескопе главное зеркало имеет форму параболоида. Отразившись от него, световые лучи возвращаются сходящимся пучком назад, попадают на меньшее выпуклое гиперболическое зеркало, опять изменяют направление своего движения и, пройдя через отверстие в главном зеркале, собираются позади него в фокальной плоскости.
Несколько лет назад в США (обсерватория Китт-Пик), а затем в Австралии (обсерватория Сайдинг-Спринг) введены в действие телескопы системы Ричи-Кретьена с диаметрами зеркал 400 см. В этой системе как главное, так и вспомогательное зеркала имеют гиперболическую форму. Это значительно уменьшает длину трубы телескопа, облегчает его монтировку, а диаметр поля зрения увеличивается в 5-10 раз Аналогичный телескоп установлен в Канаде на горе Кобау. В Чили американские ученые устанавливают телескоп этой же системы с диаметром главного зеркала 400 см, а на так называемой Объединенной Европейской обсерватории (там же) устанавливается телескоп с диаметром 360 см. Отметим, что стоимость 4-метрового гиганта оценивается в 10 млн. долларов.
Сейчас в разных странах строится около 8 телескопов с D>3м и более, 20 — с D>1 м. В частности, мощность современного телескопа оценивается такой цифрой: в 6-метровый телескоп можно увидеть звезды до 24m. Световой поток от этих объектов в 6 млн. раз меньше, чем от звезд 6-й величины.
Теперь в мире насчитывается около 1000 астрономических обсерваторий и станций наблюдений за искусственными спутниками Земли. Почти 100 из них — в России. Своими исследованиями приобрели мировое признание Пулковская астрономическая обсерватория, Крымская астрофизическая обсерватория, Бюраканская астрофизическая обсерватория, Государственный астрономический институт имени Штернберга (Москва) и многие другие.
На миллиарды световых лет (световой год — это, 9.460Х 1012 км) проникает сейчас во Вселенную глаз наблюдателя. Самые слабые объекты, доступные современным телескопам, имеют примерно 24-ю звездную величину. Самое яркое светило на небе (исключая Солнце и Луну) — планета Венера — в периоды наибольшей яркости имеет звездную величину, равную -4. Значит, блеск слабейшей из галактик в 150 миллиардов раз меньше блеска Венеры. Таков «проницающий взгляд» оптической астрономии.
5. Другие методы наблюдений
Обо всем, что происходит вокруг нас, о далеких звездных игалактических мирах рассказывают нам световые лучи. Но в наше время визуальные наблюдения небесных светил проводятся очень редко. Более эффективными оказались фотографические и фотоэлектрические методы наблюдений. Возможности фотографического метода действительно сказочные: ведь при длительном фотографировании количество квантов, поглощенных фотоэмульсией, возрастает. В частности, при помощи 6-метрового телескопа можно получить изображения звезд до 20m при экспозиции всего 10 минут. К тому же на одной пластинке фиксируются изображения многих тысяч объектов, каждый из которых в свое время может стать чем-то интересным.
В последние годы все больше используется фотоэлектрический метод pегистрации слабых световых потоков. В этом случае пучок света направляется не на фотопластинку, а на фотокатод (металлическую пластинку, вмонтированную в стеклянный баллон). Для астрономических наблюдений сегодня используются очень чувствительные фотоумножители, способные регистрировать очень слабые световые потоки. Так, современные фотоумножители, установленные на 5 метровом телескопе, регистрируют быстрые изменения яркости объектов до 24-й видимой величины.
Огромный выигрыш во времени фотографирования слабых объектов дают электронно-оптические преобразователи (ЭОП). Очень перспективным оказался телевизионный метод.
Большое значение имеет исследование химического состава звезд путем тщательного анализа их спектров. При этом необходимо учитывать температуру и давление в поверхностных слоях звезд, которые также получают из спектров. Вообще спектрографические наблюдения дают наиболее полную информацию об условиях, господствующих в звездных атмосферах.
Заключение
2000 лет тому назад расстояние Земли от Солнца, согласно Аристарху Самосскому, составляло около 361 радиуса Земли, т.е. около 2.300.000 км. Аристотель считал, что «сфера звезд» размещается в 9 раз дальше. Таким образом, геометрические масштабы мира 2000 лет тому назад «измерялись» величиной в 20.000.000 км.
При помощи современных телескопов астрономы наблюдают объекты, находящиеся на расстоянии около 10 млрд. световых лет, что составляет 9,5-1022 км. Таким образом, за упомянутый промежуток времени масштабы мира «выросли» в 5-1015 раз.
Согласно византийским христианским богословам (середина IV столетия н.э.) мир был создан 5508 лет до н.э., т.е. менее чем 7,5 тыс. лет тому назад.
Современная астрономия дала доказательства того, что уже около 10 млрд. лет тому назад доступная для астрономических наблюдений Вселенная существовала в виде гигантской системы галактик. Масштабы во времени «выросли» в 13 млн. раз.
Но главное, конечно, не в цифровом росте пространственных и временных масштабов, хотя и от них захватывает дыхание. Главное в том, что человек, наконец, вышел на широкий путь понимания действительных законов мироздания.
Список литературы
Шкловский И.С… Вселенная, жизнь, разум. М.: «Наука» 1980 г.
Бакулин К.М. Курс общей астрономии. М. 1987 г.
Климишин И. А… Астрономия вчера и сегодня. Киев. 1977 г.
Астрономия. Что такое астрономия?
Астрономия
– наука о расположении, строении,
свойствах, происхождении, движении и развитии космических тел(звезд, планет,
метеоритов и т.п.) образованных ими систем ((звездные скопления, галактики и
т.п.) и всей Вселенной в целом.
Как
наука, астрономия основывается прежде всего на наблюдениях. В отличие от
физиков астрономы лишены возможности ставить эксперименты. Практически всю
информацию о небесных телах приносит нам электромагнитное излучение. Только в
последние сорок лет отдельные миры стали изучать непосредственно: зондировать
атмосферы планет, изучать лунный и марсианский грунт.
Астрономия
тесно связана с другими науками, прежде всего с физикой и математикой, методы
которых широко применяются в ней. Но и астрономия является незаменимым
полигоном, на котором проходят испытания многие физические теории. Космос –
единственное место, где вещество существует при температурах в сотни миллионов
градусов и почти при абсолютном нуле, в пустоте вакуума и в нейтронных звездах.
В последнее время достижения астрономии стали использоваться в геологии и
биологии, географии и истории. Что изучает астрономия
Астрономия
изучает Солнце и звезды, планеты и их спутники, кометы и метеорные тела,
туманности, звездные системы и материю, заполняющую пространство между звездами
и планетами, в каком бы состоянии эта материя ни находилась. Изучая строение и
развитие небесных тел, их положение и движение в пространстве, астрономия в
конечном итоге дает нам представление о строении и развитии Вселенной в целом.
Слово “астрономия” происходит от двух греческих слов:
“астрон” – звезда, светило и “номос” – закон. При изучении
небесных тел астрономия ставит перед собой три основные задачи, требующие
последовательного решения:
1.
Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в
пространстве, определение их размеров и формы.
2.
Изучение физического строения небесных тел, т.е. исследование химического
состава и физических условий (плотности, температуры и т.п.) на поверхности и в
недрах небесных тел.
3.
Решение проблем происхождения и развития, т.е. возможной дальнейшей судьбы
отдельных небесных тел и их систем.
Вопросы
первой задачи решаются путем длительных наблюдений, начатых еще в глубокой
древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет.
Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией,
особенно для небесных тел, сравнительно близких к Земле.
О
физическом строении небесных тел мы знаем гораздо меньше. Решение некоторых
вопросов, принадлежащих второй задаче, впервые стало возможным немногим более
ста лет назад, а основных проблем – лишь в последние годы.
Что изучает астрономия
Астрономия
изучает Солнце и звезды, планеты и их спутники, кометы и метеорные тела,
туманности, звездные системы и материю, заполняющую пространство между звездами
и планетами, в каком бы состоянии эта материя ни находилась. Изучая строение и
развитие небесных тел, их положение и движение в пространстве, астрономия в
конечном итоге дает нам представление о строении и развитии Вселенной в целом.
Слово “астрономия” происходит от двух греческих слов:
“астрон” – звезда, светило и “номос” – закон. При изучении
небесных тел астрономия ставит перед собой три основные задачи, требующие
последовательного решения:
1.
Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в
пространстве, определение их размеров и формы.
2.
Изучение физического строения небесных тел, т.е. исследование химического
состава и физических условий (плотности, температуры и т.п.) на поверхности и в
недрах небесных тел.
3.
Решение проблем происхождения и развития, т.е. возможной дальнейшей судьбы
отдельных небесных тел и их систем.
Вопросы
первой задачи решаются путем длительных наблюдений, начатых еще в глубокой
древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет.
Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией,
особенно для небесных тел, сравнительно близких к Земле.
О
физическом строении небесных тел мы знаем гораздо меньше. Решение некоторых
вопросов, принадлежащих второй задаче, впервые стало возможным немногим более
ста лет назад, а основных проблем – лишь в последние годы.
Подразделение астрономии
Современная
астрономия подразделяется на ряд отдельных разделов, которые тесно связаны
между собой, и такое разделение астрономии, в известном смысле, условно.
Главнейшими разделами астрономии являются:
1.
Астрометрия – наука об измерении пространства и времени. Она состоит из: а)
сферической астрономии, разрабатывающей математические методы определения
видимых положений и движений небесных тел с помощью различных систем координат,
а также теорию закономерных изменений координат светил со временем; б)
фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат
небесных тел из наблюдений, составление каталогов звездных положений и
определение числовых значений важнейших астрономических постоянных, т.е. величин,
позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил; в) практической
астрономии, в которой излагаются методы определения географических координат,
азимутов направлений, точного времени и описываются применяемые при этом
инструменты.
2.
Теоретическая астрономия дает методы для определения орбит небесных тел по их
видимым положениям и методы вычисления эфемерид (видимых положений) небесных
тел по известным элементам их орбит (обратная задача).
3.
Небесная механика изучает законы движений небесных тел под действием сил
всемирного тяготения, определяет массы и форму небесных тел и устойчивость их
систем. Эти три раздела в основном решают первую задачу астрономии, и их часто
называют классической астрономией.
4.
Астрофизика изучает строение, физические свойства и химический состав небесных
объектов. Она делится на: а) практическую астрофизику, в которой
разрабатываются и применяются практические методы астрофизических исследований
и соответствующие инструменты и приборы; б) теоретическую астрофизику, в
которой на основании законов физики даются объяснения наблюдаемым физическим
явлениям. Ряд разделов астрофизики выделяется по специфическим методам
исследования. О них будет сказано в § 101,
5.
Звездная астрономия изучает закономерности пространственного распределения и
движения звезд, звездных систем и межзвездной материи с учетом их физических
особенностей. В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи
астрономии.
6.
Космогония рассматривает вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том
числе и нашей Земли.
7.
Космология изучает общие закономерности строения и развития Вселенной.
На
основании всех полученных знаний о небесных телах последние два раздела
астрономии решают ее третью задачу.
История
Астрономия
– наиболее древняя среди естественных наук. Она была высоко развита
вавилонянами и греками – гораздо больше, нежели физика, химия и техника. В
древности и средние века не одно только чисто научное любопытство побуждало
производить вычисления, копирование, исправления астрономических таблиц, но
прежде всего тот факт, что они были необходимы для астрологии. Вкладывая
большие суммы в построение обсерваторий и точных инструментов, власть имущие
ожидали отдачи не только в виде славы покровителей науки, но также в виде астрологических
предсказаний. Сохранилось лишь очень небольшое число книг тех времен,
свидетельствующих о чисто теоретическом интересе учёных к астрономии;
большинство книг не содержит ни наблюдений, ни теории, а лишь таблицы и правила
их использования. Одно из немногих исключений – “Альмагест” Птолемея,
написавшего, однако, также и астрологическое руководство
“Тетрабиблос”.
Первые
записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к
VIII в. до н.э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египетские
жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны,
наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась
самая яркая из звезд, Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах
Солнца. Из этих наблюдений египетские жрецы довольно точно определили
продолжительность тропического года.
В
Древнем Китае за 2 тысячи лет до н.э. видимые движения Солнца и Луны были
настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать
наступление солнечных и лунных затмений. Астрономия, как и все другие науки,
возникла из практических потребностей человека. Кочевым племенам первобытного
общества нужно было ориентироваться при своих странствиях, и они научились это
делать по Солнцу, Луне и звездам. Первобытный земледелец должен был при полевых
работах учитывать наступление различных сезонов года, и он заметил, что смена
времен года связана с полуденной высотой Солнца, с появлением па ночном небе
определенных звезд. Дальнейшее развитие человеческого общества вызвало
потребность в измерении времени и в летосчислении (составлении календарей).
Все
это могли дать и давали наблюдения над движением небесных светил, которые
велись в начале без всяких инструментов, были не очень точными, но вполне
удовлетворяли практические нужды того времени. Из таких наблюдений и возникла
паука о небесных телах – астрономия.
С
развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и
новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы
наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться
простейшие астрономические инструменты и разрабатываться математические методы
обработки наблюдений.
В
Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. Для
объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них
Гиппарх (II в. до н.э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла
в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н.э.). Будучи
принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять
приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной
степени, практическим запросам в течение нескольких веков.
Системой
мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии. Развитие
феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой
значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе
затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы
занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих
наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.
Рациональное
развитие в этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии
и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени – Аль-Баттани (850-929
гг.), Бируни (973-1048 гг.), Улугбека (1394-1449 гг.) и др. В период
возникновения и становления капитализма в Европе, который пришел на смену
феодальному обществу, началось дальнейшее развитие астрономии. Особенно быстро
она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV-XVI вв.).
Нарождавшийся новый класс буржуазии был заинтересован в эксплуатации новых
земель и снаряжал многочисленные экспедиции для их открытия. Но далекие
путешествия через океан требовали более точных и более простых методов
ориентировки и исчисления времени, чем те, которые могла обеспечить система
Птолемея. Развитие торговли и мореплавания настоятельно требовало
совершенствования астрономических знаний и, в частности, теории движения
планет. Развитие производительных сил и требования практики, с одной стороны, и
накопленный наблюдательный материал, – с другой, подготовили почву для
революции в астрономии, которую и произвел великий польский ученый Николай
Коперник (1473-1543), разработавший свою гелиоцентрическую систему мира,
опубликованную в год его смерти.
Учение
Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии. Кеплером в
1609-1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон
опубликовал закон всемирного тяготения.
Новая
астрономия получила возможность изучать не только видимые, но и действительные
движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области
увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время –
расчетом орбит искусственных небесных тел.
Следующий,
очень важный этап в развитии астрономии начался сравнительно недавно, с
середины XIX в., когда возник спектральный анализ и стала применяться
фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение
физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого
пространства. Возникла астрофизика, получившая особенно большое развитие в XX
в. и продолжающая бурно развиваться в наши дни. В 40-х гг. XX в. стала
развиваться радиоастрономия, а в 1957 г. было положено начало качественно новым
методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел,
что в дальнейшем привело к возникновению фактически нового раздела астрофизики
– рентгеновской астрономии (см. § 160).
Значение
этих достижений астрономии трудно переоценить. Запуск искусственных спутников
Земли. (1957 г., СССР), космических станций (1959 г., СССР), первые полеты
человека в космос (1961 г., СССР), первая высадка людей на Луну (1969 г., США),
– эпохальные события для всего человечества. За ними последовали доставка на
Землю лунного грунта, посадка спускаемых аппаратов на поверхности Венеры и
Марса, посылка автоматических межпланетных станций к более далеким планетам
Солнечной системы.
Но на долгое время основной стала геоцентрическая система, которую разработал древнегреческий ученый Клавдий Птолемей, живший во II веке нашей эры в Египте, бывшем тогда частью могущественной Римской империи.
Согласно идеям Птолемея, Земля находится в центре, а планеты и Солнце обращаются вокруг неё по концентрическим траекториям. Эта идея стала преобладающей на долгое время.
После падения Западной Римской империи в 476 году, пришел конец античной науке и культуре. Пришла эпоха Средних веков, в которой астрономические знания использовались примерно, так же, как и ранее, т. е. для проведения земледельческих ирригационных работ, каботажных плаваний вдоль берега.
Великие географические открытия и зарождение капиталистических отношений в Европе вели к развитию науки, в том числе и астрономии.
В XVII веке польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля не является центром мироздания, а Джордано Бруно говорил о множественности миров. Свои имена прославили астрономы и математики Галилео Галилей, Кеплер, Тихо Браге и др. Свой вклад в развитие знаний о иных небесных телах внес и русский ученый Михаил Ломоносов.
Накопление новых астрономических знаний вело к перевороту в мышлении людей. Вместо гордого центра мироздания Земля превращалась в уникальное и затерянное в неизмеримом пространстве место, где была жизнь.
Роль астрономии в настоящее время
Современное состояние астрономии связано с резким научно техническим прогрессом, который произошёл в ХХ веке. Развитие ракетных технологий сделали возможным полеты в космос.
В настоящее время астрономия позволяет человечеству получать новые знания и возможности за границей своей земной колыбели. Астрономия позволяет узнать траекторию астероидов и метеоритов которые могут быть опасны для нашей планеты.
Астрономия в наше время тесно связана с развитием космонавтики и ракетостроения, исследованием планет как Солнечной системы, так и открываемых иных землеподобных экзопланет.
Роль астрономии в культуре
Культура как комплекс материальных и духовных достижений человечества восприняла с глубокой древности представления и знания связанные с астрономией.
Строители Стоунхенджа в Англии следили за временем солнцестояния. А мы помним и отмечаем Масленицу как символ прихода весны. В христианстве одним из важных символов является Вифлеемская звезда, которая возвестила о рождении Иисуса Христа.
Но небесные явления, такие как затмения, становились и символом некой непостижимой беды, надвигающейся на людей. Таким примером является затмение солнца во время похода князя Игоря на половцев в 1185 г., отмеченное неизвестным автором знаменитого памятника древнерусской литературы «Слово о полку Игореве».
Развитие астрономии, новых знаний о космосе и о своем месте во Вселенной породило огромное количество научной, философской и фантастической литературы. Последняя наиболее популярная и доступная для читателей на долгое время заразила идеями космоса, далеких звезд и бесконечного пространства Вселенной.
Не отстает от литературы и кинематограф, почти каждый выпускающий ленту, связанную с космической тематикой.
Однако есть и отрицательные явления, связанные с астрономией. Переизбыток информации с одной стороны, некритическое или сверхкритическое восприятие информации с другой, приводит к своеобразным искажениям личного и общественного сознания.
В результате астрология после падения Советского Союза вновь пользуется популярностью, хотя нет ни одного доказательства, что ее предсказания сбываются.
Сверхкритическое восприятие и отсутствие логики привело к конспирологическим теориям заговора, в которых американцы не высаживались на Луну, до Гагарина в космос были запущены космонавты, которые так и погибли в космосе и т. п. концепциям. Наиболее же абсурдной и нелепой в XXI веке кажется вновь возродившаяся идея о плоской земле.
Роль астрономии в будущем
В настоящее время развитие космонавтики и ракетного дела по сравнению с серединой прошлого века замедлилось, что связано с гигантскими расходами и отсутствием явного стимула для политических и финансовых групп, руководящих странами.
Начнем с того что изучая астрономию – мы познаем прекрасное.
Когда я поступал в универ со мной поступала какая то девочка, которую спросили почему она поступает на астрономическое отделение? На что она сказала -“Ой та я як побачу зирочку – то сердце так щемит, так щемит!” – я тоже тогда посмеялся. Но уже в универе прочитал высказывание натурфилософа Коэна: – “Если бы на всей Земле было бы только одно место, откуда было бы видно звездное небо – предсавляете какое было бы паломничество в это место – чтобы уведеть это чудо?” А тебе предлагают изучать это чудо природы.
В мире много наук – физики, химики, биологи, техники, инженеры итд как часто вы их встречаете – но астрономов вы не всегда встретите – на сотни километров.
Астрономия – самая древняя наука на Земле – она первая возникла среди людей – время то надо считать и ориентироваться на Земле тоже надо – иначе домой не вернешся в родную пещеру. Когда запрокинув голову вы смотрите на темное небо и яркие звезды – вы смотрите в черные глаза вечности и в сияющие зрачки бесконечности – свет этих звезд летел до вас сотни тысяч лет и километров и даже более того.
Астрономия связана со всеми науками и нельзя понять ни одну науку если вы будете полный дуб в астрономии. Вы хотите летать к звездам и планетам, вы хотите чтобы к нам прилетели братья по разуму – тогда учите астрономию
Многих людей интересует вопрос: а зачем, собственно, нужна астрономия? Они считают, что любители и профессиональные звездочеты всего лишь развлекаются, теша свои глаза веселыми картинками туманностей и галактик, которые все привыкли видеть в глянцевых журналах.
Да что уж говорить про астрономов, ведь один мой товарищ всерьез считал, что даже космонавты летают на МКС просто для того, чтобы там побыть. Возможно, он и до сих пор так думает. Я не уточнял. Но вроде должен был повзрослеть…
Итак, вы уже поняли, что сегодня я буду разглагольствовать о том, зачем нужна астрономия. Время и место.
Во-первых, не лишним будет знать, что астрономия – одна из древнейших наук. Тысячи лет назад в Вавилоне, Египте, Китае люди заметили повторяемость определенных событий на небесной сфере. На основе наблюдений за этими событиями они научились определять время и стороны горизонта.
Так что если бы в те времена человечество не озадачилось происходящим на небе, то неизвестно, носили бы вы сейчас наручные часы или нет. Сколько выходных у вас было бы в году, если бы Плутон находился чуть ближе к Солнцу? А вращайся Луна на сотню-другую тысяч километров дальше от Земли, сколько раз в месяц вы получали бы зарплату?
Более того, в наше время в навигации, авиации, космонавтике, геодезии и картографии для определения точного времени и положения в пространстве также используется астрономия. «Но ведь нынче есть GPS, ГЛОНАСС и другие чудеса цивилизации», — скажете вы. «Это для обывателя», — отвечу я. Да и ситуация здесь примерно как с математикой: вроде и суперкомпьютеры уже есть, и вычисления любой сложности не проблема, но разве было бы это возможно без фундаментальных знаний? Космонавтика.
Возвращаясь к тем же GPS и ГЛОНАСС, можно сказать, что без привлечения астрономии даже сам факт запуска этих спутников был бы невозможен. Ибо орбиты всех небесных тел, от гигантских звезд до небольших космических аппаратов, подчиняются общим законам, к изучению которых астрономия имеет непосредственное отношение.
Постройте вы самую современную ракету с целью запустить ее к Марсу, и она не будет ничем иным, как грудой бесполезного металлолома без астрономии, физики и точных наук. Вы не сможете вывести космический корабль на межпланетную орбиту и удачно посадить его в конечном пункте путешествия. Двигатель прогресса.
В настоящее время потребности астрономов в различных технических новшествах и усовершенствованиях растут как грибы после дождя. Например, если атмосфера мешает наблюдениям в телескоп, выведем его на орбиту. Для этого нужно провести массу исследований и разработок, многие из которых затем постепенно внедряются в нашу повседневную жизнь.
Посылая на орбиту спутники или запуская космические аппараты к другим планетам, ученые заботятся о том, чтобы получить как можно больше данных. Но просто сделать большой аппарат и запихнуть в него кучу датчиков не выйдет из-за ограничения по размерам и весу, который способны выводить в космос наши ракеты. Приходится снова проводить исследования и прибегать к новейшим техническим решениям. Их мы тоже затем используем.
Аппаратура контроля багажа, например, начала свою историю с датчиков, устанавливаемых на рентгеновские спутники.
Больше запросов на новые разработки имеется, разве что, у военных. Но использование этих разработок, сами понимаете, «в бытовой технике» начинается ой как нескоро. Да и вы должны согласиться со мной в том, что такой двигатель прогресса, как астрономия, куда лучше войны. Кроме всего прочего. Астрономия тесно связана со множеством современных наук, использует их достижения и в свою очередь дополняет, стимулирует, ставя перед ними все новые задачи. Она изучает вещество в таких условиях и масштабах, которые никогда не будут доступны в земных лабораториях. Это расширяет наши познания об устройстве Вселенной, ее законах и происхождении (я уж не буду толковать сейчас о вкладе астрономии в борьбу с религиозными предрассудками).
Благодаря ярким и захватывающим дух фотографиям, полученным в процессе работы звездочетов, многие люди с детства влюбляются в науку. Таким образом, астрономия несет огромный вклад в ее популяризацию. В настоящее время очень грустно смотреть на то, как из системы образования вытесняют астрономию и заменяют ее православием. Возникает закономерный вопрос: а зачем?
И напоследок…
Подробно описать все то, для чего нужна астрономия, в рамках одной статьи, наверное, невозможно. Но я надеюсь, что и этого скромного очерка достаточно для того, чтобы вы поняли: налоги на науку уплачены не зря. И на астрономию в частности.
Замечания, вопросы и пожелания рад приветствовать в комментариях под статьей.
Чистого неба!
Кружковцы рассказывают:
“Почему
мне интересна астрономия?”
Катя
Басова
7 кл., 55 гимназия г.Харьков, ноябрь 2008г.
Астрономия изучает те объекты и явления, которые
наблюдаются на небе, а небо испокон веков притягивало внимание людей.
Во все времена было много любителей, для которых астрономия стала
увлечением, иногда настолько сильным, что они в последствии становились
профессионалами. Были и времена, когда прогресс астрономии во многом
зависел от успехов любительских наблюдений. Вот и я хочу познать все
глубины Космоса, ведь как сказал Иммануил Кант “Две вещи наполняют
душу всегда новым и все более сильным удивлением – это звёздное небои
моральный закон во мне”. Астрономия – это такое поле приложения
человеческих сил и интересов, которое может увлечь любого: и мечтателя,
и деятеля, и физика, и лирика. Мне нравится астрономия потому, что
по величию своего объекта и по совершеству своих теорий она является
самым прекрасным памятником человеческого духа и проявлением самого
высокого его интеллекта.
Саша
Богданович
Астрономия
мне нравится потому, что она изучает космос, а я люблю космос! В нём
мне нравится красота планет и созвездий, неизвестность некоторых планет,
астероидов, чёрных дыр, необычайность чудес космоса! Хочеться узнать
что-то новое, заманчивое и невероятное. Меня мучает вопрос “Откуда
взялась Вселенная?”. И я хочу узнать ответ. К тому же очень важно
знать о космосе, ведь от этого зависит судьба Вселенной, нашей планеты
и нашей жизни.
(18 декабря 2006г.)
Ульяна
Пирогова
Меня
в астрономии интересуют: чёрные дыры, солнечная система, звёзды, другие
галактики, туманности, мифология, наблюдения в телескоп, кометы, астероиды,
метеориты. Я попала на кружок “Галактика”, благодаря тому,
что мой папа раньше работал в Харьковском планетарии. Я посещала космический
лицей планетария, а оттуда меня направили в астрономический кружок.
(апрель 2006)
Денис
Мошнин
Я
интересуюсь строением звёзд, галактик, туманностей. В астрономию меня
привёл интерес к строению нашей солнечной системы, нашей галактики.
Я посещаю кружок потому, что мне в нём интересно. Я мечтаю сделать
телескоп.
(май 2006)
Кирилл
Гуровой
Мир
звёзд чрезвычайно разнообразен, и чем больше я узнаю о нём, тем интереснее
и увлекательнее становится наука – АСТРОНОМИЯ.
Эта наука помогает узнать процесс образования Вселенной.
Смотря на звезды, я также вижу, как и другие астрономы, Солнечную
систему миллионы лет назад, и познаю законы мироздания. Тайны звездного
неба призывают человеческий разум к размышлениям и к исследованию
космического мира. Этот безграничный и постоянно меняющийся мир, включающий
в себя огромную область, доступную современным наблюдениям, люди называют
Вселенной. Здесь мы видим и Солнце с планетами, и звезды, и галактики,
и многочисленные системы образуемые ими, и разреженную среду, в которой
все они находятся. Наша родная планета Земля затерялась в этом мире
малой пылинкой.
Для жизни человечества важно исследовать влияние Солнца и его активности
на процессы, происходящие на Земле. И этим тоже занимается астрономия.
Другая важная опасность – возможность столкновения Земли с астероидами
и кометами. В ХХI в. данные астрономии будут активно использоваться
при освоении Солнечной системы и в более далёких космических путешествиях.
Ещё одна, волнующая многих проблем, это при каких условиях на планетах
возможно зарождение жизни, как часто это происходит и как окружающий
космос влияет на развития живых организмов? Это те вопросы, которые,
мне нравится изучать.
Перспективы развития астрономии связаны со строительством новых гигантских
обсерваторий, часть из которых расположена на Земле, другие – в космосе.
Только в космосе, возможно, обеспечить всеволновые наблюдения, исключить
помехи, ограничивающие наземные исследования, создать телескопы с
разрешением миллиардной доли секунды.
(июль
2006)
Янина
Черепахина
Я
хочу узнать большен о тайной красоте космоса. В свободное время я
читаю астрономическую литературу и нужно просто книгу спрятать, что
бы меня оторвать от неё. Я мечтаю работать астрономом, но это не главное!
Я хочу открыть какой-небудь астрономический объект. Вот это мечта!
(январь 2007)
Linux был разработан в Финляндии в начал 1990- х годов. А через короткое время Южная Европейская Обсерватория взяла эту операционную систему себе для использования. И на её основе была развёрнута система по анализу данных MIDAS. Впоследствии эта операционная система стала распространяться и по остальным, как астрономическим обсерваториям, так и научным физическим заведениям.
Ещё одним примером использования в быту астрономических идей является использование CCD-матриц. Такие матрицы продолжают оставаться в 5% мобильных телефонов, а также в профессиональных камерах. CCD-матрицы – это прибор с зарядовой связью. С её изобретением и внедрением астрономы ушли от телескопов, были вытеснены фотопластинки, с помощью которых ранее проходил астрономические наблюдения.
В настоящее время такие матрицы находятся во всех телескопах с оптическим диапазоном, что позволяет измерить приходящий сигнал с неба достаточно точно. С использованием таких технологий специалисты делают выводы о том, как Вселенная, в которой мы живем, эволюционирует и развивается.
Напоследок скажем, что гигантский массив данных, накопленных космическим телескопом «Хаббл», доступен каждому из нас в сети Интернет, а потому его можно считать частью нашей повседневной жизни.
Астрономия и массовая культура
Астрономические знания или представления также воспринимаются нами через массовую культуру, научно-фантастические книги и фильмы.
Примером того является яркая фантастика таких писателей как:
Р. Бредбери,
А. Азимов,
браться Стругацкие,
К. Саймак,
Р. Шекли и многие другие.
Из фильмов отметим картину «Интерстеллар», в которой показаны были современные представления о Вселенной и её характеристиках.
Знания астрономии выполняют очень важную мировоззренческую функцию, что позволяет людям лучше узнать мир, в котором они живут, как он огромен и ещё не достаточно изучен.
Из всех картин природы, развертывающихся перед нашими глазами, самая величественная — картина звездного неба. Мы можем облететь или объехать весь земной шар, наш мир, в котором мы живем. Звездное же небо — это необозримое, бесконечное пространство, заполненное другими мирами. Каждая звездочка, даже еле заметно мерцающая в темном небе, представляет собой огромное светило, часто более горячее и яркое, чем Солнце. Только все звезды находятся очень далеко от нас и потому светятся слабо. Что это за миры, как они движутся? Как далеки они от нас? Как произошли небесные Светила? Как устроены звезды? Что было с ними в прошлом и что произойдет с ними в будущем? Все эти вопросы изучает астрономия — наука о Вселенной. Ученые смогли определить расстояния до звезд, узнать вес Солнца и его химический состав, предсказать будущие затмения Луны и Солнца, время появления хвостатых светил — комет. Но прошли многие века, прежде чем это удалось сделать.
Когда же и как зародилась наука о Вселенной?
Уже в глубокой древности люди следили за появлением Солнца над горизонтом, за движением его по небу, чтобы знать, скоро ли оно опять опустится к горизонту и наступит ночь. По положению Солнца и звезд человек научился определять время суток. Давно человек подметил на небе группы звезд, ориентируясь по которым можно найти верное направление пути на суше и на море. Эти знания оказались нужными, когда люди уходили, например, далеко от своих жилищ во время охоты и вообще при всяком другом передвижении по Земле. Для пастушеских кочевых народов большое значение имело предугадывание наступления полнолуния (когда Луна видна полным диском): в такие очень светлые ночи можно было успешно перегонять скот на новые пастбища, избегая дневной жары. Древнейшие народы считали Землю плоской, а небо полушарием, опрокинутым над Землей. Саму Землю они считали неподвижной и думали, что все небесные светила каждые сутки обходят вокруг Земли. Не умея объяснить различные явления природы, люди стали обожествлять силы природы. Весь мир казался им полным чудес, творимых богами. Задумываясь над вопросом, откуда взялся окружающий мир, люди стали считать, что мир создан сверхъестественными существами — богами. Появились служители богов — жрецы, которые в своих корыстных интересах поддерживали в невежественных массах веру в богов. Жрецы утверждали, что мир создан богами и ими управляется. Но в то же время, наблюдая небесные явления, человечество постепенно накапливало все больше знаний о мире небесных светил. Люди заметили на небе несколько особенно ярких светил, которые передвигаются среди созвездий то вперед, то назад, то неподвижно стоят на месте. Древние греки назвали эти блуждающие светила планетами в отличие от обычных звезд. Не понимая сложной картины явлений на небе, не зная истинных причин движения планет, люди пришли к ошибочным заключениям. Каждому из этих светил, в зависимости от его вида, цвета и особенностей движения, приписывались различные свойства. Планеты принимались за вестников богов, будто бы влияющих на земные события и на судьбы людей. А господствующие классы общества вместе с жрецами пользовались суевериями в своих интересах, чтобы держать в страхе и покорности трудовой народ. Жрецы и прорицатели предсказывали разные события по расположению планет на небе. Шли века. Все точнее делались наблюдения над небесными явлениями, в том числе и над движением планет. Ученые, наблюдавшие звездное небо, подмечали закономерности в изменении расположения небесных светил. Они старались понять и объяснить причины видимого движения звезд, Луны, Солнца, планет. Становилось ясно, что объяснить эти явления невозможно, если считать Землю неподвижной. За такие мысли, противоречившие тому, что проповедовала церковь, ученых жестоко преследовали. Особенно в этом усердствовали церковники, отстаивавшие все старое и боровшиеся с открытиями науки. Как тяжким сном, было сковано сознание человека, пока он не узнал истинного места Земли во Вселенной и не опроверг ошибочного представления о мире, центром которого якобы является Земля. Четыре века назад гениальный польский астроном Николай Коперник доказал, что земной шар — лишь одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Землю освещает Солнце. а она отражает солнечный свет в пространство. Все другие планеты также не имеют собственного света и тоже отражают лучи Солнца. Луна — ближайшее к нам небесное тело: она обращается вокруг Земли и является ее спутником, сопровождающим Землю в ее движении вокруг Солнца. Такие же спутники позже были открыты и у многих других планет. Все планеты и Солнце представляют собой единую солнечную систему, в центре которой находится раскаленное, самосветящееся Солнце.
Бесчисленные звезды не укреплены на поверхности небесного купола, как думали древние ученые. Звезды находятся на различных расстояниях от Земли, далеко за пределами солнечной системы. Каждая звезда — это другое солнце, как доказали астрономы. Русский ученый В. Я. Струве, основатель Пулковской обсерватории, около 120 лет назад впервые измерил расстояние до одной из ближайших звезд. Оно оказалось громадным. Об этом расстоянии можно составить представление, если взять самую большую в природе скорость — скорость света. Луч света проходит за секунду 300 000 км. От Солнца он к нам доходит за 8.5 минут, а от ближайшей звезды — более чем за четыре года. Во Вселенной есть звезды, свет от которых идет к Земле миллионы и даже сотни миллионов лет! На некоторых планетах может быть жизнь. На планете Марс усматриваются признаки растительности. За этой планетой ученые ведут наблюдения очень давно. Изучая небо, каждый может убедиться, что оно полно движения и постоянно изменяется. Вот вспыхнула новая звезда и на несколько дней затмила своим светом другие звезды. Какая мировая катастрофа породила вспышку ее блеска? Вот появилось в пределах солнечной системы новое небесное тело — комета с большим, как бы огненным хвостом, охватившим полнеба. Пролетая быстро сквозь строй планет, комета плавно огибает Солнце и удаляется в неизвестность. А иная комета, кружась вокруг Солнца, подобно планетам, рассыпается на рой мельчайших невидимых камешков. Камешки эти несутся с огромной скоростью и, влетая в атмосферу Земли, раскаляются и светятся. Тогда в темном небе сверкают «падающие звезды» — метеоры. По большей части они превращаются в пар, но некоторые, покрупнее, долетают до Земли. Камень с неба! Это вестник далеких миров. Его можно увидеть в музейной витрине. Астрономы и любители астрономии заботливо собирают осколки упавших с неба камней. Маленький кусочек, упавший с неба, состоит из тех же веществ, что и наш земной шар. А это значит, что и вообще небесные тела по своему химическому составу не отличаются от Земли. Но, конечно, те же вещества на этих небесных телах могут находиться совсем в другом состоянии, чем на Земле. Иногда на небе в зимнюю ночь, как лучи цветных прожекторов, ходят, перекрещиваясь, лучи полярных сияний. В это же время сильно колеблется магнитная стрелка, а радиоприемник начинает громко трещать. Какова причина этих явлений?
Ученые очень много сделали для выяснения всех этих и других грандиозных и сложных явлений. Постепенно человек все глубже познавал Вселенную. Больше двух веков назад царь Петр 1 открыл в Москве в Сухаревой башне школу, где обучали астрономии. Позже в Петербурге открылась обсерватория при Академии наук. Благодаря трудам М. В. Ломоносова и других выдающихся ученых, его современников и продолжателей, астрономия в нашей стране давно уже достигла высокого уровня развития. Составление точных карт страны требовало точного определения положения городов на Земле, а оно возможно лишь по звездам. Для из учения точного расположения звезд на небе и других исследований в 1839 г. под Петербургом была построена крупнейшая обсерватория на Пулковских холмах. Пулково ученые прозвали астрономической столицей мира. Сюда приезжали учиться точным наблюдениям астрономы из Западной Европы и Америки. Кроме Пулковской, у нас теперь имеется много других обсерваторий, на которых ведется изучение неба, необходимое людям в их практической деятельности и помогающее им в борьбе с религиозными суевериями и в выработке правильного миропонимания. Российские астрономы занимали и занимают ведущее место в мировой науке. 4 октября 1957 г. в России был произведен впервые в мире успешный запуск искусственного спутника Земли. За первым спутником последовали второй, третий, последовали и другие, пролагая путь к межпланетным путешествиям, к осуществлению давнишней мечты человечества — проникнуть в глубины Вселенной. Российские астрономы разрабатывают науку о Вселенной в сотрудничестве с передовыми учеными других стран. В капиталистических странах правящие круги стремятся использовать достижения науки, и в частности астрономии, в своих интересах. Некоторые буржуазные ученые, находясь в плену религиозных представлений, делают ошибочные выводы из своих исследований, неправильно толкуют научные открытия. В августе 1958 г. в Москве состоялся Международный съезд астрономов, в котором приняли участие ученые почти 40 государств. На съезде российские астрономы и астрономы других стран рассказали о своих достижениях, обсудили наиболее сложные и волнующие вопросы дальнейшего проникновения в глубины мироздания. Астрономия не только раскрывает тайны глубин Вселенной, но и помогает людям в их практической деятельности: в составлении точных карт поверхности Земли, правильном определении направления пути кораблей и самолетов, Службе точного времени и во многом другом.
Мы не раз слышали слово «Вселенная». В словарях под этим словом обычно понимают космическое пространство и все, что его заполняет: космические, или небесные, тела, газ, пыль. Другими словами, это весь мир. Наша планета Земля является частью этого огромного необъятного мира, одним из бесчисленных тел.
Наверно каждый человек хоть раз в жизни задумывается, что там в космосе? Есть ли другие существа, которые, как и мы ходят в школу, играют в куклы, мечтают о будущем.
В своих мечтах я представляю себя в скафандре летящей на огромной ракете, а вокруг сотни, тысячи, миллионы звезд и планет. Сначала я посещу планеты солнечной системы Меркурий, Венеру и Марс.
Меркурий – самая близкая к солнцу планета. Свое название она получила в честь одного из древнеримских богов. Она похожа на луну там много кратеров и гор.
Следующая планета моего космического путешествия Венера, которая получила свое название в честь римской богини любви и красоты. И это не случайно. На небе она сияет ярче всех звезд и хорошо видна невооруженным взглядом.
Марс планета красноватого цвета, напоминающая огонь и кровь, получила свое название в честь древнеримского бога войны.
Иногда читаешь газету или смотришь телевизор и узнаешь, что космонавты видели жителей других планет, но самое интересное они встречаются разных цветов зеленые, фиолетовые, синие и т. д. Я бы хотела встретить инопланетян добрых по характеру, интересных, веселых. Я с ним поиграла бы в игры, которые придумали они, а затем показала бы игры, в которые мы играем на Земле. Думаю, если планеты земной группы называют карликами, то и жители будут небольшого роста примерно, такие как мы. Они путешествуют, так же как и я на другие планеты и знакомятся с их жителями. Они летают на космических аппаратах, которые мы называем тарелками.
Потом я бы посетила так называемые планеты гиганты это Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Юпитер – самая большая планета Солнечной системы. Это гигантский быстровращающийся шар. А самое главное у него есть кольцо, но она узкое и еле заметное.
Следующая планета это Сатурн названа в честь древнеримских богов, покровителей земледелия. Это самая необычайная по внешнему виду планета: ее окружают яркие кольца. Ширина колец десятки тысяч километров.
Уран и Нептун планеты-близнецы. Уран назван в честь древнейшего греческого божества, олицетворяющего небо, а Нептун – в честь древнеримского бога моря.
Плутон назван в честь греческого божества, владыки подземного мира. Жителей этих планет я представляю высокими худыми существами возможно хладнокровными, потому что мы знаем, что чем дальше эти планеты от солнца, тем холоднее. Они, наверное, очень умные, гордые и строгие. Я очень люблю животных и представляю, что у инопланетян они будут необычными, очень интересными, может некоторых взяла бы собой домой.
Но самая для меня любимая планета это Земля. Здесь я родилась, здесь живет моя семья и мои друзья. Если посмотреть на снимки из космоса, то невозможно оторвать глаз, она прекрасна. Есть много мест на Земле, которые я еще не видела, но мечтаю увидеть. Так что пока я останусь здесь попутешествую, а когда вырасту, обязательно свои мечты реализую.
Источник: shkolnie.ru
Реферат на тему :
«Астрономия наших дней»
Содержание
Введение…
1. Спектральный анализ небесных тел…
2. Небо в рентгеновских лучах…
3. Радиоастрономия…
Зарождение радиоастрономии…
Развитие радиоастрономии…
Перспективы радиоастрономических исследований…
4. Оптические наблюдения…
5. Другие методы наблюдений…
Заключение…
Список литературы…
Введение
Не огромность мира звезд вызывает восхищение, а человек, который измерил его.
Блез Паскаль
Данный реферат посвящен современным вопросам астрономии — той области знаний, которые за последние годы дали наибольшее число научно-технических открытий.
Вся история изучения Вселенной есть, в сущности, поиск средств, улучшающих человеческое зрение. До начала XVII века невооруженный глаз был единственным оптическим инструментом астрономов. Вся астрономическая техника древних сводилась к созданию различных угломерных инструментов, как можно более точных и прочных. Уже первые телескопы сразу резко повысили разрешающую и проницающую способность человеческого глаза. Вселенная оказалась совсем иной, чем она казалась до тех пор. Постепенно были созданы приемники невидимых излучении и в настоящее время Вселенную мы воспринимаем во всех диапазонах электромагнитного спектра — от гамма-лучей до сверхдлинных радиоволн.
Более того, созданы приемники корпускулярных излучений, улавливающие мельчайшие частицы — корпускулы (в основном ядра атомов и электроны), приходящие к нам от небесных тел. Если не бояться аллегорий, можно сказать, что Земля стала зорче, ее «глаза», то есть совокупность всех приемников космических излучений, способны фиксировать объекты, от которых до нас лучи света доходят за многие миллиарды лет.
Благодаря телескопам и другим инструментам астрономической техники человек за три с половиной века проник в такие космические дали, куда свет — самое быстрое, что есть в этом мире — может добраться лишь за миллиарды лет! Это означает, что радиус изучаемой человечеством Вселенной растет со скоростью, в огромное число раз превосходящей скорость света!
1. Спектральный анализ небесных тел
Могучим оружием о исследовании Вселенной стал для астрономов спектральный анализ — изучение интенсивности излучения в отдельных спектральных линиях, в отдельных участках спектра. Спектральный анализ является важнейшим средством для исследования вселенной. Спектральный анализ является методом, с помощью которого определяется химический состав небесных тел, их температура, размеры, строение, расстояние до них и скорость их движения. Спектральный анализ проводится с использованием приборов спектрографа и спектроскопа. С помощью спектрального анализа определили химический состав звёзд, комет, галактик и тел солнечной системы, т.к. в спектре каждая линия или их совокупность характерна для какого-нибудь элемента. По интенсивности спектра можно определить температуру звёзд и других тел.
По спектру звёзды относят к тому или иному спектральному классу. По спектральной диаграмме можно определить видимую звёздную величину звезды, а далее пользуясь формулами найти абсолютную звёздную величину, светимость, а значит и размер звезды.
Но в своем стремлении объяснить природу небесных тел астрономы не сдвинулись бы с места ни на шаг, если бы они не знали как возникают вмировых пространствах электромагнитные волны той или другой частоты. Сегодня уже известно несколько совсем различных механизмов генерирования электромагнитного излучения. Один из них связан с движением электронов в поле атомных ядер — это тепловой механизм Здесь интенсивность излучения определяется температурой части и их концентрацией в единице объема. Cинхротронное излучение возникает при торможении в магнитном поле релятивистскихэлектронов, т.е. электронов, скорости движениякоторых близки к скорости света. Электромагнитные волны возникают ипри затухании механических колебаний неоднородной плазмы (ионизованного газа), и при переходе быстрых частиц через границу двух сред.
Из сказанного следует, что недостаточно зарегистрировать излучение какого-то объекта в определенной длине волны. Необходимы исследования в широком диапазоне длин волн и все сторонний анализ полученных результатов. Сегодня астрономы, вооруженные современной ракетной техникой, мощными оптическими и радиотелескопами, сложной теорией механизмов излучения, ведут широкое изучение Вселенной в целом и ее отдельных частей. Астрономы убеждены в том, что они правильно понимают природу процессов, происходящих далеко за пределами наших земных лабораторий…
2. Небо в рентгеновских лучах
До недавнего времени (положение начало существенно меняться лишь немногим более тридцати лет назад) понятие «астрономические наблюдения» было тождественно понятию «оптические наблюдения неба».
Между тем еще в последнем году XVIII в. В. Гершель открыл излучение Солнца, лежащее за пределами видимого спектра. Это было инфракрасное излучение, но его электромагнитная природа стала ясна много лет спустя.
В 1801 г. И.Риттер изучал воздействие фиолетового излучения Солнца на хлористое серебро и неожиданно обнаружил, что восстановление окиси серебра продолжается даже тогда, когда пластинка расположена в «темной» области, дальше за фиолетовой. Так было открыто ультрафиолетовое излучение Солнца, природа которого тоже оставалась неясной.
Лишь в шестидесятых годах XIX в. Д. Максвелл пришел к выводу, что кроме видимого электромагнитного излучения (обычного видимого света) могут существовать и другие его виды, не видимые глазу и отличающиеся лишь длиной волны.
Условно электромагнитное излучение подразделяют на несколько диапазонов. Наибольшейдлиной (более 10-3 м) обладают радиоволны. Диапазон от 0,65 мкм до 1 мм — область инфракрасного излучения. «Оптическое окно» — от 0,39 до 0,65 мкм. Еще короче длины волн ультрафиолетового излучения, они простираются примерно до 0,05 мкм. В области еще более коротких длин волн приборы способны регистрировать буквально каждый фотон, и поэтому принято в рентгеновском и более жестких диапазонах (т. е. в области более высоких энергий фотонов) использовать не длины волн, а соответствующие им энергии фотонов. Так, фотон с длиной полны 0,05 мкм обладает энергией 4·10-17 джоулей (Дж) или 0,025 килоэлектронвольт (кэВ). Область энергий фотонов от 0,025 до 1 кэВ — это область мягкого рентгеновского излучения, 1-20 кэВ — «классический» рентгеновский диапазон; именно в этом диапазоне были проведены наиболее эффективные исследования неба.
Какое это было бы прекрасное зрелище, если бы мы могли увидеть своими глазами небо в рентгеновских лучах! Пусть даже мы могли бы видеть лишь звезды ярче 6-й звездной величины, как и в оптическом диапазоне. На рентгеновском небе, в отличие от оптического, таких звезд поменьше — около 700 против 6000. Самая яркая рентгеновская звезда светит подобно Венере. Но, в отличие от Венеры, которая блестит спокойно, мы видели бы, как ярчайшая звезда на рентгеновском небе за считанные минуты становится ярче или уменьшает свой блеск. Мы видели бы игру яркости у многих рентгеновских звезд. Мы видели бы, как на небе вспыхивают и гаснут звезды — одни за секунду, другие за минуты, третьи за часы. Иные звезды видны всегда, другие — лишь несколько недель или месяцев. Мы видели бы звезду, которая вспыхивает и гаснет тысячи раз в сутки. Мы видели бы яркие туманности и огромные дуги излучения — ничего похожего нет на оптическом небосклоне. Правда, на рентгеновском небе нет яркой туманной полосы Млечного Пути -небо почти равномерно светится во всех своих частях. Мы видели бы множество слабых звезд, разбросанных по небу, и знали бы, что это очень далекие объекты — на оптическом небе невооруженный взгляд не способен их увидеть.
Рентгеновские звезды собираются в созвездия, которым никто не дал и, видимо, так и не даст на званий — поэтические времена в астрономии давно прошли. Астрономы — люди трезвые, предпочитающие точное знание поэтическим обобщениям.
Исследование рентгеновского неба принесло для нашего точного знания о Вселенной огромный материал. Особенно о тех небесных телах, которые существенно (а то и принципиально!) отличаются от обычных звезд, сияющих на оптическом ночном небе, Вероятно, в конце концов и без рентгеновских наблюдений астрономы обратили бы внимание на странные звезды Н2 Геркулеса, или НDЕ 226808, или Х Персея. Но знания наши остались бы при этом чрезвычайно неполными. Мы могли бы подозревать, что в этих системах есть нечто необычное — например, аномально большая невидимая масса. Но что происходит в окрестности этой массы? Может быть, это обычная звезда, просто ее излучение слабое и теряется на фоне первой компоненты? Вряд ли нам удалось бы узнать это. И уже совсем мы не могли бы ничего сказать о том, что происходит в центре нашей Галактики — области, не видимой в оптических лучах.
Впрочем, радиоастрономы могут сказать то же о радионебе. И в гамма-области небо тоже своеобразно и добавляет к нашим знаниям о Вселенном свою страницу.
Вселенная едина — это люди разделили излучение небесных тел на искусственные диапазоны, потому что неспособны воспринимать мир сразу во всем богатстве красок, от мягкой «акварели» радионебом до жгучих цветов гамма-лучей. Мы складываем картину Вселенной подобно мозаике, и данные рентгеновских наблюдений — лишь один из элементов. Изучение небесных тел и явлений сейчас приносит наибольшие плоды, когда все диапазоны электромагнитного спектра оказываются использованными. Всеволновая астрономия стала совершенно необходима, и она появилась.
Открытие, сделанное в каком-то одном диапазоне, сразу приводит к активизации исследований в других диапазонах. Шаровые звездные скопления изучались много лет, и неожиданностей здесь не предвиделось. Но вот были открыты в них рентгеновские источники, и шаровые скопления сразу привлекли всеобщее внимание. Резкий скачок исследований, резкий скачок в нашем понимании природы этих образований. Много лет исследовались двойные системы — кривые блеска, перетекание вещества, свойства звезд. Но вот в двойных системах были открыты рентгеновские источники, и астрофизики поняли, что знания, казавшиеся такими значительным, на самом деле малы. Последовал резкий рост числа исследований двойных систем — не только в рентгеновском, но в оптическом, инфракрасном, радиодиапазонах. Фронт науки не терпит отставания — если в одной области происходит прорыв вперед, на новые рубежи, все остальные должны не медленно подтянуться, иначе картина мира окажется клочковатой или просто противоречивой. В последние годы именно рентгеновские исследования часто были бросками в неизвестное, именно они «тянули» за собой фронт астрофизической науки.
Первое знакомство с рентгеновским небом за кончилось — так Галилей, оглядев небо в первый телескоп, понял, что перед ним новый мир, и, оправившись от потрясений, приступил к его систематическому изучению. Изучению, которое привело к современной оптической астрономии. То же пред стоит теперь и в астрономии рентгеновской.
И недалеко время, когда астрономы перестанут делить излучение на диапазоны, когда небо откроется сразу всеми цветами. Небо в рентгеновских лучах прекрасно — но мы увидим Небо и поразимся, и застынем на некоторое время, впитывая увиденное… А потом — за работу.
3. Радиоастрономия
«Современная радиоастрономия использует самые чувствительные приемники и самые большие антенные системы. Радиоастрономия ценна прежде всего потому, что она существенно обогатила наши представления о Вселенной».
И.С. Шкловский
Зарождение радиоастрономии
Декабрь 1931 года… В одной из американских лабораторий ее сотрудник Карл Янский изучает атмосферные помехи радиоприему. Нормальный ход радиопередачи на волне 14,7 м нарушен шумами, интенсивность которых не остается постоянной.
Постепенно выясняется загадочная периодичность — каждые 23 часа 56 минут помехи становятся особенно сильными. И так изо дня в день, из месяца в месяц.
Впрочем, загадка быстро находит свое решение. Странный период в точности равен продолжительности звездных суток в единицах солнечного времени. Яснее говоря, через каждые 23 часа 56 минут по обычным часам, отсчитывающим солнечное время, земной шар совершает полный оборот вокруг оси, и все звезды снова возвращаются в первоначальное положение относительно горизонта любого пункта Земли.
Отсюда Янский делает естественный вывод: досадные помехи имеют космическое происхождение. Какая-то таинственная космическая «радиостанция» раз в сутки занимает такое положение на небе, что ее радиопередача достигает наибольшей интенсивности.
Янский пытается отыскать объект, вызывающий радиопомехи И, несмотря на несовершенство приемной радиоаппаратуры, виновник найден. Радиоволны исходят из созвездия Стрельца, того самого, в направлении которого находится ядро нашей звездной системы — Галактики.
Так родилась радиоастрономия – одна из наиболее увлекательных отраслей современной астрономии.
Развитие радиоастрономии
Первые пятнадцать лет радиоастрономия почти не развивалась. Многим было еще не ясно, принесут ли радиометоды какую-нибудь существенную пользу астрономии.
Разразившаяся вторая мировая война привела к стремительному росту радиотехники. Радиолокаторы были приняты на вооружение всех армий. Их совершенствовали, всячески стремились повысить чувствительность, вовсе не предполагая, конечно, использовать радиолокаторы для исследования небесных тел.
Советские ученые академики Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси теоретически обосновали возможность радиолокации Луны еще в 1943 году.
Это было первое радиоастрономическое исследование в Советском Союзе. Два года спустя (в 1946 году) оно было проверено на практике сначала в США, а затем в Венгрии. Радиоволны, посланные человеком, достигли Луны и, отразившись от нее, вернулись на Землю, где были уловлены чувствительным радиоприемником.
Последующие десятилетия — это период необыкновенно быстрого прогресса радиоастрономии.Егоможно назвать триумфальным, так как ежегодно радиоволны приносят из космоса удивительные сведения о природе небесных тел. На сравнительно коротком интервале времени, начиная с 50-х гг., в радиоастрономии достигнут большой прогресс. Разрешение от 1-10 уг. мин. дошло до 0.1 тыс.уг. сек и значительно превосходит возможности оптической астрономии. Чувствительность от 1-10 Ян повысилась до 1 мкЯн. Наблюдения проводятся в диапазоне от 0.01 до 300-400 ГГц. Одновременно принимаемая полоса частот от 100-200 кГц доведена до 1-10 ГГц. Радиоастрономия имеет сопоставимые, а по некоторым проблемам и большие по сравнению с оптикой, возможности проникновения в глубины Вселенной.
Перспективы радиоастрономических исследований
Прогресс радиоастрономических исследований определяется уровнем экспериментальной техники. Можно указать на два достижения, которые являются основой современной радиоастрономии.
Первое: разработка апертурного синтеза и синтезированных радиотелескопов, разработка радиоинтерферометров со сверхбольшой базой.Смысл этих систем состоит в том, что сигналы, принятые разными антеннами, определенным образом складываются. В итоге удается воссоздать картину, которую дала бы одна большая остронаправленная антенна. И вот результат — в радиоастрономии получена разрешающая сила в десятитысячной доли угловой секунды, что на несколько порядков выше разрешения наземных оптических телескопов.
Второе: разработка на основе ЭВМ многоканальных систем космической радиоспектроскопии, создание радиотелескопов-спектрометров. Эти инструменты позволили исследовать структуру мазерных источников, открыть в космосе более 50 различных органических молекул, в том числе сложные молекулы, состоящие более чем из десятка атомов.
Через 50 лет, надо полагать, будут открыты (если они имеются) планеты у ближайших к нам 5-10 звезд. Скорее всего их обнаружат в оптическом, инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах волн с внеатмосферных установок.
В будущем появятся межзвездные корабли-зонды для полета к одной из ближайших звезд в пределах расстояний 5-10 световых лет, разумеется, к той, возле которой будут обнаружены планеты. Такой корабль будет двигаться со скоростью не более 0,1 скорости света с помощью термоядерного двигателя.
В радиоастрономии будут использоваться гигантские космические системы апертурного синтеза с размерами радиотелескопов более 100 метров и расстоянием между ними до нескольких сотен тысяч километров (сейчас наибольшее расстояние между радиотелескопами ограничено размерами Земли).
В первой трети XXI в. будет обсуждаться проблема ограничения производства термоядерной энергии, которая к тому времени станет доминирующей, предпримутся также серьезные шаги, чтобы использовать фоновую энергию, существующую на Земле всегда (энергию ветра, приливов, солнечную энергию и т.п.), утилизация которой не приводит к дополнительному нагреву планеты.
Вероятно, будут построены специальные большие радиотелескопы для наблюдения и поиска электромагнитных сигналов разумного (искусственного) происхождения во всем перспективном диапазоне волн, проведены наблюдения сигналов от значительной части звезд Галактики, получит дальнейшее развитие теория возникновения и эволюции внеземных цивилизаций.
Радиоастрономия использует сейчас самые чувствительные приемные устройства и самые большие антенные системы. Радиотелескопы проникли в такие глубины космоса, которые пока остаются недосягаемыми для обычных оптических телескопов. Радиоастрономия стала неотъемлемой частью современного естествознания. Перед человечеством раскрылся радиокосмос — картина Вселенной в радиоволнах.
Как известно, успехи в радиоастрономии главным образом определяются возможностями получить высокую чувствительность и разрешающую способность. Из оптической астрономии пришло разделение инструментов на два класса: рефлекторов и рефракторов. В середине 50-х годов велась активная дискуссия, какие системы лучше развивать в радиоастрономии, где короче и дешевле путь достижения высокого разрешения и чувствительности.
Каждая наука изучает определенные явления природы, используя свои методы и средства. Для радиоастрономии объектом изучения служит весь необъятный космос, все бесчисленное множество небесных тел. Правда, это изучение несколько одностороннее — оно ведется лишь посредством радиоволн. Но и в таком «разрезе» Вселенная оказывается бесконечно многообразной, неисчерпаемой для исследователя.
4. Оптические наблюдения
Человеческому глазу доступна узкая область длин волн электромагнитного спектра излучения — от 0,39 до 0,65 мкм. Это очень небольшая щель, сквозь которую люди в течение тысячелетий заглядывали во Вселенную. Но сколько потрясших воображение открытий принесли эти наблюдения!
На протяжении нескольких тысячелетий астрономыограничивались определением положений светил на небесной сфере и оценкой их блеска невооруженнымглазом. Ныне в их распоряжении мощные приборы, позволяющие улавливать буквально отдельные кванты света, идущие от далеких звездных систем.
Некоторое время наибольшими из астрономических телескопов были 250-сантиметровый рефлектор обсерватории Маунт Вильсон и 500-сантиметровый рефлектор Паломарской обсерватории в США.
Сегодня крупнейшим в Европе является телескоп рефлектор с диаметром зеркала 600 см. Он установлен на.Северном Кавказе, вблизи станицы Зеленчукская. Вот некоторые его технические характеристики: вес зеркала около 40т, фокусное расстояние — 24 м, вес инструмента вместе с монтировкой — свыше 850 т. Телескоп вращается вокруг горизонтальной и вертикальной осей. Компьютер пересчитывает координаты светила с экваториальной в горизонтальную систему координат и подаст соответствующие команды на управляющую механическую систему, вращающую инструмент вслед за этим светилом.
До последнего времени наиболее распространенной оптической системой телескопов была система Кассегрена В таком телескопе главное зеркало имеет форму параболоида. Отразившись от него, световые лучи возвращаются сходящимся пучком назад, попадают на меньшее выпуклое гиперболическое зеркало, опять изменяют направление своего движения и, пройдя через отверстие в главном зеркале, собираются позади него в фокальной плоскости.
Несколько лет назад в США (обсерватория Китт-Пик), а затем в Австралии (обсерватория Сайдинг-Спринг) введены в действие телескопы системы Ричи-Кретьена с диаметрами зеркал 400 см. В этой системе как главное, так и вспомогательное зеркала имеют гиперболическую форму. Это значительно уменьшает длину трубы телескопа, облегчает его монтировку, а диаметр поля зрения увеличивается в 5-10 раз Аналогичный телескоп установлен в Канаде на горе Кобау. В Чили американские ученые устанавливают телескоп этой же системы с диаметром главного зеркала 400 см, а на так называемой Объединенной Европейской обсерватории (там же) устанавливается телескоп с диаметром 360 см. Отметим, что стоимость 4-метрового гиганта оценивается в 10 млн. долларов.
Сейчас в разных странах строится около 8 телескопов с D>3м и более, 20 — с D>1 м. В частности, мощность современного телескопа оценивается такой цифрой: в 6-метровый телескоп можно увидеть звезды до 24m. Световой поток от этих объектов в 6 млн. раз меньше, чем от звезд 6-й величины.
Теперь в мире насчитывается около 1000 астрономических обсерваторий и станций наблюдений за искусственными спутниками Земли. Почти 100 из них — в России. Своими исследованиями приобрели мировое признание Пулковская астрономическая обсерватория, Крымская астрофизическая обсерватория, Бюраканская астрофизическая обсерватория, Государственный астрономический институт имени Штернберга (Москва) и многие другие.
На миллиарды световых лет (световой год — это, 9.460Х 1012 км) проникает сейчас во Вселенную глаз наблюдателя. Самые слабые объекты, доступные современным телескопам, имеют примерно 24-ю звездную величину. Самое яркое светило на небе (исключая Солнце и Луну) — планета Венера — в периоды наибольшей яркости имеет звездную величину, равную -4. Значит, блеск слабейшей из галактик в 150 миллиардов раз меньше блеска Венеры. Таков «проницающий взгляд» оптической астрономии.
5. Другие методы наблюдений
Обо всем, что происходит вокруг нас, о далеких звездных игалактических мирах рассказывают нам световые лучи. Но в наше время визуальные наблюдения небесных светил проводятся очень редко. Более эффективными оказались фотографические и фотоэлектрические методы наблюдений. Возможности фотографического метода действительно сказочные: ведь при длительном фотографировании количество квантов, поглощенных фотоэмульсией, возрастает. В частности, при помощи 6-метрового телескопа можно получить изображения звезд до 20m при экспозиции всего 10 минут. К тому же на одной пластинке фиксируются изображения многих тысяч объектов, каждый из которых в свое время может стать чем-то интересным.
В последние годы все больше используется фотоэлектрический метод pегистрации слабых световых потоков. В этом случае пучок света направляется не на фотопластинку, а на фотокатод (металлическую пластинку, вмонтированную в стеклянный баллон). Для астрономических наблюдений сегодня используются очень чувствительные фотоумножители, способные регистрировать очень слабые световые потоки. Так, современные фотоумножители, установленные на 5 метровом телескопе, регистрируют быстрые изменения яркости объектов до 24-й видимой величины.
Огромный выигрыш во времени фотографирования слабых объектов дают электронно-оптические преобразователи (ЭОП). Очень перспективным оказался телевизионный метод.
Большое значение имеет исследование химического состава звезд путем тщательного анализа их спектров. При этом необходимо учитывать температуру и давление в поверхностных слоях звезд, которые также получают из спектров. Вообще спектрографические наблюдения дают наиболее полную информацию об условиях, господствующих в звездных атмосферах.
Заключение
2000 лет тому назад расстояние Земли от Солнца, согласно Аристарху Самосскому, составляло около 361 радиуса Земли, т.е. около 2.300.000 км. Аристотель считал, что «сфера звезд» размещается в 9 раз дальше. Таким образом, геометрические масштабы мира 2000 лет тому назад «измерялись» величиной в 20.000.000 км.
При помощи современных телескопов астрономы наблюдают объекты, находящиеся на расстоянии около 10 млрд. световых лет, что составляет 9,5-1022 км. Таким образом, за упомянутый промежуток времени масштабы мира «выросли» в 5-1015 раз.
Согласно византийским христианским богословам (середина IV столетия н.э.) мир был создан 5508 лет до н.э., т.е. менее чем 7,5 тыс. лет тому назад.
Современная астрономия дала доказательства того, что уже около 10 млрд. лет тому назад доступная для астрономических наблюдений Вселенная существовала в виде гигантской системы галактик. Масштабы во времени «выросли» в 13 млн. раз.
Но главное, конечно, не в цифровом росте пространственных и временных масштабов, хотя и от них захватывает дыхание. Главное в том, что человек, наконец, вышел на широкий путь понимания действительных законов мироздания.
Список литературы
Шкловский И.С… Вселенная, жизнь, разум. М.: «Наука» 1980 г.
Бакулин К.М. Курс общей астрономии. М. 1987 г.
Климишин И. А… Астрономия вчера и сегодня. Киев. 1977 г.
Астрономия. Что такое астрономия?
Астрономия
– наука о расположении, строении,
свойствах, происхождении, движении и развитии космических тел(звезд, планет,
метеоритов и т.п.) образованных ими систем ((звездные скопления, галактики и
т.п.) и всей Вселенной в целом.
Как
наука, астрономия основывается прежде всего на наблюдениях. В отличие от
физиков астрономы лишены возможности ставить эксперименты. Практически всю
информацию о небесных телах приносит нам электромагнитное излучение. Только в
последние сорок лет отдельные миры стали изучать непосредственно: зондировать
атмосферы планет, изучать лунный и марсианский грунт.
Астрономия
тесно связана с другими науками, прежде всего с физикой и математикой, методы
которых широко применяются в ней. Но и астрономия является незаменимым
полигоном, на котором проходят испытания многие физические теории. Космос –
единственное место, где вещество существует при температурах в сотни миллионов
градусов и почти при абсолютном нуле, в пустоте вакуума и в нейтронных звездах.
В последнее время достижения астрономии стали использоваться в геологии и
биологии, географии и истории. Что изучает астрономия
Астрономия
изучает Солнце и звезды, планеты и их спутники, кометы и метеорные тела,
туманности, звездные системы и материю, заполняющую пространство между звездами
и планетами, в каком бы состоянии эта материя ни находилась. Изучая строение и
развитие небесных тел, их положение и движение в пространстве, астрономия в
конечном итоге дает нам представление о строении и развитии Вселенной в целом.
Слово “астрономия” происходит от двух греческих слов:
“астрон” – звезда, светило и “номос” – закон. При изучении
небесных тел астрономия ставит перед собой три основные задачи, требующие
последовательного решения:
1.
Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в
пространстве, определение их размеров и формы.
2.
Изучение физического строения небесных тел, т.е. исследование химического
состава и физических условий (плотности, температуры и т.п.) на поверхности и в
недрах небесных тел.
3.
Решение проблем происхождения и развития, т.е. возможной дальнейшей судьбы
отдельных небесных тел и их систем.
Вопросы
первой задачи решаются путем длительных наблюдений, начатых еще в глубокой
древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет.
Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией,
особенно для небесных тел, сравнительно близких к Земле.
О
физическом строении небесных тел мы знаем гораздо меньше. Решение некоторых
вопросов, принадлежащих второй задаче, впервые стало возможным немногим более
ста лет назад, а основных проблем – лишь в последние годы.
Что изучает астрономия
Астрономия
изучает Солнце и звезды, планеты и их спутники, кометы и метеорные тела,
туманности, звездные системы и материю, заполняющую пространство между звездами
и планетами, в каком бы состоянии эта материя ни находилась. Изучая строение и
развитие небесных тел, их положение и движение в пространстве, астрономия в
конечном итоге дает нам представление о строении и развитии Вселенной в целом.
Слово “астрономия” происходит от двух греческих слов:
“астрон” – звезда, светило и “номос” – закон. При изучении
небесных тел астрономия ставит перед собой три основные задачи, требующие
последовательного решения:
1.
Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в
пространстве, определение их размеров и формы.
2.
Изучение физического строения небесных тел, т.е. исследование химического
состава и физических условий (плотности, температуры и т.п.) на поверхности и в
недрах небесных тел.
3.
Решение проблем происхождения и развития, т.е. возможной дальнейшей судьбы
отдельных небесных тел и их систем.
Вопросы
первой задачи решаются путем длительных наблюдений, начатых еще в глубокой
древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет.
Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией,
особенно для небесных тел, сравнительно близких к Земле.
О
физическом строении небесных тел мы знаем гораздо меньше. Решение некоторых
вопросов, принадлежащих второй задаче, впервые стало возможным немногим более
ста лет назад, а основных проблем – лишь в последние годы.
Подразделение астрономии
Современная
астрономия подразделяется на ряд отдельных разделов, которые тесно связаны
между собой, и такое разделение астрономии, в известном смысле, условно.
Главнейшими разделами астрономии являются:
1.
Астрометрия – наука об измерении пространства и времени. Она состоит из: а)
сферической астрономии, разрабатывающей математические методы определения
видимых положений и движений небесных тел с помощью различных систем координат,
а также теорию закономерных изменений координат светил со временем; б)
фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат
небесных тел из наблюдений, составление каталогов звездных положений и
определение числовых значений важнейших астрономических постоянных, т.е. величин,
позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил; в) практической
астрономии, в которой излагаются методы определения географических координат,
азимутов направлений, точного времени и описываются применяемые при этом
инструменты.
2.
Теоретическая астрономия дает методы для определения орбит небесных тел по их
видимым положениям и методы вычисления эфемерид (видимых положений) небесных
тел по известным элементам их орбит (обратная задача).
3.
Небесная механика изучает законы движений небесных тел под действием сил
всемирного тяготения, определяет массы и форму небесных тел и устойчивость их
систем. Эти три раздела в основном решают первую задачу астрономии, и их часто
называют классической астрономией.
4.
Астрофизика изучает строение, физические свойства и химический состав небесных
объектов. Она делится на: а) практическую астрофизику, в которой
разрабатываются и применяются практические методы астрофизических исследований
и соответствующие инструменты и приборы; б) теоретическую астрофизику, в
которой на основании законов физики даются объяснения наблюдаемым физическим
явлениям. Ряд разделов астрофизики выделяется по специфическим методам
исследования. О них будет сказано в § 101,
5.
Звездная астрономия изучает закономерности пространственного распределения и
движения звезд, звездных систем и межзвездной материи с учетом их физических
особенностей. В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи
астрономии.
6.
Космогония рассматривает вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том
числе и нашей Земли.
7.
Космология изучает общие закономерности строения и развития Вселенной.
На
основании всех полученных знаний о небесных телах последние два раздела
астрономии решают ее третью задачу.
История
Астрономия
– наиболее древняя среди естественных наук. Она была высоко развита
вавилонянами и греками – гораздо больше, нежели физика, химия и техника. В
древности и средние века не одно только чисто научное любопытство побуждало
производить вычисления, копирование, исправления астрономических таблиц, но
прежде всего тот факт, что они были необходимы для астрологии. Вкладывая
большие суммы в построение обсерваторий и точных инструментов, власть имущие
ожидали отдачи не только в виде славы покровителей науки, но также в виде астрологических
предсказаний. Сохранилось лишь очень небольшое число книг тех времен,
свидетельствующих о чисто теоретическом интересе учёных к астрономии;
большинство книг не содержит ни наблюдений, ни теории, а лишь таблицы и правила
их использования. Одно из немногих исключений – “Альмагест” Птолемея,
написавшего, однако, также и астрологическое руководство
“Тетрабиблос”.
Первые
записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к
VIII в. до н.э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египетские
жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны,
наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась
самая яркая из звезд, Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах
Солнца. Из этих наблюдений египетские жрецы довольно точно определили
продолжительность тропического года.
В
Древнем Китае за 2 тысячи лет до н.э. видимые движения Солнца и Луны были
настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать
наступление солнечных и лунных затмений. Астрономия, как и все другие науки,
возникла из практических потребностей человека. Кочевым племенам первобытного
общества нужно было ориентироваться при своих странствиях, и они научились это
делать по Солнцу, Луне и звездам. Первобытный земледелец должен был при полевых
работах учитывать наступление различных сезонов года, и он заметил, что смена
времен года связана с полуденной высотой Солнца, с появлением па ночном небе
определенных звезд. Дальнейшее развитие человеческого общества вызвало
потребность в измерении времени и в летосчислении (составлении календарей).
Все
это могли дать и давали наблюдения над движением небесных светил, которые
велись в начале без всяких инструментов, были не очень точными, но вполне
удовлетворяли практические нужды того времени. Из таких наблюдений и возникла
паука о небесных телах – астрономия.
С
развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и
новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы
наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться
простейшие астрономические инструменты и разрабатываться математические методы
обработки наблюдений.
В
Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. Для
объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них
Гиппарх (II в. до н.э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла
в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н.э.). Будучи
принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять
приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной
степени, практическим запросам в течение нескольких веков.
Системой
мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии. Развитие
феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой
значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе
затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы
занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих
наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.
Рациональное
развитие в этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии
и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени – Аль-Баттани (850-929
гг.), Бируни (973-1048 гг.), Улугбека (1394-1449 гг.) и др. В период
возникновения и становления капитализма в Европе, который пришел на смену
феодальному обществу, началось дальнейшее развитие астрономии. Особенно быстро
она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV-XVI вв.).
Нарождавшийся новый класс буржуазии был заинтересован в эксплуатации новых
земель и снаряжал многочисленные экспедиции для их открытия. Но далекие
путешествия через океан требовали более точных и более простых методов
ориентировки и исчисления времени, чем те, которые могла обеспечить система
Птолемея. Развитие торговли и мореплавания настоятельно требовало
совершенствования астрономических знаний и, в частности, теории движения
планет. Развитие производительных сил и требования практики, с одной стороны, и
накопленный наблюдательный материал, – с другой, подготовили почву для
революции в астрономии, которую и произвел великий польский ученый Николай
Коперник (1473-1543), разработавший свою гелиоцентрическую систему мира,
опубликованную в год его смерти.
Учение
Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии. Кеплером в
1609-1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон
опубликовал закон всемирного тяготения.
Новая
астрономия получила возможность изучать не только видимые, но и действительные
движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области
увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время –
расчетом орбит искусственных небесных тел.
Следующий,
очень важный этап в развитии астрономии начался сравнительно недавно, с
середины XIX в., когда возник спектральный анализ и стала применяться
фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение
физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого
пространства. Возникла астрофизика, получившая особенно большое развитие в XX
в. и продолжающая бурно развиваться в наши дни. В 40-х гг. XX в. стала
развиваться радиоастрономия, а в 1957 г. было положено начало качественно новым
методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел,
что в дальнейшем привело к возникновению фактически нового раздела астрофизики
– рентгеновской астрономии (см. § 160).
Значение
этих достижений астрономии трудно переоценить. Запуск искусственных спутников
Земли. (1957 г., СССР), космических станций (1959 г., СССР), первые полеты
человека в космос (1961 г., СССР), первая высадка людей на Луну (1969 г., США),
– эпохальные события для всего человечества. За ними последовали доставка на
Землю лунного грунта, посадка спускаемых аппаратов на поверхности Венеры и
Марса, посылка автоматических межпланетных станций к более далеким планетам
Солнечной системы.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.astroman.ru/
Но на долгое время основной стала геоцентрическая система, которую разработал древнегреческий ученый Клавдий Птолемей, живший во II веке нашей эры в Египте, бывшем тогда частью могущественной Римской империи.
Согласно идеям Птолемея, Земля находится в центре, а планеты и Солнце обращаются вокруг неё по концентрическим траекториям. Эта идея стала преобладающей на долгое время.
После падения Западной Римской империи в 476 году, пришел конец античной науке и культуре. Пришла эпоха Средних веков, в которой астрономические знания использовались примерно, так же, как и ранее, т. е. для проведения земледельческих ирригационных работ, каботажных плаваний вдоль берега.
Великие географические открытия и зарождение капиталистических отношений в Европе вели к развитию науки, в том числе и астрономии.
В XVII веке польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля не является центром мироздания, а Джордано Бруно говорил о множественности миров. Свои имена прославили астрономы и математики Галилео Галилей, Кеплер, Тихо Браге и др. Свой вклад в развитие знаний о иных небесных телах внес и русский ученый Михаил Ломоносов.
Накопление новых астрономических знаний вело к перевороту в мышлении людей. Вместо гордого центра мироздания Земля превращалась в уникальное и затерянное в неизмеримом пространстве место, где была жизнь.
Роль астрономии в настоящее время
Современное состояние астрономии связано с резким научно техническим прогрессом, который произошёл в ХХ веке. Развитие ракетных технологий сделали возможным полеты в космос.
В настоящее время астрономия позволяет человечеству получать новые знания и возможности за границей своей земной колыбели. Астрономия позволяет узнать траекторию астероидов и метеоритов которые могут быть опасны для нашей планеты.
Астрономия в наше время тесно связана с развитием космонавтики и ракетостроения, исследованием планет как Солнечной системы, так и открываемых иных землеподобных экзопланет.
Роль астрономии в культуре
Культура как комплекс материальных и духовных достижений человечества восприняла с глубокой древности представления и знания связанные с астрономией.
Строители Стоунхенджа в Англии следили за временем солнцестояния. А мы помним и отмечаем Масленицу как символ прихода весны. В христианстве одним из важных символов является Вифлеемская звезда, которая возвестила о рождении Иисуса Христа.
Но небесные явления, такие как затмения, становились и символом некой непостижимой беды, надвигающейся на людей. Таким примером является затмение солнца во время похода князя Игоря на половцев в 1185 г., отмеченное неизвестным автором знаменитого памятника древнерусской литературы «Слово о полку Игореве».
Развитие астрономии, новых знаний о космосе и о своем месте во Вселенной породило огромное количество научной, философской и фантастической литературы. Последняя наиболее популярная и доступная для читателей на долгое время заразила идеями космоса, далеких звезд и бесконечного пространства Вселенной.
Не отстает от литературы и кинематограф, почти каждый выпускающий ленту, связанную с космической тематикой.
Однако есть и отрицательные явления, связанные с астрономией. Переизбыток информации с одной стороны, некритическое или сверхкритическое восприятие информации с другой, приводит к своеобразным искажениям личного и общественного сознания.
В результате астрология после падения Советского Союза вновь пользуется популярностью, хотя нет ни одного доказательства, что ее предсказания сбываются.
Сверхкритическое восприятие и отсутствие логики привело к конспирологическим теориям заговора, в которых американцы не высаживались на Луну, до Гагарина в космос были запущены космонавты, которые так и погибли в космосе и т. п. концепциям. Наиболее же абсурдной и нелепой в XXI веке кажется вновь возродившаяся идея о плоской земле.
Роль астрономии в будущем
В настоящее время развитие космонавтики и ракетного дела по сравнению с серединой прошлого века замедлилось, что связано с гигантскими расходами и отсутствием явного стимула для политических и финансовых групп, руководящих странами.
Начнем с того что изучая астрономию – мы познаем прекрасное.
Когда я поступал в универ со мной поступала какая то девочка, которую спросили почему она поступает на астрономическое отделение? На что она сказала -“Ой та я як побачу зирочку – то сердце так щемит, так щемит!” – я тоже тогда посмеялся. Но уже в универе прочитал высказывание натурфилософа Коэна: – “Если бы на всей Земле было бы только одно место, откуда было бы видно звездное небо – предсавляете какое было бы паломничество в это место – чтобы уведеть это чудо?” А тебе предлагают изучать это чудо природы.
В мире много наук – физики, химики, биологи, техники, инженеры итд как часто вы их встречаете – но астрономов вы не всегда встретите – на сотни километров.
Астрономия – самая древняя наука на Земле – она первая возникла среди людей – время то надо считать и ориентироваться на Земле тоже надо – иначе домой не вернешся в родную пещеру. Когда запрокинув голову вы смотрите на темное небо и яркие звезды – вы смотрите в черные глаза вечности и в сияющие зрачки бесконечности – свет этих звезд летел до вас сотни тысяч лет и километров и даже более того.
Астрономия связана со всеми науками и нельзя понять ни одну науку если вы будете полный дуб в астрономии. Вы хотите летать к звездам и планетам, вы хотите чтобы к нам прилетели братья по разуму – тогда учите астрономию
Многих людей интересует вопрос: а зачем, собственно, нужна астрономия? Они считают, что любители и профессиональные звездочеты всего лишь развлекаются, теша свои глаза веселыми картинками туманностей и галактик, которые все привыкли видеть в глянцевых журналах.
Да что уж говорить про астрономов, ведь один мой товарищ всерьез считал, что даже космонавты летают на МКС просто для того, чтобы там побыть. Возможно, он и до сих пор так думает. Я не уточнял. Но вроде должен был повзрослеть…
Итак, вы уже поняли, что сегодня я буду разглагольствовать о том, зачем нужна астрономия.
Время и место.
Во-первых, не лишним будет знать, что астрономия – одна из древнейших наук. Тысячи лет назад в Вавилоне, Египте, Китае люди заметили повторяемость определенных событий на небесной сфере. На основе наблюдений за этими событиями они научились определять время и стороны горизонта.
Так что если бы в те времена человечество не озадачилось происходящим на небе, то неизвестно, носили бы вы сейчас наручные часы или нет. Сколько выходных у вас было бы в году, если бы Плутон находился чуть ближе к Солнцу? А вращайся Луна на сотню-другую тысяч километров дальше от Земли, сколько раз в месяц вы получали бы зарплату?
Более того, в наше время в навигации, авиации, космонавтике, геодезии и картографии для определения точного времени и положения в пространстве также используется астрономия. «Но ведь нынче есть GPS, ГЛОНАСС и другие чудеса цивилизации», — скажете вы. «Это для обывателя», — отвечу я. Да и ситуация здесь примерно как с математикой: вроде и суперкомпьютеры уже есть, и вычисления любой сложности не проблема, но разве было бы это возможно без фундаментальных знаний?
Космонавтика.
Возвращаясь к тем же GPS и ГЛОНАСС, можно сказать, что без привлечения астрономии даже сам факт запуска этих спутников был бы невозможен. Ибо орбиты всех небесных тел, от гигантских звезд до небольших космических аппаратов, подчиняются общим законам, к изучению которых астрономия имеет непосредственное отношение.
Постройте вы самую современную ракету с целью запустить ее к Марсу, и она не будет ничем иным, как грудой бесполезного металлолома без астрономии, физики и точных наук. Вы не сможете вывести космический корабль на межпланетную орбиту и удачно посадить его в конечном пункте путешествия.
Двигатель прогресса.
В настоящее время потребности астрономов в различных технических новшествах и усовершенствованиях растут как грибы после дождя. Например, если атмосфера мешает наблюдениям в телескоп, выведем его на орбиту. Для этого нужно провести массу исследований и разработок, многие из которых затем постепенно внедряются в нашу повседневную жизнь.
Посылая на орбиту спутники или запуская космические аппараты к другим планетам, ученые заботятся о том, чтобы получить как можно больше данных. Но просто сделать большой аппарат и запихнуть в него кучу датчиков не выйдет из-за ограничения по размерам и весу, который способны выводить в космос наши ракеты. Приходится снова проводить исследования и прибегать к новейшим техническим решениям. Их мы тоже затем используем.
Аппаратура контроля багажа, например, начала свою историю с датчиков, устанавливаемых на рентгеновские спутники.
Больше запросов на новые разработки имеется, разве что, у военных. Но использование этих разработок, сами понимаете, «в бытовой технике» начинается ой как нескоро. Да и вы должны согласиться со мной в том, что такой двигатель прогресса, как астрономия, куда лучше войны.
Кроме всего прочего.
Астрономия тесно связана со множеством современных наук, использует их достижения и в свою очередь дополняет, стимулирует, ставя перед ними все новые задачи. Она изучает вещество в таких условиях и масштабах, которые никогда не будут доступны в земных лабораториях. Это расширяет наши познания об устройстве Вселенной, ее законах и происхождении (я уж не буду толковать сейчас о вкладе астрономии в борьбу с религиозными предрассудками).
Благодаря ярким и захватывающим дух фотографиям, полученным в процессе работы звездочетов, многие люди с детства влюбляются в науку. Таким образом, астрономия несет огромный вклад в ее популяризацию. В настоящее время очень грустно смотреть на то, как из системы образования вытесняют астрономию и заменяют ее православием. Возникает закономерный вопрос: а зачем?
И напоследок…
Подробно описать все то, для чего нужна астрономия, в рамках одной статьи, наверное, невозможно. Но я надеюсь, что и этого скромного очерка достаточно для того, чтобы вы поняли: налоги на науку уплачены не зря. И на астрономию в частности.
Замечания, вопросы и пожелания рад приветствовать в комментариях под статьей.
Чистого неба!