реферат. реферат астрономия. 1. Звёздное небо
 Скачать 28.52 Kb.
|
|
Введение. Звездное небо во все времена занимало воображение людей. Почему зажигаются звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас? Есть ли границы у звездной Вселенной? С глубокой древности человек задумывался над этими и многими другими вопросами, стремился понять, и осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем. Самые ранние представления людей о нем сохранились в сказках и легендах. Прошли века и тысячелетия, прежде чем возникла и получила глубокое обоснование и развитие наука о Вселенной, раскрывшая нам замечательную простату, удивительный порядок мироздания. Недаром еще в древней Греции ее называли Космосом, а это слово первоначально означало «порядок» и «красоту». Системы мира - это представления о расположении в пространстве и движении Земли, Солнца, Луны, планет, звезд и других небесных тел. 1.Звёздное небо Звездное небо - это совокупность светил, видимых ночью на небесном своде. В основном это звёзды. Невооружённым глазом можно различить звёзды до 5-6 звёздной величины. При хороших условиях наблюдения можно увидеть до 800 звёзд до 5-й звёздной величины и до 2,5 тысячи звёзд до 6-й звёздной величины. Большинство звезд расположено вблизи полосы Млечного Пути. В ясную ночь человек с хорошим зрением увидит на небосводе не более 2—3 тысяч мерцающих точек. В списке, составленном во II веке до нашей эры древнегреческим астрономом Гиппархом, дополненном позднее Птолемеем и включённом в его «Альмагест», значится 1022 объекта, из которых 1017 звёзд и пять туманных объёктов. Гевелий же, последний астроном, производивший такие наблюдения без помощи телескопа, довёл число звёзд до 1533. Все видимые с Земли обычные звёзды (включая видимые в самые мощные телескопы, но исключая сверхновые и другие транзиентные (нерегулярно-переменные) феномены) находятся в местной группе галактик. Различить на небе невооружённым глазом галактики, из-за их удалённости, можно всего лишь три: туманность Андромеды (видна в северном полушарии), Большое и Малое Магеллановы Облака (видны в южном). Разрешить изображения отличных от нашей галактик до отдельных звёзд не удавалось вплоть до начала XX века: в 1924 году Эдвин Хаббл с помощью 100-дюймового рефлектора обсерватории Маунт-Вилсон открыл около десятка цефеид в каждом из объектов NGC 6822, М 31, М 33, доказав таким образом, что это самостоятельные галактики. К началу 1990-х годов, насчитывалось не более 30 галактик, в которых удалось увидеть отдельные звёзды, и все они входили в Местную группу. Для удобства ориентировки звёздное небо разделено на участки, называемые созвездиями. Наблюдением за звёздным небом занимается астрономия. Как правило, для исследований звёздного неба используется телескоп. С древнейших времён наблюдение звёздного неба помогало людям определять стороны света при навигации. А измерение времени (в солнечных сутках) видимого годового движения Солнца по эклиптике (зодиакальным созвездиям) позволило создать солнечные календари, имеющие практическую ценность для сельского хозяйства. Даты таких календарей из года в год достаточно точно определяют смену климатических сезонов. До 1922 года границы между созвездиями на разных звёздных картах не всегда совпадали. Поэтому очертания созвездий на современных картах не совпадают с их очертаниями, например, на небесном глобусе 1564 года. 2. Суточное вращение звездного неба. Представьте себе, что вы кружитесь, как это бывало в детстве. А на пуговице вашей рубашки сидит микроскопический человечек. Что он увидит и почувствует? Ему покажется, что вокруг него крутится вся обстановка комнаты: стулья, стол, телевизор, картины на стенах, причём взаимное расположение всех этих предметов будет оставаться неизменным…. И только две точки, — одна точка вверху, на потолке, а другая точка внизу, на полу, останутся неподвижными. А если любимая кошка вдруг пойдёт куда-то по своим делам, то её расположение по отношению к домашней обстановке будет меняться. И самое удивительное. Микроскопическому человечку покажется, что именно он неподвижен, а всё вращается вокруг него, потому что люди не всегда могут ощущать собственное движение. Например, бывает, что мы смотрим в окно вагона и не знаем, или это соседний поезд поехал, или наш поезд медленно и плавно тронулся с места. Ещё пример, когда мы сидим в самолёте, то не чувствуем, что летим со скоростью в сотню метров в секунду. К чему всё это? А к тому, что сказанное можно повторить дословно, если принять, что мы, — микроскопические человечки, живущие на вращающейся вокруг своей оси Земле. Обстановка комнаты, — это как бы звёзды, кошка — Луна, две неподвижные точки, — полюса мира. Мы живём на вращающейся вокруг своей оси Земле, а нам кажется, что всё небо вращается вокруг нас, делая полный оборот примерно за сутки. Поэтому такое вращение называется суточным движением неба. Суточное движение видно невооружённым глазом: через пару часов поворот неба буквально бросается в глаза. А вот фотография неба, выполненная неподвижной камерой, выдержка один час. Почти все звёзды получились в виде линий, потому что их положение на небе за время фотографирования менялось. Единственная звезда, которая осталась неподвижной и выглядит на фотографии в виде точки, — Полярная звезда. Это далеко не самая яркая звезда, которая замечательна тем, что очень близка к Северному полюсу мира, — к той точке неба, которая остаётся неподвижной при суточном движении неба. Диаметрально противоположная точка неба, — Южный полюс мира, тоже остаётся неподвижной. Южный полюс мира нам, жителям северного полушария Земли, не виден, он всегда под горизонтом. А в южном полушарии Земли, наоборот, виден один лишь Южный полюс мира. О расстояниях на небе. К небу линейку не приставить, расстояния в метрах или сантиметрах не измерить. Можно измерять лишь углы между двумя какими-либо направлениями. Например, углы между двумя какими-либо звёздами, или угол между центрами дисков Солнца и Луны и т.п. В частности, полюса мира, — диаметрально противоположные точки, поэтому угол между ними — 180°. Точки, удалённые на 90° как от Северного, так и от Южного полюса мира, составляют небесный экватор. Аналогично точки земного экватора одинаково удалены от полюсов Земли. Небесный экватор разделяет небо на две половины. Та половина неба, которая содержит Северный полюс мира, называется северным полушарием неба, а другая, содержащая Южный полюс мира называется южным полушарием. И здесь тоже полная аналогия с Землёй. А теперь вспомните: микроскопический человечек видел, что кошка, которая пошла по своим делам, перемещается по отношению к предметам домашней обстановки. Аналогично, Луна обращается вокруг Земли и поэтому довольно быстро движется по небу относительно звёзд. Вы сами можете убедиться в этом. — Уже спустя сутки Луна будет видна на фоне других звёзд. И вообще, все небесные тела Солнечной системы перемещаются по небу, меняя своё положение среди звёзд. 3. Навигационные звёзды. Еще в древности люди умели ориентироваться по звездам. Это позволяло, отправлявшимся в дальний путь, правильно выбрать направление на суше на море. Астронавигация – ориентирование по звёздам – сохранила своё значение и в наши дни. В авиации, мореплавании, сухопутных экспедициях и в космических полетах без нее не обойтись. Хотя самолеты и морские суда оборудованы новейшей радионавигационной и радиолокационной техникой, бывают ситуации, когда приборами воспользоваться невозможно: например, они вышли из строя или в магнитном поле Земли разыгралась буря. В таких случаях штурман самолета или корабля должен уметь определять его положение и направление движения по Луне, звёздам или Солнцу. И космонавту не обойтись без астронавигации. Иногда ем необходимо развернуть станцию определенным образом: например, так, чтобы телескоп смотрел на исследуемый объект, или для состыковки с прибывшим транспортным кораблем. Навигационные звёзды – звезды, с помощью которых в авиации, мореплавании и космонавтике определяют местонахождение и курс корабля. Из 6 тысяч звёзд, видимых невооруженным глазом, навигационными считают 26. Это наиболее яркие звёзды, примерно 2-ой звёздной величины. Для всех этих звёзд составлены таблицы высот и азимутов, облегчающие решение навигационных задач. Для ориентирования в Северном полушарии Земли используются 18 навигационных звёзд. В северном небесном полушарии это: Полярная звезда, Арктур, Вега, Капелла, Алиот, Поллукс, Альтаир, Регул, Альдебаран, Денеб, Бетельгейзе, Процион и Альферац. К этим звёздам добавляются 5 звёзд южного полушария неба: Сириус, Ригель, Спика, Антарес и Фомальгают. В центре ее – Полярная звезда, а внизу Большая Медведица с соседними созвездиями. Будем учиться ориентироваться только по характерным очертаниям созвездий и положениям ярких звёзд. Чтобы удобнее было отыскать навигационные звёзды, видимые в Севером полушарии Земли, звёздное небо разделяют на три участка (сектора): нижний, правый и левый. В нижнем секторе расположены созвездия Большой Медведицы, Малой Медведицы, Волопаса, Девы, Скорпиона, и Льва. Условные границы сектора идут от Полярной звезды вправо вниз и влево вниз. Самая яркая звезда здесь Арктур (слева внизу). На него указывает продолжение «ручки» Ковша Большой Медведицы. Яркая звезда справа внизу – Регул (α Льва). В правом секторе находятся созвездия Ориона, Тельца, Возничего, Близнецов, Большого Пса и Малого Пса. Самые яркие звезды – Сириус (он попадает на карту южного небесного полушария ) и Капелла, далее Ригель (тоже попадает на кату Южного полушария) и Бетельгейзе из Ориона. Чуть выше – Альдебаран из Тельца, а ниже у края – Процион из Малого Пса. В левом секторе расположены созвездия Лиры, Лебедя, Орла, Пегаса, Андромеды, Овна и Южной рыбы. Самой яркой звездой здесь является Вега, которая вместе с Альтаиром и Денебом образует характерный треугольник. Для навигации в Южном полушарии Земли используются 24 навигационные звезды, из которых 16 – те же, что и в Северном полушарии (исключая Полярную и Бетельгейзе). К ним добавляются еще 8 звёзд. Одна из них – Хамаль – из северного созвездия Овна. Остальные семь – из южных созвездий: Канопус (α Киля), Ахернар (α Эридана), Пикок (α Павлина), Мимоза (β Южного Креста), Толиман (α Центавра), Атрия (α Южного Треугольника) и Каус Аустралис (ε Стрельца). Самое знаменитое навигационное созвездие здесь Южный Крест. Его более длинная «перекладина» почти точно указывает на южный полюс мира, который лежит в созвездии Октанта, где нет заметных звёзд. Чтобы безошибочно отыскать навигационную звезду, недостаточно знать, в каком созвездии она находится. В облачную погоду, например, наблюдается только часть звёзд. При космических полетах существует другое ограничение: в иллюминатор виден лишь небольшой участок неба. Поэтому необходимо уметь быстро распознать нужную навигационную звезду по цвету и блеску. 4.Созвездия. На протяжении веков люди наблюдали за звездными узорами в ночном небе - созвездиями. При изучении звездного неба астрономы древнего мира делили небо на области. Каждая область была разделена на группы звезд, называемые созвездиями. Созвездия - это участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звездном небе. В переводе с латыни «созвездие» означает «группа звезд». Они служат отличными ориентирами, помогающими находить звезды. Одно созвездие может содержать от 10 до 150 звезд. Всего известно 88 созвездий. 47 являются древними, известными уже несколько тысячелетий. Многие из них носят имена героев древнегреческих мифов, например Геркулес, Гидра, Кассиопея и охватывают область неба, доступную наблюдениям с юга Европы. 12 созвездий традиционно называют зодиакальными. Это, всем известные: Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы и Скорпион. Остальные современные созвездия были введены в 17-18 веках в результате изучения южного неба. Определить свое местонахождение можно было, найдя в небе определенное созвездие на том или ином месте неба. Выделение в массе звезд определенных картин помогало при изучении звездного неба. Астрономы древнего мира делили небо на области. Каждая область была разделена на группы звезд, называемые созвездиями. Созвездиям давали имена, о них складывали легенды и мифы. Разные народы делили звезды на созвездия различными способами. Некоторые истории, связанные с образованием созвездий, были чрезвычайно причудливы. Вот, например, какую картину видели древние египтяне в созвездии, окружающем Ковш Большой Медведицы. Они видели быка, рядом с ним лежал человек, человека тащил по земле гиппопотам, который шел на двух ногах и нес на спине крокодила. Люди видели в небе то, что хотели видеть. Охотничьи племена видели выполненные звездами изображения диких животных, на которых они охотились. Европейские мореплаватели находили созвездия, напоминающие по форме компас. Действительно, ученые считают, что главной областью использования созвездий было научиться ориентироваться в море во время плавания. Поскольку Земля совершает оборот вокруг Солнца за год, ее положение относительно звезд постоянно меняется. Каждую ночь вид неба немного отличается от того, каким он был вчера. В северном полушарии летом Малая Медведица видна в центре, а над ней виден Дракон, словно окружающий ее, а внизу, справа, зигзаг Кассиопеи, над ней - созвездие Цефея, слева - Большая Медведица. Зимой в северном полушарии с Земли видна другая часть неба. Справа различимо одно из самых красивых созвездий, Орион, а в нем посредине- Пояс Ориона. Внизу видно маленькое созвездие Зайца. Если провести линию вниз от Пояса Ориона, заметишь самую яркую звезду неба, Сириус, которая в наших широтах никогда не поднимается высоко над линией горизонта. Создается впечатление, что звезды в созвездиях находятся близко друг от друга, на самом деле, это иллюзия. Звезды созвездий отделены друг от друга триллионами километров. Но более удаленные звезды могут быть более яркими и выглядеть так же, как ближе расположенные менее яркие звезды. С Земли мы видим созвездия плоскими. Звезды – как люди, они рождаются и умирают. Они находятся в постоянном движении. Поэтому с течением времени очертания созвездий изменяются. Миллион лет назад нынешний Ковш Большой Медведицы был похож не на ковш, а на длинное копье. Возможно через миллион лет людям придется придумывать новые названия созвездий, потому что их форма, несомненно, изменится. Может быть, где-нибудь, существует планетная система, с которой наше Солнце выглядит как маленькая звездочка, часть какого-нибудь созвездия, в очертаниях которого обитатели далекой планеты видят силуэт своего родного экзотического животного. Заключение. Мы знаем строение Вселенной в огромном объеме пространства, для пересечения которого свету требуются миллиарды лет. Но пытливая мысль человека стремится проникнуть дальше. Что лежит за границами наблюдаемой области мира? Бесконечна ли Вселенная по объему? И её расширение - почему оно началось и будет ли оно всегда продолжаться в будущем? А каково происхождение «скрытой» массы? И наконец, как зародилась разумная жизнь во Вселенной? Есть ли она ещё где-нибудь кроме нашей планеты? Окончательные и полные ответы на эти вопросы пока отсутствуют. Вселенная неисчерпаема. Неутомима и жажда знания, заставляющая людей задавать всё новые и новые вопросы о мире и настойчиво искать ответы на них. Список литературы. 1. Космос: Сборник. “Научно - популярная литература” Сост. Ю. И. Коптев, С. А. Никитин - Л.: Дет. лит.,1987. - 223 с. 2. И. А. Климишин. “Астрономия наших дней” - М.: Наука,1976. - 453 с. 3. А. Н. Томилин. “Небо Земли. Очерки по истории астрономии” Научный редактор и автор предисловия доктор физико-математических наук К. Ф. Огородников. Л.: Дет. лит., 1974. - 334 с. 4. “Энциклопедический словарь юного астронома” Сост. Н. П. Ерпылев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Педагогика, 1986. - 336с. |