урок. Урок 1. Предмет астрономии. Роль астрономии в развитии цивилизации. Особенности методов познания в астрономии. Практическое применение астрономических исследований
 Скачать 20.6 Kb.
|
|
Урок №1. Предмет астрономии. Роль астрономии в развитии цивилизации. Особенности методов познания в астрономии. Практическое применение астрономических исследований. Вселенная таит в себе множество тайн и загадок, но существует наука под названием астрономия, которая уже много лет изучает космос и пытается объяснить его происхождение. Что это за наука? Чем занимаются астрономы и что именно изучают? Что означает слово «астрономия»? Термин «астрономия» появился в Древней Греции в III–II столетиях до нашей эры, когда в научной среде блистали такие ученые, как Пифагор и Гиппарх. Понятие является сочетанием двух древнегреческих слов – ἀστήρ (звезда) и νόμος (закон), то есть астрономия – это закон о звездах. Не следует путать этот термин с другим понятием – астрологией, которая занимается изучением воздействия небесных тел на Землю и человека. Что такое астрономия? Астрономией называют науку о Вселенной, определяющую расположение, структуру и образование небесных тел. В современное время она включает в себя несколько разделов: – астрометрию, которая изучает расположение и движение космических объектов; – небесную механику – определение массы и формы звезд, изучение законов их передвижения под воздействием сил тяготения; – теоретическую астрономию, в рамках которой ученые разрабатывают аналитические и компьютерные модели небесных тел и явлений; – астрофизику – изучение химических и физических свойств космических объектов. Отдельные ветви науки направлены на изучение закономерностей пространственного расположения звезд и планет во Вселенной и рассмотрение эволюции небесных тел. В XX веке в астрономии появился новый раздел под названием археоастрономия, направленный на изучение астрономической истории и выяснение познаний в области звезд в древние времена. Что изучает астрономия? Предметами астрономии являются Вселенная в целом и все находящиеся в ней объекты – звезды, планеты, астероиды, кометы, галактики, созвездия. Астрономы изучают межпланетные и межзвездные вещества, время, черные дыры, туманности и системы небесных координат. Словом, под их пристальным вниманием находится всё, что связано с космосом и его развитием, в том числе астрономические инструменты, символы и обсерватории. Когда появилась астрономия? Астрономия – одна из самых древних наук на Земле. Точную дату ее появления назвать невозможно, но хорошо известно, что изучением звезд люди занимались как минимум с VI–IV тысячелетий до нашей эры. До наших дней дошло множество астрономических таблиц, оставленных жрецами Вавилона, календари племен майя, Древнего Египта и Древнего Китая. Большой вклад в развитие астрономии и изучение небесных светил сделали древнегреческие ученые. Пифагор первым предположил, что наша планета имеет форму шара, а Аристарх Самосский первым сделал выводы о ее вращении вокруг Солнца. Долгое время астрономия была связана с астрологией, но в эпоху Возрождения выделилась в отдельную науку. Благодаря появлению телескопов ученые сумели открыть галактику Млечный Путь, а в начале XX века поняли, что Вселенная состоит из множества галактических пространств. Наибольшим достижением современности стало появление теории об эволюции Вселенной, согласно которой она расширяется с течением времени. Что такое любительская астрономия? Любительская астрономия – это хобби, при котором люди, не имеющие отношения к научным и исследовательским центрам, ведут наблюдение за космическими объектами. Надо сказать, что подобное развлечение вносит весомый вклад в общее развитие астрономии. Любителями было сделано множество интересных и достаточно важных открытий. В частности, в 1877 году русский наблюдатель Евграф Быханов первым высказал современные взгляды на образование Солнечной системы, а в 2009 году австралиец Энтони Уэсли обнаружил следы падения космического тела (предположительно кометы) на планету Юпитер. Астрономия - наука о строении, движении, происхождении и развитии небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом. Вселенная - максимально большая область пространства, включающая в себя все доступные для изучения небесные тела и их системы. Астрономия, как и все другие науки, возникла из практических потребностей человека: - потребность счета времени, ведение календаря; - земледелие; - ориентация на местности, находить дорогу по звездам, особенно мореплавателям; - любознательность – разобраться в происходящих явлениях; - забота о своей судьбе, породившая астрологию. Древние славяне почти не изучали звёздное небо. Причины этого: 1) почти полгода небо на Руси закрыто облаками и туманами; 2) в летнее время ночи очень светлые; 3)славяне долгое время были изолированы от народов, накопивших богатый наблюдательный материал. Славяне жили в основном в лесах и по берегам рек, которые давали массу вспомогательных ориентиров по сторонам горизонта: по растениям, по рельефу местности, по направлениям ветров (по сезонам) и т. д. Они иначе воспринимали мир, чем, например, жители южных широт с их открытым небом и пространством пустынь и степей или народы, населявшие морские берега, которые использовали знания звёздного неба в навигационных целях. Наблюдения – основной источник знаний о небесных телах, процессах и явлениях происходящих во Вселенной. Особенности астрономических наблюдений: 1) астрономические наблюдения в большинстве случаев пассивны по отношению к изучаемым объектам. Мы не можем активно влиять на небесные тела, ставить опыты (за исключением редких случаев), как это делают в физике, биологии, химии. Лишь использование космических аппаратов дало в этом отношении некоторые возможности. 2) Мы наблюдаем положение небесных тел и их движение с Земли, которая сама находится в движении. Поэтому вид неба для земного наблюдателя зависит не только от того, в каком месте Земли он находится, но и от того, в какое время суток и года он наблюдает. Например, когда у нас зимний день, в Южной Америке летняя ночь, и наоборот. Есть звезды, видимые лишь летом или зимой. 3) Все светила находятся от нас очень далеко, так далеко, что ни на глаз, ни в телескоп нельзя решить, какое из них ближе, какое дальше. Все они кажутся нам одинаково далекими. Поэтому при наблюдениях обычно выполняют угловые измерения и уже по ним часто делают выводы о линейных расстояниях и размерах тел. Наблюдения проводятся в специализированных учреждениях - обсерваториях, возникших еще на первом этапе развития астрономии до НЭ. Но настоящее астрономическое исследование началось с изобретением телескопа в 1609г. Телескоп – оптический прибор, увеличивающий угол зрения, под которым видны небесные тела и позволяющий собирать во много раз больше света, приходящего от светила, чем глаз наблюдателя. С помощью телескопов производят не только визуальные и фотографические наблюдения, но и фотоэлектрические и спектральные наблюдения. Фотографические наблюдения (перед визуальными) имеет преимущества: 1. Документальность – способность фиксировать происходящее явление и процессы и долгое время сохранять полученную информацию. 2. Моментальность – способность регистрировать кратковременные события. 3. Панорамность – способность запечатлеть одновременно несколько объектов. 4. Интегральность – способность накапливать свет от слабых источников. 5. Детальность – способность рассматривать детали объекта на изображении. Последнее время на орбиту Земли выводятся телескопы и целые орбитальные обсерватории: (т.е. развиваются внеатмосферные наблюдения). Значение астрономии в народном хозяйстве: - Ориентирование по звездам для определения сторон горизонта; - Навигация (мореходство, авиация, космонавтика) - искусство прокладывать путь по звездам; - Исследование Вселенной с целью понять прошлое и спрогнозировать будущее; - Космонавтика: - Исследование Земли с целью сохранения ее уникальной природы; - Получение материалов, которые невозможно получение в земных условиях; - Прогноз погоды и предсказание стихийных бедствий; - Спасение терпящих бедствие судов; - Исследования других планет для прогнозирования развития Земли. Какие тела заполняют Вселенную Вселенную наполняют различные небесные тела. Их еще называют космическими телами Вселенной. Среди них выделяют: Астероиды и кометы; метеороиды; звезды; планеты; Размеры небесных тел вселенского пространства могут быть как микроскопическими, так и гигантскими. Метеориты, астероиды и кометы относятся к малым телам Вселенной. Ученые продолжают изучать небесные тела и открыли самое большое тело во Вселенной. Им стала звезда UY Scuti. Ее радиус в 1700 раз превышает радиус Солнца. Познакомимся поближе с небесными телами и определим их характеристики. Астероиды – это глыбы из камня, которые образуют астероидный пояс. Он находится между орбитами Юпитера и Марса. Форма у астероидов неправильная, диаметр тел начинается от 30 метров и может достигать десятки километров. На данный момент ученые открыли более 97 853 768 этих малых космических тел Вселенной. Движение астероидов происходит по орбите вокруг Солнца. Кометы – состоят из твердого ядра. Приближаясь к Солнцу, ядро начинает нагреваться и происходит испарение веществ, из которых оно состоит. В результате этого происходит образование газовой оболочки, а потом возникает хвост. По мере удаления от Солнца хвост и оболочка исчезают. Изредка кометы можно наблюдать невооруженным взглядом. Последней кометой, которая за последние 7 лет четко просматривалась на ночном небе, была C/2020 F3 NEOWISE. Это произошло в июле 2020 года. В основном же эти небесные тела ученые изучают с помощью телескопа. Метеороиды – твердые небесные тела, размер которых больше атома, но меньше астероида. Они могут быть как первичными объектами, так и представлять собой фрагменты космических объектов, причем не только астероидов. Небесные тела, попавшие в атмосферу, называют метеорами. К ним относят осколки комет или астероидов. Часть метеороида, достигшая земной поверхности, принято называть метеоритом. Другими словами, метеорит – это любое тело космического происхождения, упавшее на поверхность другого небесного объекта. После падения метеориты оставляют след – кратер. На сегодняшний день крупнейший кратер Уилкса имеет диаметр 500 км. Кратер от метеорита Звезды – свет и тепло исходит от этих небесных тел. Они представляют собой массивные шары, состоящие из газа. Ближайшая звезда к Земле – Солнце. На ночном небе при отсутствии облаков можно наблюдать самые разные звезды. Их значение оценили еще наши предки. Эти «мерцающие точки» помогали ориентироваться в пространстве, о них часто писали в мифах и религиозных историях. Еще в древности, люди, не имеющие никакой техники, видели в звездах образы самых различных существ. Так начали выделять созвездия. На сегодняшний день их насчитывается 88, 12 из которых являются зодиакальными. Планеты – достаточно большие шарообразные объекты, вращающиеся вокруг Солнца по определенной оси и не являющиеся спутником другого космического тела. В Солнечной системе 8 планет: Меркурий; Венера; Земля; Марс; Юпитер; Сатурн; Уран; Нептун. |