Астраномія - што такое? Значэнне і гісторыя астраноміі

Напэўна, няма ні аднаго чалавека на ўсёй планеце, хто не задумваўся пра незразумелыя мігатлівых кропках на небе, якія бачныя ноччу. Чаму Месяц ходзіць вакол Зямлі? Усё гэта і нават больш вывучае астраномія. Што такое планеты, зоркі, каметы, калі будзе зацьменне і чаму ў акіяне адбываюцца прылівы - на гэтыя і многія іншыя пытанні адказвае навука. Давайце разбярэмся ў яе станаўленні і значэнні для чалавецтва.

Вызначэнне і структура навукі

Астраномія - гэта навука аб будынку і паходжанні розных касмічных тэл, нябеснай механіцы і развіцці сусвету. Назва яе паходзіць ад двух старажытнагрэцкіх слоў, першае з якіх азначае «зорка», а другое - «ўстанаўленне, звычай».

Далей мы пагаворым аб усім шляху станаўлення гэтай дысцыпліны. На цяперашнім этапе развіцця яна ўключае ў сябе некалькі больш вузкіх напрамкаў.

Астрафізіка вывучае склад і ўласцівасці нябесных тэл. Падраздзелам яе з'яўляецца зорная астраномія.

Нябесная механіка адказвае на пытанні аб руху і ўзаемадзеянні касмічных аб'ектаў.

Касмагонія займаецца паходжаннем і эвалюцыяй сусвету.

Такім чынам, сёння звычайныя зямныя навукі з дапамогай сучаснай тэхнікі могуць распаўсюдзіць вобласць даследаванні далёка за межы нашай планеты.

Прадмет і задачы

У космасе, аказваецца, знаходзіцца вельмі шмат самых разнастайных тэл і аб'ектаў. Усе яны вывучаюцца і складаюць, уласна, прадмет астраноміі. Галактыкі і зоркі, планеты і метэоры, каметы і антырэчыва - усё гэта толькі сотая доля пытанняў, якія ставіць перад сабой гэтая дысцыпліна.

Нядаўна з'явілася ўзрушаючая магчымасць практычнага асваення космасу. З гэтага часу касманаўтыка (або астранаўтыкі) горда стала плячом да пляча з акадэмічнымі даследнікамі.

Пра гэта чалавецтва марыла даўно. Першая вядомая аповесць - «Сомниум», напісаная ў першай чвэрці семнаццатага стагоддзя. І толькі ў дваццатым стагоддзі людзі змаглі зірнуць на нашу планету з боку і наведаць спадарожнік Зямлі - Месяц.

Тэмы астраноміі не абмяжоўваюцца толькі гэтымі праблемамі. Далей мы пагаворым больш падрабязна.

Якія ж методыкі прымяняюцца для вырашэння задач? Першая і самая старажытная з іх - назіранне. Наступныя магчымасці з'явіліся толькі нядаўна. Гэта спектральны аналіз, фатаграфія, запуск касмічных станцый і штучных спадарожнікаў.

Пытанні, якія тычацца паходжання і эвалюцыі сусвету, асобных аб'ектаў, пакуль не могуць быць у дастатковай меры вывучаныя. Па-першае, не хапае назапашанага матэрыялу, а па-другое, многія целы знаходзяцца вельмі далёка для дакладнага вывучэння.

віды назіранняў

Спачатку чалавецтва магло пахваліцца толькі звычайным візуальным назіраннем за небасхілам. Але і такі прымітыўны метад даў проста цудоўныя вынікі, пра якія мы пагаворым крыху пазней.

Астраномія і космас сёння связанны як ніколі. Аб'екты вывучаюць з дапамогай найноўшай тэхнікі, што дазваляе развівацца многіх галінах гэтай дысцыпліны. Давайце пазнаёмімся з імі.

Аптычны метад. Найстаражытны варыянт назірання з дапамогай няўзброеных вачэй, пры ўдзеле бінокляў, подзорных труб, тэлескопаў. Сюды ж адносіцца і вынайдзеная нядаўна фатаграфія.

Наступны раздзел тычыцца рэгістрацыі інфрачырвонага выпраменьвання ў космасе. З яго дапамогай фіксуюць нябачныя прадметы (напрыклад, схаваныя за газавымі аблокамі) або склад нябесных тэл.

Значэнне астраноміі немагчыма пераацаніць, бо яна адказвае на адзін з вечных пытанняў: адкуль мы адбыліся.

Наступныя методыкі даследуюць сусвет на прадмет гама-выпраменьванняў, рэнтгенаўскіх хваль, ультрафіялету.

Таксама існуюць методыкі, не звязаныя з электрамагнітным выпраменьваннем. У прыватнасці, адна з іх грунтуецца на тэорыі нейтрыннага ядра. Гравітацыйна-хвалевая галіна вывучае космас па распаўсюдзе гэтых двух дзеянняў.
Такім чынам, віды назіранняў, вядомыя ў цяперашні час, значна пашырылі магчымасці чалавецтва ў асваенні космасу.

Давайце паглядзім на працэс станаўлення гэтай навукі.

Зараджэнне і першыя этапы развіцця навукі

У старажытнасці, у часы першабытнаабшчыннага ладу, людзі толькі пачыналі знаёміцца з мірам і вызначаць з'явы. Яны спрабавалі ўсвядоміць змену дня і ночы, сезоны года, паводзіны незразумелых падзей, такіх як гром, маланка, каметы. Што такое Сонца і Месяц - таксама пакуль заставалася загадкай, таму іх прылічвалі да бажаствам.
Аднак, нягледзячы на гэта, ужо ў эпоху росквіту шумерскай царства жрацы ў зіккураты рабілі досыць складаныя вылічэнні. Яны падзялілі бачныя свяціла на сузор'я, вылучылі ў іх вядомы сёння «задыякальны пояс», распрацавалі месяцовы каляндар, які складаецца з трынаццаці месяцаў. Таксама імі быў адкрыты «цыкл метонім», праўда, крыху раней гэта зрабілі кітайцы.

Егіпцяне працягнулі і паглыбілі вывучэнне нябесных тэл. У іх наогул склалася ўзрушаючая сітуацыя. Рака Ніл разліваецца ў пачатку лета, як раз у гэты час на гарызонце пачынае з'яўляцца зорка Сірыўс, якая хавалася ў зімовыя месяцы на небасхіл іншага паўшар'я.

У Егіпце ўпершыню пачалі дзяліць суткі на 24 гадзіны. Але тыдзень на пачатку ў іх была дзесяцідзённай, то ёсць месяц складаўся з трох дэкадаў.

Аднак найбольшае развіццё старажытная астраномія атрымала ў Кітаі. Тут прымудрыліся практычна дакладна разлічыць даўжыню года, маглі прагназаваць сонечныя і месяцовыя зацьмення, вялі ўлік камет, плям на Сонца і іншых незвычайных з'яў. У канцы другога тысячагоддзя да нашай эры з'яўляюцца першыя абсерваторыі.

перыяд антычнасці

Гісторыя астраноміі ў нашым разуменні немагчымая без грэчаскіх сузор'яў і тэрмінаў у нябеснай механіцы. Хоць спачатку эліны і памыляліся вельмі моцна, але з часам яны змаглі зрабіць дастаткова дакладныя назірання. Памылка, напрыклад, складалася ў тым, што якая з'яўляецца раніцай і ўвечары Венеру яны лічылі двума рознымі аб'ектамі.

Першымі, хто асаблівую ўвагу надаў гэтай сферы ведаў, былі піфагарэйцы. Яны ведалі, што Зямля мае форму шара, а дзень і ноч змяняюцца, таму што яна круціцца вакол сваёй восі.

Арыстоцель змог разлічыць акружнасць нашай планеты, праўда, памыліўся ў большы бок удвая, але і такая дакладнасць для таго часу была высокая. Гиппарх змог разлічыць даўжыню года, увёў такія геаграфічныя паняцці, як шырыня і даўжыня. Склаў табліцы сонечных і месяцовых зацьменняў. Па іх можна было прадказаць гэтыя з'явы з дакладнасцю да двух гадзін. Павучыцца б нашым метэаролагам ў яго!

Апошнім свяцілам антычнага свету быў Клаўдзій Пталямей. Імя гэтага навукоўца гісторыя астраноміі захавала назаўжды. Геніяльныя памылка, якая вызначыла надоўга развіццё чалавецтва. Ён даказаў гіпотэзу, па якой Зямля знаходзіцца ў цэнтры сусвету, а ўсе нябесныя целы круцяцца вакол яе. Дзякуючы ваяўнічаму хрысціянству, які прыйшоў на змену рымскаму свеце, многія навукі былі закінутыя, такія як астраномія таксама. Што такое Млечны шлях і якая акружнасць Зямлі, нікога не цікавіла, больш спрачаліся аб тым, колькі анёлаў пралезе ў вушка іголкі. Таму геацэнтрычнай схема свету на шматлікія стагоддзі стала меркай праўды.

астраномія індзейцаў

Інкі разглядалі небасхіл крыху інакш, чым астатнія народы. Калі звярнуцца да тэрміна, то астраномія - гэта навука аб руху і ўласцівасцях нябесных тэл. Індзейцы ж гэтага племя ў першую чаргу вылучалі і асабліва шанавалі «Вялікую Нябесную Раку» - Млечны шлях. На Зямлі яе працягам была Вильканота - галоўная рака каля горада Куска - сталіцы інкскіх імперыі. Лічылася, што Сонца, зайшоўшы на захадзе, апускалася на дно гэтай ракі і па ім пераходзіла на ўсходнюю частку небасхілу.

Дакладна вядома, што інкі вылучалі наступныя планеты - Месяц, Юпітэр, Сатурн і Венера, прычым без тэлескопаў зрабілі назірання, якія змог паўтарыць толькі Галілей з дапамогай оптыкі.

Абсерваторыяй у іх былі дванаццаць слупоў, якія размяшчаліся на пагорку каля сталіцы. З іх дапамогай вызначалася становішча Сонца на небасхіле і фіксавалася змена часоў года, месяцаў.

Майя ж, у адрозненне ад інкаў, развілі веды вельмі глыбока. Асноўная маса таго, што вывучае астраномія сёння, была ім вядомая. Яны зрабілі вельмі дакладны разлік працягласці года, месяц дзялілі на два тыдні па трынаццаць дзён. Пачаткам жа храналогіі лічыўся 3113 год да нашай эры.

Такім чынам, мы бачым, што ў Старажытным свеце і сярод плямёнаў "варвараў", якімі іх лічылі «цывілізаваныя» еўрапейцы, вывучэнне астраноміі было на вельмі высокім узроўні. Давайце паглядзім, чым жа маглі пахваліцца ў Еўропе пасля падзення антычных дзяржаў.

сярэднявеччы

Дзякуючы руплівасьці інквізіцыі ў познім сярэднявеччы і слабому развіццю плямёнаў на раннім этапе гэтага перыяду многія навукі ступілі назад. Калі ў эпоху антычнасці людзі ведалі, што вывучае астраномія, і многія цікавіліся падобнай інфармацыяй, то ў сярэднія вякі больш развітай стала тэалогія. За размовы пра тое, што Зямля круглая, а Сонца размяшчаецца ў цэнтры, можна было згарэць на вогнішчы. Падобныя словы лічыліся блюзнерствам, а людзі называліся ерэтыкамі.

Адраджэнне, як ні дзіўна, прыйшло з усходу праз Пірэнеі. Арабы прынеслі ў Каталонію веды, захаваныя іх продкамі яшчэ з часоў Аляксандра Македонскага.

У пятнаццатым стагоддзі кардынал Кузанскі выказваў меркаванне, што сусвет бясконцая, а Пталямей памыляецца. Падобныя выслоўі былі богазьняважлівых, але вельмі моцна апярэджвалі час. Таму іх палічылі трызненнем.

Але рэвалюцыю здзейсніў Капернік, які перад смерцю адважыўся апублікаваць даследаванне ўсяго свайго жыцця. Ён даказаў, што ў цэнтры знаходзіцца Сонца, а Зямля і астатнія планеты круцяцца вакол яго.

планеты

Гэта нябесныя целы, якія круцяцца па арбіце ў космасе. Сваю назву яны атрымалі ад старажытнагрэцкага слова «вандроўнік». Чаму так? Таму што старажытным людзям яны здаваліся вандруюць зоркамі. Астатнія стаяць на звычайных месцах, а яны кожны дзень перасоўваюцца.

У чым іх адрозненне ад іншых аб'ектаў у сусвеце? Па-першае, планеты досыць дробныя. Памер ім дазваляе ачысціць свой шлях ад планетезималей і іншага смецця, але яго недастаткова для таго, каб пачалася тэрмаядзерная рэакцыя, як у зоркі.

Па-другое, дзякуючы сваёй масе, яны набываюць круглявую форму, а з прычыны пэўных працэсаў фармуюць сабе шчыльную паверхню. Па-трэцяе, планеты звычайна круцяцца ў пэўнай сістэме вакол зоркі або яе парэшткаў.

Старажытныя людзі лічылі гэтыя нябесныя цела «пасланцамі» багоў або полубожествами, рангам ніжэйшыя, чым, напрыклад, Месяц ці Сонца.

Далей была эпоха «птолемеевской карціны свету». У гэтыя стагоддзі лічылася, што ўсе планеты і іншыя аб'екты круцяцца вакол Зямлі, а яна, у сваю чаргу, знаходзіцца ў цэнтры сусвету.

І толькі Галілеа Галілей упершыню з дапамогай назіранняў у першыя тэлескопы змог зрабіць выснову, што ў нашай сістэме ўсё цела ходзяць па арбітах вакол Сонца. За што і пацярпеў ад інквізіцыі, якая прымусіла яго замаўчаць. Але справа была працягнута.

Па вызначэнні, прызнанаму сёння большасцю, планетай лічацца толькі цела з дастатковай масай, якія круцяцца вакол зоркі. Астатняе - гэта спадарожнікі, астэроіды і іншае. З пункту гледжання навукі адзіночак ў гэтых шэрагах няма.

Такім чынам, час, за якое планета робіць поўны круг па сваёй арбіце вакол зоркі, называецца планетарным годам. Найбольш блізкае месца на яе шляху да зоркі - гэта периастр, а самае далёкае - апоастр.

Другое, што важна ведаць пра планеты, гэта тое, што ў іх нахіленая вось адносна арбіты. Дзякуючы гэтаму пры кручэнні паўшар'я атрымліваюць розны колькасць святла і радыяцыі ад зорак. Так адбываецца змена сезонаў, часу сутак, на Зямлі яшчэ і сфармаваліся кліматычныя зоны.

Немалаважным з'яўляецца тое, што планеты акрамя свайго шляху вакол зоркі (за год), яшчэ круцяцца вакол сваёй восі. У гэтым выпадку поўны круг называецца «суткі».
І апошняя асаблівасць падобнага нябеснага цела - гэта чыстая арбіта. Для нармальнага функцыянавання планета павінна па шляху, сутыкаючыся з рознымі больш дробнымі аб'ектамі, знішчыць усіх «канкурэнтаў» і падарожнічаць ў ганарлівай адзіноце.

У нашай Сонечнай сістэме ёсць розныя планеты. Астраномія за ўсё налічвае іх восем. Першыя чатыры ставяцца да "зямной групе» - Меркурый, Венера, Зямля, Марс. Астатнія дзеляцца на газавых (Юпітэр, Сатурн) і ледзяных (Уран, Няптун) гігантаў.

зоркі

Мы іх бачым кожную ноч на небасхіле. Чорнае поле, усеянае бліскучымі кропкамі. Яны фармуюць групы, якія называюцца сузор'ямі. І ўсё ж нездарма ж у іх гонар названа цэлая навука - астраномія. Што такое «зорка»?

Навукоўцы кажуць, што няўзброеным вокам пры досыць добрым узроўні гледжання чалавек можа ўбачыць па тры тысячы нябесных аб'ектаў у кожным з паўшар'яў.
Яны здаўна вабілі чалавецтва сваім мігаценнем і «незямным» сэнсам існавання. Давайце разбярэмся больш падрабязна.

Такім чынам, зорка - гэта масіўны камяк газу, нейкае воблака з досыць высокай шчыльнасцю. Усярэдзіне яго адбываюцца або адбываліся раней тэрмаядзерныя рэакцыі. Маса падобных аб'ектаў дазваляе ім фармаваць вакол сябе сістэмы.

Пры вывучэнні гэтых касмічных тэл навукоўцы вылучылі некалькі спосабаў класіфікацыі. Вы, напэўна, чулі пра «чырвоных карлікаў», «белых гігантах» і іншых «жыхарах» сусвету. Такім чынам, на сёння адна з найбольш універсальных класіфікацый - тыпалогія Моргана-Кіна.

Яна мае на ўвазе падзел зорак па велічыні і спектры выпраменьвання. Па змяншэнні групы носяць назвы ў выглядзе літар лацінскага алфавіту: O, B, A, F, G, K, M. Каб вы крыху разабраліся ў ёй і знайшлі кропку адліку, Сонца, згодна з гэтай класіфікацыі, трапляе ў групу «G».

Адкуль жа бяруцца падобныя гіганты? Яны фармуюцца з найбольш распаўсюджаных у сусвеце газаў - вадароду і гелія, а з прычыны гравітацыйнай кампрэсіі набываюць канчатковую форму і вагу.

Наша зорка - гэта Сонца, а бліжэйшая да нас - Проксіма Цэнтаўра. Яна размяшчаецца ў сістэме Альфа Цэнтаўра і знаходзіцца ад нас на адлегласці 270 тысяч адлегласць ад Зямлі да Сонца. А гэта каля 39 трыльёнаў кіламетраў.

Наогул усе зоркі вымяраюцца ў адпаведнасці з Сонцам (іх маса, памер, яркасць у спектры). Адлегласць жа да падобных аб'ектаў лічыцца ў светлавых гадах або парсэках. Апошні роўны прыкладна 3,26 светлавога года, або 30,85 трыльёнаў кіламетраў.

Аматары астраноміі, несумненна, павінны ведаць і разбірацца ў гэтых лічбах.
Зоркі, як і ўсё ў нашым свеце, сусвету, нараджаюцца, развіваюцца і паміраюць, у іх выпадку - выбухаюць. Згодна з Гарвардскай шкале, яны дзеляцца па спектры ад блакітных (маладых) да чырвоных (старых). Наша Сонца ставіцца да жоўтым, гэта значыць «сталага ўзросту».

Таксама існуюць карычневыя і белыя карлікі, чырвоныя гіганты, зменныя зоркі і шмат іншых падтыпаў. Яны адрозніваюцца узроўнем ўтрымання розных металаў. Бо менавіта згаранне розных рэчываў з прычыны тэрмаядзерных рэакцый дазваляе вымяраць спектр іх выпраменьвання.

Таксама існуюць назвы "новая", "звышновая" і "гиперновая". Гэтыя паняцці не зусім адлюстроўваюцца ў тэрмінах. Зоркі - як раз старыя, у асноўным сканчаюць сваё існаванне выбухам. А словы гэтыя пазначаюць ўсяго толькі тое, што іх заўважылі толькі падчас калапсу, да гэтага яны цалкам не фіксаваліся нават у самыя лепшыя тэлескопы.

Калі глядзець на неба з Зямлі, выразна бачныя навалы. Старажытныя людзі давалі ім імёны, складалі пра іх легенды, змяшчалі туды сваіх багоў і герояў. Сёння мы ведаем такія назвы, як Плеяды, Касіяпея, Пегас, якія прыйшлі да нас ад старажытных грэкаў.

Аднак сёння навукоўцамі вылучаюцца зорныя сістэмы. Калі казаць проста, то ўявіце, што мы бачым на небе не адно Сонца, а два, тры ці нават больш. Такім чынам, існуюць падвойныя, патройныя зоркі і навалы (там, дзе свяцілаў больш).

Далей мы даведаемся некаторыя пацешныя моманты, якія вывучае практычная астраномія. Што такое мода на метэарыты, і іншыя цікавыя факты - пра ўсё гэта ніжэй.

займальныя факты

Планета з прычыны розных прычын, напрыклад, аддаленасці ад зоркі, можа «сысці» ў адкрыты космас. У астраноміі такая з'ява атрымала назву «планета-сірата». Хоць большасць навукоўцаў усё-ткі настойваюць на тым, што гэта протозвезды.

Цікавай асаблівасцю зорнага неба з'яўляецца тое, што фактычна яно не такое, якім мы яго бачым. Многія аб'екты ўжо даўно ўзарваліся і перасталі існаваць, але знаходзіліся настолькі далёка, што мы да гэтага часу бачым сьвятло ад ўспышкі.

Нядаўна была распаўсюджаная мода на пошук метэарытаў. Як жа вызначыць што перад вамі: камень або нябесны прышэлец. На гэтае пытанне адказвае займальная астраномія.

У першую чаргу метэарыт шчыльней і цяжэй большасці матэрыялаў зямнога паходжання. Дзякуючы ўтрыманню жалеза ён мае магнетычных ўласцівасці. Таксама паверхню нябеснага аб'екта будзе аплаўлены, паколькі падчас падзення ён перанёс наймацнейшую тэмпературную нагрузку з прычыны спрэчкі з атмасферай Зямлі.

Мы разгледзелі асноўныя моманты такой навукі, як астраномія. Што такое зоркі і планеты, гісторыю станаўлення дысцыпліны і некаторыя пацешныя факты вы даведаліся з артыкула.