Теоретическая астрономия. I

Астрономия, пожалуй, самая интересная наука из всех школьных предметов. Ах, как жаль, что ей отводится так мало часов для изучения.

Слово "астрономия" происходит от греческого: astron - звезда и nomos - закон , - это наука о строении и развитии космических тел, систем и Вселенной в целом .

Астрономия - древнейшая наука. Рождение астрономии было связано с отказом от геоцентрической системы мира (разработанную Птолемеем, во 2 веке) и заменой ее гелиоцентрической системой (автором которой является Николай Коперник, середина 16 века), с началом телескопических исследований небесных тел (Галилео Галилей, начало 17 века) и открытием закона всемирного тяготения (Исаак Ньютон, конец 17 века).

18-19 века были для астрономии периодом накопления данных о Солнечной системе, Галактике и физической природе звезд, Солнца, планет и других космических тел.

В 20 веке стала развиваться внегалактическая астрономия. Исследование спектров галактик позволило Э. Хабблу (1929) обнаружить общее расширение Вселенной, предсказанное А. А. Фридманом (1922) на основе теории тяготения, созданной А. Эйнштейном в 1915-16 годах. Создание оптических и радиотелескопов с высоким разрешением, применение ракет и искусственных спутников Земли для внеатмосферных астрономических наблюдений привели к открытию целого ряда новых видов космических тел: радиогалактик, квазаров, пульсаров, источников рентгеновского излучения и др. Были разработаны основы теории эволюции звезд и космогонии Солнечной системы. Крупнейшим достижением астрофизики 20 века стала релятивистская космология - теория эволюции Вселенной в целом.

Наука астрономия состоит из следующих разделов:

• Сферическая астрономия - раздел астрономии, разрабатывающий математические методы решения задач, связанных с изучением видимого расположения и движения космических тел на небесной сфере.
• Практическая астрономия - учение об астрономических инструментах и способах определения из астрономических наблюдений времени, географических координат и азимутов направлений.
• Астрофизика - раздел астрономии, изучающий физическое состояние и химический состав небесных тел и их систем, межзвездной и межгалактической сред, а также происходящие в них процессы. Основные разделы астрофизики:
  • физика планет и их спутников
  • физика Солнца
  • физика звездных атмосфер
  • межзвездной среды
  • теория внутреннего строения звезд и их эволюции
• Небесная механика - раздел астрономии, изучающий движения тел Солнечной системы в их общем гравитационном поле. К проблемам Небесной механики относится рассмотрение общих вопросов движения небесных тел в гравитационном поле и движения конкретных объектов (планет, искусственных спутников Земли и т. д.); определение значений астрономических постоянных; составление эфемерид.
• Звездная астрономия - раздел астрономии, исследующий общие закономерности строения, состава, динамики и эволюции звездных систем (скоплений и галактик).
• Внегалактическая астрономия - раздел астрономии, в котором изучаются космические тела (звезды, галактики, квазары и др.), находящиеся за пределами нашей звездной системы - Галактики.
• Космогония - раздел астрономии, изучающий происхождение и развитие космических тел и их систем (планет и Солнечной системы в целом, звезд, галактик).
• Космология - физическое учение о Вселенной как целом, основанное на результатах исследования наиболее общих свойств той части Вселенной, которая доступна для астрономических наблюдений. Общие выводы космологии имеют важное общенаучное и философское значение. В современной космологии наиболее распространена модель горячей Вселенной, согласно которой в расширяющейся Вселенной на ранней стадии развития вещество и излучение имели очень высокую температуру и плотность. Расширение привело к их постепенному охлаждению, образованию атомов, а затем (в результате гравитационной конденсации) - протогалактик, галактик, звезд и других космических тел.

Астрономия - наука, которая изучает движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем. Нагроможденные ею знания применяются для практических потребностей человечества.

Астрономия есть одной из найстародавніших наук, она возникшая на основе практических потребностей человека и развивалась вместе с ними. Элементарные астрономические сведения уже тысячи лет тому имели народы Вавілону, Египту, Китаю и применяли их для измерения времени и ориентирование за сторонами горизонта.

І в наше время астрономию используют для определения точного времени и географических координат (в навигации, авиации, космонавтике, геодезии, картографии). Астрономия помогает исследовать и осваивать космическое пространство, развивать космонавтику и изучать нашу планету из космоса. Однако этим далеко не исчерпываются задача, которые она решает.

Наша Земля - часть Вселенной. Месяц и Солнце спричиняють на ней приплыви и отплыви. Солнечное излучение и его изменения влияют на процессы в земной атмосфере и на жизнедеятельность организмов. Механизмы влияния разных космических тел на Землю также изучает астрономия.

Курс астрономии завершает физико-математическое и естественно-научное образование, которое вы приобретаете в школе.

Современная астрономия тесно связана с математикой и физикой, биологией и химией, географией, геологией и космонавтикой. Используя достижение других наук, она в свою очередь обогащает их, стимулирует развитие, выдвигая перед ними все новые задачи.

Изучая астрономию, следует обращать внимание на то, какие сведения являются достоверными фактами, а которые - научными предположениями, которые со временем могут измениться.

Астрономия изучает в космосе вещество в таких станах и масштабах, которые нельзя создать в лабораториях, и этим расширяет физическую картину мира, наши представления о материи. Все это важно для развития диалектико-материалистического представления о природе.

Заведомо определяя наступление затемнений Солнца и Луны, появление комет, показывая возможность естественно-научного объяснения происхождения и эволюции Земли и других небесных тел, астрономия подтверждает, что границы человеческому познанию нет.

В прошлом столетии один из философов-идеалистов, доказывая ограниченность человеческого познания, твердил, что, хотя люди и сумели измерить расстояния к некоторым светилам, они никогда не смогут определить химический состав звезд. Тем не менее в скором времени было открыто спектральный анализ, и астрономы не только установили химический состав атмосфер зрение, а и определили их температуру. Несостоятельными оказались и много других попыток установить границы человеческого познания. Так, ученые сначала теоретически оценили температуру месячной поверхности, потом измерили ее из Земли с помощью термоэлемента и радіометодів, со временем эти данные были подтверждены приборами автоматических станций, которые их создали и послали на Луну люди.

Масштабы Вселенной.

Вы уже знаете, что естественный спутник Земли - Луна - есть ближайшим к нам небесным телом, что наша планета вместе с другими большими и малыми планетами входит в состав Солнечной системы, что все планеты оборачиваются вокруг Солнца. В свою очередь Солнце, как и все видимые на небе звезды, входит в состав нашей звездной системы - Галактики. Размеры Галактики настолько большие, что даже свет, распространяясь со скоростью 300 000 км/с, проходит расстояние от одного ее края к другому за сто тысяч лет. Таких галактик во Вселенной множество, но они очень далеко, и мы невооруженным глазом можем видеть лишь одну из них - туманность Андромеды.

Расстояния между отдельными галактиками обычно у десятки раз превышают их размеры.

Зори является найпоширенішим типом небесных тел во Вселенной, а галактики и их сосредоточение - его основными структурными единицами. Пространство между звездами в галактиках и между галактиками заполненный очень разреженной материей в виде газа, пыли, элементарных частичек, электромагнитного излучения, гравитационных и магнитных полив.

Изучая законы движения, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем, астрономия дает нам представление о строении и развитии Вселенной в целом.

Астрономия изучает строение Вселенной, движение
небесных тел, их природу, происхождение и развитие.
По-гречески "астрон" - светило, "номос" - закон.

Туманности

Конская голова (созвездие
Ориона)
Туманность Ориона
Крабовидная туманность (созв. Тельца)

Астрономия – древнейшая наука.
Систематические астрономические наблюдения проводились тысячи лет тому назад.
Мегалиты древности
Солнечный камень ацтеков
Древняя обсерватория Стоунхендж
Солнечная обсерватория в Дели

Николай Коперник (1473 –1543)

Польский астроном, математик и экономист

1. Центр Земли - не центр вселенной, но
только центр масс и орбиты Луны.
2. Все планеты движутся по орбитам,
центром которых является Солнце, и
поэтому Солнце является центром мира.
3. Расстояние между Землёй и Солнцем
очень мало по сравнению с расстоянием
между Землёй и неподвижными звёздами.
4. Земля (вместе с Луной, как и другие
планеты), вращается вокруг Солнца, и
поэтому те перемещения, которые, как
кажется, делает Солнце (суточное
движение, а также годичное движение,
когда Солнце перемещается по Зодиаку)
- не более чем эффект движения Земли.

Джорда́но Бру́но
1548 – 1600
Итальянский философ

Телескоп Галилея
Два телескопа Галилея в
Музеи истории науки,
(Флоренция)
ГАЛИЛЕЙ Галилео (1564–1642),
итальянский ученый, в 1609 году
построил первый телескоп

Галилеевы спутники Юпитера (современные фотографии)

Галилей изобрёл:
гидростатические весы для определения
удельного веса твёрдых тел.
пропорциональный циркуль, используемый в
чертёжном деле.
первый термометр, ещё без шкалы.
усовершенствованный компас для применения
в артиллерии.
микроскоп, плохого качества (1612); с его
помощью Галилей изучал насекомых.
Занимался также оптикой, акустикой, теорией
цвета и магнетизма, гидростатикой,
сопротивлением материалов. Определил
удельный вес воздуха.

Ти́хо Бра́ге
14.12.1546 - 24.10.1601
Датский астроном, астролог и алхимик.

1. Первым в Европе начал проводить систематические
и высокоточные астрономические наблюдения.
2. В гелиоцентрическую систему мира Браге не верил и
называл её математической спекуляцией. Он предложил
свою компромиссную систему мира, которая представляла
собой комбинацию учений Птолемея и Коперника: Солнце,
Луна и звёзды вращаются вокруг неподвижной Земли, а все
планеты - вокруг Солнца.
3. В течение 16 лет Тихо Браге вёл непрерывные наблюдения
за планетой Марс. Материалы этих наблюдений существенно
помогли его преемнику - немецкому учёному И. Кеплеру -
открыть законы движения планет.
4. Составил новые точные солнечные таблицы и
уточнённый каталог 800 звёзд

Иоганн Кеплер
27.12.1571 – 15.11. 1630
Немецкий математик, астроном, оптик и астролог

Исаа́к Нью́тон
4.01.1643 - 31.03.1727
Великий английский физик, математик и астроном.

1. Автор фундаментального труда «Математические
начала натуральной философии», в котором он
описал закон всемирного тяготения и так
называемые Законы Ньютона, заложившие
основы классической механики.
2. Разработал дифференциальное и интегральное
исчисление, теорию цветности и многие другие
математические и физические теории.

Астрономия – всеволновая наука

Разделы астрономии

Астрометрия – наука об измерении пространства и
времени
Небесная механика- изучает законы движения
небесных тел под действием сил всемирного
тяготения, определяет массы и форму небесных тел
и устойчивость их систем
Астрофизика- изучает строение, физические
свойства и химический состав небесных объектов
Звездная астрономия - изучает движение и
распределение в пространстве звезд, газопылевых
туманностей и звездных систем, их структуру и
эволюцию, проблему их устойчивости
Космогония- рассматривает вопросы происхождения
и эволюции небесных тел
Космология- изучает общие закономерности
строения и развития Вселенной
Космонавтика - исследования космического
пространства при помощи автоматических и
пилотируемых космических аппаратов

как Солнце.
В темную безлунную ночь вдали от
городских огней хорошо видна
широкая полоса Млечного Пути
В состав нашей Галактики входят шаровые и рассеянные звездные скопления

Не раз, поднимая глаза к ночному небу, мы задавались вопросом – что находится в этом бесконечном пространстве?


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 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 .

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.

Связь астрономии с другими науками. Современная астрономия – фундаментальная физико-математическая наука, развитие которой неразрывно связано с научно-техническим прогрессом. Разделы астрономии: Астрофизика – наука, изучающая природу небесных тел. Небесная механика – наука, изучающая законы движения небесных тел. Однако астрономия не только опирается на данные других наук, но и способствует развитию последних. Данные астрономии о строении и эволюции Вселенной, о месте в ней человека составляют неотъемлемую часть научного мировоззрения.

Слайд 8 из презентации «Астрономия как наука» . Размер архива с презентацией 391 КБ.

Астрономия 11 класс

краткое содержание других презентаций

«Планеты» - Учреждений: Физика, Астрономия.7-11 кл. / Сост. Фотографии Урана. На Марсе имеются глубокие каньоны, гигантские вулканы и обширные пустыни. Меркурий. Характеристика Меркурия. Сатурн, шестая от Солнца планета, имеет удивительную систему колец. Земля обладает магнитным и электрическим полями. Луна - единственный внеземной мир в космосе, который посетили люди. Фотографии Юпитера. Солнечное затмение 11.08. 99. Скорость обращения Земли по эллиптической орбите вокруг Солнца равна - 29,765 км/с.

«Астрономия как наука» - Достижения античной астрономии обобщил александрийский астроном Клавдий Птолемей. Список использованной литературы. Пространственная форма эллиптических галактик – эллипсоиды с разной степенью сжатия. Геоцентрические системы мира. На долю планет приходится 98% момента количества движения всей Солнечной системы. В состав Галактики входят звезды и звездные скопления. Проблема внеземных цивилизаций. Законы Кеплера: Число звезд в Галактике порядка триллиона.

«Планеты и их спутники» - К началу третьего тысячелетия у Юпитера известно 28 спутников. Кора Ганимеда состоит из смеси льда и темных горных пород. В то же время на глубине 1 м температура почти всегда постоянная. Плотность спутника достаточно высокая – 3,04 г/см3. Планируются международные экспедиции для исследования предполагаемых океанов Европы. Температура на поверхности спутников очень низкая, около 60 К. Максимальная звездная величина равна –12,7m.

«Человечество в космосе» - " На службе геологии". Человечества. Глобальные проблемы. Отметим три основные направления космизации производства. " Мирное освоение космоса". Э. Циолковский. Полеты в космос открывали новую страницу в развитии систем и средств связи. " Вперед, и только вперед!". " Внимание, говорит и показывает космос!".

«Гипотезы происхождения Солнечной системы» - МОУ «СОШ №50», г. Пермь. Гипотеза Лапласа. Бюффон не задаётся вопросом о происхождении комет и Солнца. Подобное начало, надо сказать, встречалось и в древнегреческих философских трудах. Гипотезы образования солнечной системы. Но зато Лаплас знал и критически отзывался о предположениях своего соотечественника Бюффона. Гипотеза Канта. Всё остальное развитие Мира происходит без участия Творца. Так в Хаосе появились первые сгущения материи.