.RU

Учебник по Астрономии основной. Вводный Урок

Астрономия



Учебник по Астрономии основной.
Вводный Урок.
Астрономия – это наука, изучающая происхождение, строение, развитие и движение звёзд, планет, комет и других небесных тел и их систем. Объектами исследования астрономии являются как отдельные области космического пространства, так и вся Вселенная в целом.
Теперь можете отложить перья.
Наблюдения за звездами началось задолго до появления часов и календарей, компасов и карт приливов. Прежде, чем стали доступны все эти приспособления, единственным способом, по которому древние люди могли определить время дня и года, ориентироваться на море и суше, предугадывать наступление приливов и отливов, было наблюдение за перемещениями звезд на небе.
В настоящее время в нашем распоряжении имеются различные приспособления, которые могут легко предоставить подобную информацию. Но что было бы, если бы вы очутились на необитаемом острове? Там знание основ астрономии окажется весьма полезным! Представьте только: у вас с собой нет ни часов, ни календаря. Как узнать, сколько сейчас времени или даже какой сейчас месяц – октябрь или июнь? Уверенно различать времена года особенно трудно в тех частях света, где температура в течение года меняется незначительно. Именно с такой проблемой столкнулись древние цивилизации. Но вскоре люди поняли, что тела на небе перемещаются в определенной последовательности, а это значит, что можно использовать эти перемещения, чтобы отмерять ход времени. Древние люди строили сооружения, которые были точно выровнены и согласованы с движениями Солнца, Луны и звезд. Достаточно лишь взглянуть на эти первые обсерватории, чтобы изумиться точности астрономических расчетов, сделанных с помощью столь примитивных приспособлений.
Не будем далеко ходить за примером. В английском графстве Уилтшир находится Стоунхендж, самые знаменитые руины в Англии, а также одна из её величайших загадок.

Никто не знает, кто и как разместил эти каменные глыбы в круг. Было замечено множество закономерностей с положениями небесных тел и этими камнями. К примеру, если встать в центр Стоунхенджа, то весной и осенью Солнце будет вставать над разными камнями. Об этих закономерностях вы расскажете мне сами, выполняя ваше домашнее задание.
Также, что касается календаря – большинство древних цивилизаций отмеряли время по фазам Луны. Так, у египтян один месяц равнялся лунному циклу – то есть 29-30 суткам от одного новолуния до следующего. Их первые календари.


- делили год на три сезона, или круга, состоящих из четырех месяцев каждый. Год начинался, когда на востоке перед рассветом поднималась звезда Сириус, для египтян называвшаяся богиня Исида. Это также свидетельствовало о том, что Великий Нил разольется и наступит посевная пора.
Современные астрономы продолжают составлять карты космического пространства и наносить на них изменения в положении космических тел. Они исследуют Вселенную и спорят о её происхождении. Но несмотря на то, что в сравнении с первыми наблюдениями астрономия стала сложной наукой, опирающейся на передовые достижения, для современных астрономов по-прежнему являются ценными труды древних ученых.
Урок 1.

^ Астрономические наблюдения с древних времён до нового времени



Это специально изготовленный для нашего урока дубликат одной из таких табличек. Переводы клинописей с них открыли миру удивительно точные наблюдения за планетами, фазами Луны, затмениями и другими космическими явлениями. Такие подробные записи помогали вавилонянам предсказывать очередную фазу Луны, чтобы узнать о наступлении праздничных дней, а также севе зерновых.
А через сотни лет греческий астроном Гиппарх, используя вавилонские записи на глиняных табличках, вычислил прецессию Земли – то есть, величину колебаний её оси. Гиппарх, живший во втором веке до нашей эры, считался величайшим греческим астрономом. Тщательно изучая ночное небо, он довел число поименованных звёзд до 850. На этом плакате - *Виктория указала палочкой на висевший сбоку от доски плакат* - он устремил свой пытливый взор на звёзды через простую трубу, которая служила телескопом. Настоящий телескоп же был изобретен гораздо позднее.


В какую бы часть света мы не отправились, везде можно отметить свидетельства трепетного отношения проживавших там народов к астрономическим явлениям.
Колесо Солнца.


Колесо Бигхорн – это огромный каменный календарь, построенный коренными американцами, жившими в горах Бигхорн, штат Вайоминг. Груды камней, выложенные «пирамидками», были выложены линиями в соответствии с ежегодными перемещениями Солнца и трёх других звёзд – Альдебарана, Сириуса и Ригеля. Солнце поднимается над определенными пирамидками во время летнего и зимнего солнцестояний – времен года, когда оно занимает самое высокое и самое низкое положения в небе, знаменуя, соответственно, наступление лета и зимы.
Пирамида и змея.


В центре древнего индейского города Чичен-Ица, что находится на полуострове Юкатан в Мексике стоит Кастильо - знаменитый храм-пирамида, построенный племенами майя. Примечательно, что сумма числа ступенек на всех из четырёх сторон пирамиды – 365, то есть число дней в году. Но особенно впечатляющ змей, возникающий в результате наложения теней на лестнице. В основании ступенек находится голова змея. Дважды в год появляется его «тело». Строители пирамиды расположили змея так, что при заходе Солнца во время равноденствий, то есть дважды в год, сочетание света и тени создают волнообразное тело мифического чудовища.
Как вы уже поняли, первые астрономические наблюдения совершались невооруженным глазом при помощи каменных сооружений. И речь сейчас пойдёт о древних обсерваториях. 
Самая древняя обсерватория, сохранившаяся до наших дней – это обсерватория Чомсунг даэ в южнокорейском городе Чонд-жу. Построенная в 632 году, она представляет собой каменную башню с открытым верхом.

Каракол, построенный в Чичен-Ице около 1000, считается обсерваторией индейцев майя. Внутренняя винтовая лестница ведет к ряду окон, тщательно совмещенных с восходами и заходами Солнца, а также с положениями других звезд в различные времена года

А эта, не такая уж древняя обсерватория в индийском городе Джайпуре была построена в 1726 году. На плакате вы можете увидеть массивные «часы» с лестницей, по тени которой определялось время. Ночью астрономы использовали их для наблюдения за движениями звёзд.

Урок 2.

^ Астрономические приборы


Сегодня мы продолжим изучать историю астрономии и особое внимание уделим астрономическим приборам. Изобретения очень значительно влияли на прогресс астрономии в целом. Не буду голословной – во всей науке астрономии принято выделять четыре основных этапа. 
Первый этап начинается с глубокой древности. Тогда люди научились определять время и измерять углы между светилами на небесной сфере. Второй этап начинается с начала XVII века – тогда был изобретен телескоп. Он значительно увеличил возможности глаза для астрономических наблюдений. Начало третьего этапа, что наступил в середине XIX века, было весьма рааадужным…
- Вы сейчас видели радугу, что есть спектр. Но не думайте, что всё так легкомысленно. Именно введение в астрономию спектрального анализа, а также изобретение фотографии продвинули астрономию на качественно новый уровень. Теперь люди могли получать сведения о химических и физических свойствах столь удаленных от нас небесных тел, совсем не нуждаясь в полете к ним. А полеты – это следующий этап, середина XX века, когда получила своё бурное развитие радиотехника, электроника и космонавтика.

 есть не что иное как более современный образец астрономического прибора, который можно считать первым из всех на Земле. Он представляет собой вертикальный шест, закрепленный на горизонтальной площадке – гномон. Зная высоту гномона и тени, можно определить высоту Солнца над горизонтом, направление меридиана, устанавливать дни наступления осеннего и весеннего равноденствий, а также зимнего и летнего солнцестояний. Как правило, больше всего используется первое свойство гномона – определение положения Солнца на горизонте, то есть роль солнечных часов. Упоминания об этом изобретение уходят корнями в такую древность, что едва ли можно точно установить время изобретения. Про гномон пишется даже в Ветхом завете Библии.

 Перед вами квадрант. Этот прекрасный экземпляр двенадцатидюймового квадранта находится в коллекции кабинета астрономии Хогвартса уже четвертое столетие подряд.
Впрочем, изобретен он был гораздо раньше. Вот на этом плакате, как вы можете видеть, изображен древнегреческий ученый Птолемей, использующий квадрант при наблюдении за Луной и звездами. 


Квадрант относится к угломерным инструментам. В простейшем варианте квадрант представляет собой плоскую доску в форме четверти круга, разделенного на градусы. Около центра этого круга вращается подвижная линейка.

 Перед вами астролябия. Древнейший и очень интересный инструмент – использовался как определитель времени, измеритель продолжительности дня и ночи, измерения углов, а также для осуществления определенных математических вычислений в астрологических предсказаниях.
Металлический диск в основе астролябии разделен на градусы, на нем вращается своего рода линейка с отверстиями на концах – алиада. Внутри диска нанесены точки и линии небесной сферы в стереографической проекции – они сохраняются при суточном вращении Земли. На основной диск накладывается круглая фигурная решётка, где в той же проекции указывается положение наиболее ярких звёзд, а также обозначен зодиакальный круг и шкала, учитывающая годовое движение Солнца по эклиптике. 


 В 1609 году великий итальянский учёный Галилео Галилей построил первый в мире телескоп, он изображен на плакате, - и записал свои первые наблюдения. Этим изобретением он навсегда изменил представления астрономов. Этим инструментом он развенчал раз и навсегда геоцентрическую систему мира. И тем самым нажил себе смертельного врага – Римскую католическую церковь. В 1633 году церковники принудили учёного отречься от своих трудов. Что примечательно, правоту Галилео Галилея церковь признала лишь в 1992 году! Перед смертью учёный успел произнести знаменитые слова: «А всё-таки она вертится!»
Урок 3.

^ Эволюция представлений о Вселенной


 Сегодня будем вести речь об эволюции представлений человечества о Земле, её положении в космосе и строении Вселенной вообще. В самых древних источниках можно встретить утверждения о том, что земля плоская, стоит на слонах, которые стоят на большой черепахе, которая стоит на пожирающей себя за хвост змее… Это, конечно, весьма колоритно, но ненаучно. Всерьез можно рассматривать эти теории с тех пор, когда Земля уже считалась шаром.
Теперь обратите внимание на первый плакат.


На протяжении тысячелетий учёные-астрономы придерживались геоцентрической модели мира – то есть считали, что всё во Вселенной вращается вокруг земли. Такая теория планетарного движения названа системой Птолемея – по имени древнегреческого учёного, жившего во втором веке нашей эры. Согласно модели Птолемея, Солнце, Луна и планеты движутся вокруг Земли по траекториям, представляющим собою правильные окружности, а все небесные тела находятся на большой небесной сфере. Птолемей также считал, что при движении вокруг Земли планеты вращаются по малым окружностям, названным им эпициклами. Птолемеева модель Вселенной была столь авторитетна, что удерживала прочные позиции в науке на протяжении примерно 1500 лет.
Через полторы тысячи лет после Птолемея великий польский астроном Николай Коперник совершил революционный переворот в астрономии. Он вернул к жизни теорию, впервые предложенную древнегреческим астрономом Аристархом (310-230 гг. до н.э.). Коперник привел в удивление своих современников, утверждая, что все планеты, в том числе и Земля, вращаются вокруг Солнца. Это заложило основу гелиоцентрической системы мира – нового взгляда на Вселенную, известного как система Коперника. Это утверждение Коперника было верным, однако в те времена большинство людей ей не верило. Его труды противоречили не только утверждениям учёных, но и догмам Римской католической церкви. Лишь спустя столетие система Коперника получила всеобщее признание.
Взгляните на плакат.


Это рисунок системы Коперника из небесного атласа XVII века. Николай Коперник в центр Вселенной поставил Солнце, а не Землю. Здесь показано, что Земля с Луной – лишь одна из шести известных к тому времени планет, вращающихся вокруг Солнца. Копернику удалось даже правильно разместить планеты в зависимости от расстояния до Солнца: Меркурий и Венеру – между Землёй и Солнцем, а Марс, Юпитер и Сатурн – между Землей и звездами.
На прошлом уроке я упоминала, что окончательно геоцентрическая система мира была развенчана Галилеем, благодаря изобретению им телескопа. И церковь заставила отречься его от столь дерзкого и противоречащего церковным догмам утверждения. 
Не все ученые были способны на подобную дерзость. Датский астроном Тихо Браге (1546-1601 гг.) был очень религиозным человеком, будучи при этом одним из величайших представителей дотелескопической астрономии. Король Дании приказал построить ему обсерваторию, в который Тихо Браге на протяжении 20 лет вёл наблюдения за звездами и тщательно фиксировал результаты. С помощью угломерных инструментов ему удалось достичь небывалой точности измерений положений звёзд. Браге создал компромиссную модель Вселенной, занимавшую промежуточное положение между системами Коперника и Птолемея.


Он считал, что Земля располагается в центре, а Солнце и Луна вращаются вокруг неё. Однако все остальные планеты вращаются вокруг Солнца. Снаружи данную конечную Вселенную замыкает сфера неподвижных звезд. Такая себе геогелиоцентрическая система. По сравнению с теорией Коперника это, конечно, был шаг назад.
Последним ассистентом у Тихо Браге работал немецкий математик Иоганн Кеплер, которому Тихо оставил свои записи своих астрономических наблюдений. При помощи информации, собранной Браге, Кеплер сформулировал три закона движения планет, названных затем в его честь. Своими трудами Кеплер полностью развенчал систему Птолемея, доказав её ошибочность.
Урок 4.
2010-07-19 18:44 Читать похожую статью
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • © Помощь студентам
    Образовательные документы для студентов.