Žmonės jau seniai bandė įminti supančio pasaulio paslaptį, nustatyti savo vietą Visatos pasaulio santvarkoje, kurią senovės graikų filosofai vadino Kosmosu. Taigi žmogus akylai stebėjo saulėtekius ir saulėlydžius, Mėnulio fazių kaitos tvarką – juk nuo to priklausė jo gyvenimas ir darbinė veikla. Žmogų domino nuolatinis kasdienis žvaigždžių ciklas, tačiau jį gąsdino nenuspėjami reiškiniai – Mėnulio ir Saulės užtemimai, ryškių kometų pasirodymas. Žmonės bandė suprasti dangaus reiškinių modelį ir suvokti jų vietą šiame beribiame pasaulyje. Astronomija tiria dangaus objektus, reiškinius ir procesus, vykstančius Visatoje.
Astronomija(graikų astronas- žvaigždė, šviesulys, nomos- įstatymas) yra fundamentalus mokslas, tiriantis dangaus kūnų, jų sistemų ir visos Visatos struktūrą, judėjimą, kilmę ir vystymąsi.
Astronomija kaip mokslas yra svarbi žmogaus veiklos rūšis, suteikianti žinių apie gamtos raidos dėsningumus sistemą. Astronomijos tikslas yra ištirti Visatos kilmę, struktūrą ir evoliuciją.
Svarbūs astronomijos uždaviniai yra astronominių reiškinių, tokių kaip Saulės ir Mėnulio užtemimai, periodinių kometų atsiradimas, asteroidų, didelių meteoroidų ar kometų branduolių perėjimas prie Žemės, paaiškinimas ir numatymas. Astronomija tiria fizinius procesus, vykstančius planetų viduje, paviršiuje ir jų atmosferoje, siekiant geriau suprasti mūsų planetos struktūrą ir evoliuciją. Aštuonios pagrindinės planetos (tarp jų Žemė), nykštukinės planetos, jų palydovai, asteroidai, meteoroidai, kometos, tarpplanetinės dulkės ir medžiagos lauko formos kartu su Saule sudaro gravitaciniu būdu surištą Saulės sistemą. Dangaus kūnų judėjimo tyrimas leidžia išsiaiškinti Saulės sistemos stabilumo klausimą, Žemės susidūrimo su asteroidais ir kometų branduoliais tikimybę. Naujų objektų atradimas Saulės sistemoje ir jų judėjimo tyrimas tebėra aktualus. Svarbu žinoti Saulėje vykstančius procesus ir numatyti tolesnę jų raidą, nes nuo to priklauso visos gyvybės Žemėje egzistavimas. Kitų žvaigždžių evoliucijos tyrimas ir jų palyginimas su Saule padeda suprasti mūsų žvaigždės vystymosi etapus.
Mūsų žvaigždinės galaktikos ir kitų galaktikų tyrimas leidžia nustatyti jos tipą, evoliuciją, vietą, kurią joje užima Saulės sistema, tikimybę, kad kitos žvaigždės praskris arti Saulės arba praskris pro tarpžvaigždinius dujų ir dulkių debesis.
Taigi, astronomija tiria Visatos struktūrą ir evoliuciją. Sąvoka „Visata“ reiškia didžiausią įmanomą erdvės sritį, įskaitant visus dangaus kūnus ir jų sistemas, kurias galima tyrinėti.
Astronomija yra mokslas apie Visatą. Ji tiria Saulės, Mėnulio, planetų, žvaigždžių, galaktikų ir kitų dangaus kūnų judėjimą ir prigimtį. Dauguma astronominių objektų yra už Žemės ribų, tačiau astronomija tiria pačią Žemę kaip planetą. Savo darbe astronomai naudoja matematikos, fizikos ir chemijos metodus. Iki 1958 m. astronomija buvo grynai stebėjimo mokslas, tyrinėjantis savo objektus iš tolo per teleskopą. Tačiau atsiradus erdvėlaiviams, astronomai galėjo nusiųsti prietaisus į planetas ir jų palydovus, į kometas ir asteroidus, kad galėtų tiesiogiai ištirti jų atmosferą ir paviršių. Taip astronomija tapo eksperimentiniu mokslu.
Astronomija yra vienas seniausių mokslų. Senovėje žmonės stebėdavo dangaus kūnų judėjimą, norėdami matuoti laiką, numatyti lauko darbų sezonų pradžią, orientuotis sausumoje ir jūroje, numatyti užtemimus ir ritualiniais tikslais. Iki šiol astronomija naudojama praktiniais tikslais, pavyzdžiui, laiko matavimui, navigacijai, geodezijai, o praktinės astronomijos metodai ir tikslumas nuolat tobulėja.
Praktines užduotis daugiausia atlieka nacionalinės observatorijos ir dideli astronomijos institutai, tokie kaip Rusijos mokslų akademijos Pagrindinė astronomijos (Pulkovo) observatorija ir Rusijos mokslų akademijos Taikomosios astronomijos institutas Sankt Peterburge, Valstybinis astronomijos institutas. pavadintas vardu. P.K. Sternbergas Maskvoje, JAV karinio jūrų laivyno observatorija Vašingtone, Karališkoji Grinvičo observatorija Kembridže (Anglija). Dauguma kitų observatorijų astronomų yra užsiėmę įvairių Visatos objektų studijomis.
Be profesionalių astronomų, dirbančių didelėse ir gerai įrengtose vyriausybės ir universitetų observatorijose, visame pasaulyje yra šimtai mėgėjų observatorijų, kuriose entuziastai laisvalaikiu atlieka nepriklausomus stebėjimus, dažnai turinčius mokslinę vertę. Tai daugiausiai kintamų žvaigždžių, kometų ir meteorų, saulės dėmių ir blyksnių, pašvaistės ir neryškių debesų stebėjimai, taip pat reti reiškiniai Mėnulio ir planetų paviršiuje.
Astronomija ir jos tyrimo objektai
Astronominius tyrimus galima suskirstyti į keturias pagrindines sritis: Saulės sistemą, žvaigždes, tarpžvaigždinę medžiagą ir galaktikas.
Saulės sistemos tyrinėjimas
Saulės sistemą sudaro žvaigždė, kurią vadiname Saule, ir daugybė mažesnių kūnų, skriejančių aplink ją. Tarp jų yra 8 didelės planetos su natūraliais palydovais, iš kurių jau žinoma daugiau nei 160 (žr. Saulės sistemos planetas). Be to, aplink Saulę juda šimtai tūkstančių mažų kūnų – asteroidų ir kometų, taip pat meteorų lietus, susidedantis iš sunaikintų asteroidų ir kometų dalelių. Pagal atstumą nuo Saulės pagrindinės planetos vadinamos Merkurijumi, Venera, Žeme, Marsu, Jupiteriu, Saturnu, Uranu ir Neptūnu. Pirmosios dvi vadinamos vidinėmis planetomis, nes jų orbitos yra Žemės orbitoje, o penkios, nutolusios nuo Žemės, vadinamos išorinėmis planetomis. Merkurijus, Venera, Marsas, Jupiteris ir Saturnas matomi plika akimi, todėl buvo žinomi senovėje; jos buvo vadinamos „klajojančiomis žvaigždėmis“, nes juda tolimų „fiksuotų“ žvaigždžių fone.
Planetų judesiai padeda mokslininkams suprasti kūnų sąveikos dėsnius ir išbandyti pagrindines fizines teorijas, tokias kaip reliatyvumas. Didžiausias dangaus mechanikos tikslumas yra astronautikos sėkmės pagrindas: tik tikslūs Saulės ir planetų įtakos erdvėlaivio skrydžiui skaičiavimai leidžia tiksliai pasiekti savo tikslą bet kurioje Saulės sistemos dalyje.
Saulės specialistai tiria įvairius fizinius reiškinius jos paviršiuje ir viduje, įskaitant termobranduolines reakcijas ir kitus aukštos temperatūros procesus. Jie tiria Saulės spinduliuotę ir jos poveikį žemės atmosferai bei biosferai. Saulę nuolat stebi žemės ir kosmoso observatorijos. Išsamus Saulės tyrimas leidžia mums daug suprasti apie kitų žvaigždžių, kurios yra per toli nuo mūsų, prigimtį.
Nuo kosmoso amžiaus atsiradimo Mėnulio tyrinėjimų srityje padaryta didžiulė pažanga. Anksčiau nežinomą tolimąją Mėnulio pusę pirmą kartą nufotografavo sovietų erdvėlaivis Luna-3 1959 m. Amerikiečių erdvėlaivis „Ranger“ 1964–1965 m. perdavė Mėnulio paviršiaus vaizdus iš arti, o 1966-68 m. Automatinės stotys Luna-9, Surveyor-5, -6 ir -7 švelniai nusileido į Mėnulį ir nustatė jo dirvožemio stiprumą ir sudėtį. 1969-72 metais. Amerikiečių „Apollo“ ekipažai ir sovietų automatinės transporto priemonės surengė ekspedicijas į Mėnulį (1970–1976 m.), pristatydamos šimtus kilogramų Mėnulio dirvožemio į Žemę tyrimams. Dešimtojo dešimtmečio viduryje buvo atnaujintas aktyvus Mėnulio tyrinėjimas bepilotėmis transporto priemonėmis: JAV, Vakarų Europa, Japonija, Kinija, Indija, bendradarbiaudamos su mokslininkais iš kitų šalių, įskaitant Rusiją, į Mėnulį išsiuntė orbitinius zondus, kurių pagrindu buvo buvo sudaryti kokybiški geologiniai ir mineraloginiai žemės paviršiaus žemėlapiai ir rasta vandens požymių. Astronomai dabar žino išsamias fizines ir chemines Mėnulio uolienų savybes ir jų amžių. Neturėdamas atmosferos ir ugnikalnių, mažasis Mėnulis per savo evoliuciją pasikeitė daug mažiau nei Žemė, todėl jame „saugomi raktai“ į daugelį Saulės sistemos atsiradimo paslapčių.
Saulės sistemos istorijai tirti ne mažiau naudingi yra meteoritai, kurių amžius radioizotopų metodu įvertintas 4,5 mlrd. Kometos taip pat susiformavo Saulės sistemos jaunystėje ir neša jos pagrindinę medžiagą. Astronomai jau tiesiogiai tiria kometas naudodami erdvėlaivius; be to, šiek tiek informacijos apie juos suteikia ir meteorai, susidarę degant Žemės atmosferoje mažoms dalelėms, kurias prarado kometos artėjant prie Saulės.
Žvaigždžių tyrimai
Senovės žmonės tikėjo, kad žvaigždės buvo tvirtai pritvirtintos prie didžiulės dangaus sferos, supančios ir besisukančios aplink Žemę. Būdingoms ryškių žvaigždžių grupėms – žvaigždynams jie suteikė namų apyvokos daiktų, mitinių herojų ir gyvūnų pavadinimus. Astronomai nustatė, kad žvaigždės yra milžiniški dujų rutuliai, panašūs į Saulę. Jie nuolat šviečia, tačiau dieną nesimato dėl ryškios saulės šviesos, išsibarsčiusios žemės atmosferoje.
Žvaigždės skiriasi savo atstumu nuo Žemės, masės, šviesumo (t. y. spinduliavimo galios), temperatūros, cheminės sudėties, amžiaus ir judėjimo greičio. Bet kad ir kaip greitai jos judėtų, dėl didelio atstumo žvaigždės mums atrodo beveik nejudančios ir yra beveik idealus atskaitos rėmas, kurio atžvilgiu patogu tirti kūnų judėjimą Saulės sistemoje.
Atstumai iki netoliese esančių žvaigždžių matuojami trianguliacijos būdu, remiantis Žemės orbitos skersmeniu; o atstumai iki tolimų žvaigždžių nustatomi lyginant jų tariamą ryškumą su tikruoju šviesumu, kurį galima įvertinti pagal žvaigždės spektro tipą. Stebint žvaigždžių spektrus galima pastebėti, kad kai kurių žvaigždžių spektro linijos periodiškai pasislenka arba išsišakoja. Tai reiškia, kad žvaigždė iš tikrųjų yra dviguba žvaigždė, o linijos pasislenka dėl Doplerio efekto, susijusio su žvaigždžių judėjimu aplink bendrą masės centrą. Bent pusė visų žvaigždžių yra dvigubos. Kai kuriose netoliese esančiose žvaigždėse šiuo metodu buvo galima aptikti labai mažų palydovų buvimą, savo masę artimų planetoms (tai vadinamos rudosios nykštukės) ir netgi lygių planetoms (jos vadinamos egzoplanetomis). Ir kadangi be Saulės sistemos yra ir kitų planetų sistemų, tai kodėl tose planetose neturėtų būti gyvybės, įskaitant protingą gyvybę? Norėdami patikrinti šią idėją, radijo astronomai daugiau nei pusę amžiaus bandė priimti signalus iš protingų būtybių iš planetų, esančių šalia netoliese esančių žvaigždžių, ir patys siųsti tokius signalus į kosmosą.
Kiekvienoje iš žvaigždžių vyksta didžiuliai fiziniai procesai, kurių Žemėje dar negalima atkurti. Be to, kiekvieną žvaigždę nuo mūsų skiria ne tik erdvė, bet ir laikas, reikalingas šviesai pasiekti Žemę. Todėl astronomai susiduria su kosminių įvykių panorama, besitęsiančia į praeities gelmes milijonus ir net milijardus metų.
Tarpžvaigždinės materijos tyrimas
Erdvė tarp žvaigždžių nėra visiškai tuščia: ji užpildyta retomis dujomis ir dulkėmis. Ypač daug tarpžvaigždinės medžiagos yra Galaktikos diske ir jos spiralinėse rankose. Kai kuriose vietose ši medžiaga susitelkia į debesis, kurie gali švytėti, jei šalia yra karšta žvaigždė; pavyzdys yra garsusis Oriono ūkas, kurį galima pamatyti plika akimi tiesiai po Oriono juosta. Masyviausiuose ir šaltiausiuose debesyse materija suspaudžiama veikiama savos gravitacijos ir iš jos susidaro naujos žvaigždės. Šie debesys tokie tankūs, kad nepraleidžia pro juos žvaigždžių šviesos; Į jų gelmes galite pažvelgti tik infraraudonųjų spindulių ir radijo teleskopų pagalba. Stebėdami tarpžvaigždinių dujų radijo spinduliuotę, astronomai sužinojo, kur yra mūsų galaktikos spiralinės rankos.
Galaktikos tyrinėjimas
Už mūsų galaktikos ribų yra daug kitų galaktikų. Artimiausiame iš jų atskiras žvaigždes galima tirti dideliais teleskopais. Visais atžvilgiais šios žvaigždės labai panašios į mus supančias žvaigždes, nors pačios galaktikos yra itin įvairios formos, dydžio ir masės. Doplerio linijų poslinkis galaktikų spektruose rodo, kad jos tolsta nuo mūsų, ir kuo toliau, tuo greitesnės.
Radijo teleskopai naudojami tiriant tarpžvaigždines dujas tolimose galaktikose ir didelės energijos daleles, judančias jų magnetiniuose laukuose. Galaktikos, turinčios aktyvius branduolius, ypač kvazarai, esantys masyvių galaktikų šerdyje, yra labai įdomios astronomams. Jų kolosalios energijos šaltinis vis dar ginčytinas.
Astronomijos aušra
Senovės astronomija
Paprastų taisyklių, jungiančių laiko skaičiavimą pagal mėnulį ir saulę, poreikis paskatino Babilono kunigų mokslinės astronomijos vystymąsi per pastaruosius tris šimtmečius prieš Kristų. Remdamiesi savo stebėjimais, jie sudarė išsamias lenteles (efemeridas), kad nuspėtų svarbiausius saulės, mėnulio ir planetų reiškinius. Jie pripažino, kad šie šviesuliai juda ratu, vėliau graikų vadinamu Zodiaku, ir padalijo jį į 12 vienodų „ženklų“. Babiloniečiai įsivaizdavo pasaulį kaip žemišką diską ant tvirto pagrindo, apsuptą vandenyno griovio; o apačioje buvo bedugnė ir mirties buveinė.
graikų astronomija
Mokslinės astronomijos tradicija siekia senovės graikus, kurie Babilono žvaigždžių stebėjimus derino su gamtos mokslu ir. Pitagoras (6 a. pr. Kr.) ir jo mokykla vaizdavo Žemę kaip sferą ir mokė, kad dangaus kūnų takus galima pavaizduoti kaip vienodą apskritą judėjimą aplink Žemę. Šią doktriną, kurią matematiškai įformino Eudoksas Knidas (IV a. pr. Kr.), Aristotelis (384–322 m. pr. Kr.) sukūrė kosmologinę sistemą, kuri egzistavo beveik nepakitusi iki XVI a.
Priešingai nei šie vaizdai, Heraklidas iš Ponto (IV a. pr. Kr.) tikėjo, kad Žemė sukasi aplink ašį, o Merkurijus ir Venera sukasi aplink Saulę, kuri pati juda aplink Žemę. Dar labiau prie šiuolaikinės heliocentrinės pasaulio sistemos priartėjo Aristarchas iš Samos (III a. pr. Kr.), kuris mokė, kad Žemė kartu su kitomis planetomis sukasi aplink Saulę. Geocentrinę sistemą, kurią helenizmo laikotarpiu sukūrė Hiparchas (II a. pr. Kr.), užbaigė Ptolemėjas (II a.) savo Almageste. Šis klasikinis darbas buvo pagrindinė astronomijos nuoroda 1400 metų. Jame yra seniausias žvaigždžių katalogas, aprašomi to laikmečio goniometriniai instrumentai ir Hiparcho atrasta precesija, išdėstyta epiciklinė Mėnulio ir planetų judėjimo teorija, kuri buvo naudojama iki XVII a. Pagal šią teoriją planetos tolygiai sukasi apskritimais (epiciklais), kurių centrai savo ruožtu sukasi aplink Žemę didesnio skersmens apskritimais (deferentais), o abiejų plokštumos nesutampa. Ptolemėjaus teorija leido labai tiksliai aprašyti ne tik matomus planetų kelius žvaigždžių fone, bet ir jų ryškumo pokyčius, susijusius su atstumo nuo Žemės pokyčiais. Tolesnis šios schemos tobulinimas reikalavo papildomų epiciklų įvedimo ir sukimosi taškų (lygių) poslinkio apskritimų centrų atžvilgiu. Pagal Ptolemėjo teoriją apskaičiuotos šviesuolių judesių lentelės ilgus metus tenkino praktinius žmonių poreikius.
Islamo laikotarpis
Žlugus antikinei kultūrai, graikų mokslo kelias į krikščioniškąjį viduramžių pasaulį ėjo per islamo civilizaciją. Arabai perėmė helenizmo tradicijas kraštuose, kuriuos užkariavo VII amžiuje. Bagdadas tapo graikų mokslo klasikos, įskaitant Ptolemėjaus Almagestą, vertimo į arabų kalbą centru. Tada per Kairą šie kūriniai pasiekė Ispanijos musulmonų universitetus. Išsaugodami pagrindinius graikų astronomijos principus, arabų mokslininkai sukūrė stebėjimo metodus ir padidino planetų lentelių skaičiavimo tikslumą. XII amžiuje Aristotelio ir Ptolemėjaus kūriniai (iš arabų kalbos išversti į lotynų kalbą) vėl tapo prieinami besiformuojančiam krikščioniškam pasauliui, o XV amžiuje buvo atrasti ir graikiški klasikinių kūrinių tekstai. Johanas Mülleris (1436–1476) iš Niurnbergo, žinomas kaip Regiomontanus, atgaivino astronominio stebėjimo techniką.
Šiuolaikinės astronomijos gimimas
Koperniko sistema
Šiuolaikinę astronomijos erą atvėrė Nikolajus Kopernikas (1473-1543), 1543 metais išleidęs savo veikalą „Apie dangaus sferų sukimus“. Jis pasiūlė, kad Saulė yra Visatos centre, o visos planetos, įskaitant Žemę, sukasi aplink ją. Kasdienį žvaigždžių judėjimą Kopernikas paaiškino Žemės sukimu. Nors tuo metu nebuvo fizinių šios hipotezės įrodymų, ji žymiai supaprastino planetų lentelių skaičiavimą ir buvo priimta praktinėje astronomijoje. Tačiau bažnyčia su ja elgėsi nepagarbiai, bijodama, kad jos geocentrinis pasaulio paveikslas bus sugriautas.
Norint sudaryti planetų lenteles, reikalingas visų pirma navigatoriams, reikėjo nuolatinių ir tikslių stebėjimų. Prie to daug prisidėjo puikus XVI amžiaus astronomas Tycho Brahe (1546–1601). Daugiau nei 20 metų savo observatorijoje Ven saloje Sundos sąsiauryje jis matavo Mėnulio ir planetų padėtis naudodamas savo sukurtus prietaisus. Jis atrado dvi Mėnulio judėjimo nelygybes – variaciją ir metinę lygtį. Kaip vėliau įrodė Niutonas, variacijos priežastis yra Saulės trauka, kuri skirtingai veikia Žemę ir Mėnulį dėl reguliaraus jų santykinio atstumo nuo Saulės kaitos dėl Mėnulio judėjimo savo orbitoje. O metinės lygties (t. y. metinio Mėnulio judėjimo netolygumo periodiškumo) priežastis yra Žemės orbitinis judėjimas, keičiantis Žemės ir Mėnulio sistemos atstumą nuo Saulės.
Tiksliais matavimais Tycho įrodė, kad žvaigždė, kuri 1572 m. įsiliepsnojo Kasiopėjos žvaigždyne (dabar žinome, kad tai buvo supernovos sprogimas, dėl kurio atsirado Krabo ūkas), yra toli už Žemės atmosferos. Stebėdamas kometas 1577 m. ir vėliau jis įrodė, kad jos neatsiranda žemės atmosferoje, o juda už Mėnulio orbitos. Šie atradimai sugriovė scholastinę tezę apie dangaus nekintamumą ir paskatino atsisakyti aristotelinės kosmologijos.
Keplerio dėsniai
Tycho Brahės pastebėjimai, kuriuos po jo mirties apdorojo Johannesas Kepleris (1571–1630), prisidėjo prie Koperniko mokymo triumfo. Be to, Kepleris planetų judėjimą pristatė visiškai nauja šviesa. Jis nustatė, kad kiekviena planeta juda elipsėje, kurios viename iš židinių yra Saulė; kad spindulio vektorius, jungiantis planetą su Saule, per vienodus laiko tarpus išbraukia vienodus plotus; ir kad planetų apsisukimo laikotarpių kvadratai yra proporcingi jų vidutinių atstumų nuo Saulės kubeliams. Trijų Keplerio planetų judėjimo dėsnių (1609–1619 m.) paskelbimas ir pagal šiuos dėsnius jo apskaičiuotos planetų lentelės (1627 m.) gerokai sustiprino Koperniko teoriją. Tačiau Keplerio bandymai pateikti fizinį savo dėsnių paaiškinimą, remiantis Aristotelio mechanika, buvo nesėkmingi.
Mechanikos revoliucija prasidėjo didžiojo Keplerio amžininko italo Galilėjaus Galilėjaus (1564–1642) dėka. Eksperimentais jis įrodė, kad norint išlaikyti vienodą ir linijinį kūno judėjimą, nereikia jokios jėgos. Šis inercijos principas tapo pirmuoju Niutono mechanikos dėsniu, paaiškinusiu planetų judėjimą. 1610 m. Galilėjus patobulino prieš pat išrastą teleskopą ir pirmasis panaudojo jį astronomijoje. Naudodamasis savo teleskopu jis atrado kalnus Mėnulyje, keturis didžiausius Jupiterio palydovus, Veneros fazes ir dėmes ant Saulės. Jis pamatė, kad Paukščių Takas susideda iš atskirų žvaigždžių, ir atrado paslaptingus Saturno „priedus“ (kaip vėliau paaiškėjo, žiedą). Šie atradimai galutinai sugriovė tradicinę Visatos idėją Koperniko teorijos naudai.
Tikriausiai Rene Descartes'as 1644 m. pirmasis aiškiai suformulavo inercijos principą, Robertas Hukas 1666 m. jį pritaikė planetų judėjimo teorijai, o Isaacas Newtonas (1642-1727) savo „Matematiniuose gamtos filosofijos principuose“ (1687). nustatė jį kaip judėjimo dėsnį. Niutonas įrodė, kad Mėnulio judėjimą aplink Žemę veikia gravitacijos jėga, kuri mažėja atvirkščiai proporcingai atstumo kvadratui. Visuotinės gravitacijos idėja padėjo paaiškinti elipsines planetų orbitas ir Žemės ašies precesiją.
Šiuolaikinė astronomija
XIX amžiaus pabaigoje astronomiją pakeitė fotografijos išradimas, kuris leido objektyviai dokumentuoti dangaus reiškinius pakartotiniam tolesniam tyrimui. Antrasis svarbus išradimas buvo spektroskopas. 1672 m. Niutonas aprašė saulės šviesos spektro gavimą. Maždaug 1814 m. Josephas Fraunhoferis atrado, kad spektro juostą kerta daug tamsių linijų. Iki XIX amžiaus vidurio buvo suprasta, kad karšti bet kokios medžiagos garai sukuria būdingą ryškių linijų spektrą. 1848 metais Leonas Foucault pastebėjo, kad natrio liepsna, pastatyta priešais elektros lanką, sugeria geltonąją jo spinduliuotės dalį. Daugelio elementų emisijos ir sugerties linijų sutapimą po 1859 m. įrodė Gustavas Kirchhoffas. Jis suprato, kad karštą Saulės šerdį dengia šaltesnė atmosfera, todėl spektre susidaro Fraunhoferio sugerties linijos. Remdamasis tuo, cheminių elementų kiekio Saulės ir žvaigždžių atmosferose analizę sukūrė Williamas Hogginsas (1824-1910).
Hogginso pradėtą žvaigždžių klasifikaciją pagal jų spektrą sukūrė Pietro Angelo Secchi (1818-1878), Hermannas Karlas Vogelis (1841-1907) ir kolosaliame Harvardo astronomų darbe, vadovaujant Edwardui Charlesui Pickeringui (1846-1919). ). Naudodamas linijų poslinkių poveikį judančio šaltinio spektre, kurį Dopleris atrado 1842 m., Vogelis 1892 m., o vėliau Hogginsas pradėjo matuoti artėjančių ir besitraukiančių žvaigždžių greitį.
Saulė
1843 m. Heinrichas Schwabe'as pranešė, kad saulės dėmių skaičius kinta 11 metų periodiškumu. Netrukus buvo atrasti lydintys geomagnetinių reiškinių pokyčiai. Nuo 1866 m. Normanas Lockyeris (1836–1920) pradėjo naudoti spektroskopą Saulei tirti. Spektroheliografas, kurį išrado George'as Hale'as (1890) ir Henri Delandre'as (1891), leido fotografuoti Saulę vieno cheminio elemento linijoje; tai leido ištirti elementų pasiskirstymą ir saulės dėmių bei iškilimų struktūrą.
Kalorimetriniai Johno Herschelio (1792-1871), Claude'o Pouillet (1791-1868) ir Charles Abbott (1872-1973) matavimai leido nustatyti „saulės konstantą“ - saulės energijos srautą Žemės paviršiaus vienetui ir , žinant atstumą iki Saulės, apskaičiuoti jos bendrą šviesumą. Remiantis Josepho Stefano dėsniu (1879) apie kūno temperatūros ir jo spinduliavimo ryšį, buvo nustatyta, kad Saulės paviršiaus temperatūra yra apie 6000 °C. 1848 metais Julius Robertas Mayeris pasiūlė, kad Saulės energijos šaltinis yra ant jos krintantys meteoritai, o Hermannas Helmholtzas 1854 metais tam panaudojo Saulės suspaudimą. Tačiau 1939 m. Hansas Bethe ir Karlas Weizsäckeris parodė, kad Saulės spinduliuotės šaltinis yra jos gelmėse vykstantys termobranduoliniai procesai. Tai leido sukurti žvaigždžių vidinės sandaros ir evoliucijos teoriją, kurią patikimai patvirtino astronominiai stebėjimai (1960-80) ir neutrinų srauto iš Saulės matavimai (1968-2002). Pastaraisiais metais Saulės sandara sėkmingai tiriama helioseismologijos metodais, fiksuojant Saulės paviršiaus svyravimus, atsirandančius dėl garso bangų skleidimo iš gelmių.
Planetos
Per visą astronominių stebėjimų erą Saulės sistemoje buvo aptiktos tik dvi didelės planetos – Uranas ir Neptūnas. Williamas Herschelis (1738-1822) atsitiktinai atrado Uraną 1781 m. kovo 13 d., pastebėjęs planetos diską. Tolesni Urano stebėjimai parodė jo judėjimo sutrikimus, kurie buvo priskirti tolimesnės planetos įtakai. Urbain Le Verrier (1811-1877) apskaičiavo šios hipotetinės planetos padėtį ir jo nurodymu 1846 metų rugsėjo 23 dieną Berlyno observatorijoje ją atrado Johanas Galle'as. Ji buvo pavadinta Neptūnu.
Ieškodamas planetos už Neptūno, Clyde'as Tombaugh'as Lovelio observatorijoje 1930 m. rado Plutoną, kuris XX amžiuje taip pat buvo laikomas planeta. Tačiau po 2004 metų Saulės sistemos periferijoje buvo aptikti keli į Plutoną panašūs kūnai, o 2006 metais visi jie buvo identifikuoti kaip ypatinga nykštukinių planetų grupė. Tai taip pat apėmė didžiausią asteroidą Cererą. Detalūs planetų, asteroidų ir kometų tyrimai dabar atliekami automatinėse transporto priemonėse, tačiau masinis Saulės sistemos objektų aptikimas (jau atrasta daugiau nei 500 tūkst.) ir jų judėjimo stebėjimas vykdomas naudojant antžeminius teleskopus.
Žvaigždės
XVIII amžiaus pabaigoje tyrinėdamas dangų, Williamas Herschelis atrado dvigubas žvaigždes, tai yra žvaigždžių poras, skriejančias aplink bendrą masės centrą, veikiamas abipusės traukos. Atstumai iki žvaigždžių pirmą kartą buvo išmatuoti 1835-1839 metais, kai V. Ya Struve, F. Bessel ir T. Henderson nustatė šalia esančių žvaigždžių paralaksus.
Vietoj XIX amžiuje paplitusio požiūrio, kad žvaigždės atvėsta tik evoliucijos procese, Josephas Normanas Lockyeris (1836–1920), remdamasis dangaus kūnų „meteoro hipoteze“ (1888), pasiūlė, kad. kaupimosi ir suspaudimo procese žvaigždės įkaista ir pasiekia maksimalią temperatūrą ir tik tada pradeda vėsti. Šią idėją 1913 m. palaikė Henry N. Russellas, kuris atrado, kad šaltos raudonos žvaigždės sudaro dvi klases su visiškai skirtingu šviesumu. Tą patį raudonųjų žvaigždžių padalijimą į milžinus ir nykštukus savarankiškai atrado Einaras Hertzsprungas (1873–1967). Remiantis šiuolaikine fizika, žvaigždžių vidinės sandaros teorija pradėta plėtoti 1916 m., su Arthuro Eddingtono (1882-1944), Jameso Jeanso (1877-1946) ir Edwardo Milne'o (1896-1950) darbais. Ši teorija gavo galingą postūmį, kai šeštojo dešimtmečio viduryje atsirado kompiuteriai. Tačiau net ir dabar jo negalima pavadinti užbaigtu, nes stebimi reiškiniai žvaigždžių gyvenime yra labai įvairūs ir ne visus juos galima paaiškinti.
Galaktikos
Thomas Wrightas 1750 m. ir Williamas Herschelis 1784 m. paaiškino Paukščių Tako fenomeną kaip milžinišką mūsų stebimų žvaigždžių kolekciją, susitelkusią plokščiame sluoksnyje, netoli vidurinės plokštumos, kurios yra Saulė. Herschelis pradėjo skaičiuoti žvaigždes, kad ištirtų Galaktikos formą, o Jacobus Cornelius Kaptein (1851-1922), tęsęs šiuos statistinius tyrimus, 1904 m. atrado „žvaigždžių srautus“, rodančius Galaktikos sukimąsi. Harlow Shapley (1885-1972) nustatė Galaktikos centro padėtį ir įvertino jo dydį pagal rutulinių žvaigždžių spiečių pasiskirstymą erdvėje.
Herschelis įtarė, kad kai kurie ūkai buvo tolimos žvaigždžių sistemos, panašios į Galaktiką. Tačiau Hogginsas daugelio ūkų spektruose atrado ryškias linijas, rodančias jų dujinę prigimtį. Ginčas buvo išspręstas XX amžiaus pirmoje pusėje, kai paaiškėjo, kad egzistuoja ir mūsų galaktikai priklausantys dujiniai tarpžvaigždiniai ūkai, ir tolimų žvaigždžių sistemos – galaktikos, kurias tyrinėjo ir klasifikavo Edvinas Hablas (1889–1953). Jis parodė, kad beveik visos galaktikos tolsta nuo mūsų greičiu, proporcingu atstumui iki jų (Hablo dėsnis), ir taip atrado „Visatos plėtimąsi“. Karštojo plėtimosi proceso pradžios – Didžiojo sprogimo – faktą patvirtino kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės atradimas (1965). Atstumų iki tolimų galaktikų matavimas 1998 metais parodė, kad per pastaruosius milijardus metų Visatos plėtimasis vis spartėja; Šio „antigravitacijos“ poveikio priežastis dar nėra aiški.
Astronomijos prietaisai ir prietaisai
Astronominiams instrumentams priskiriami tie instrumentai, prietaisai, prietaisai, kurie tiesiogiai skirti tik astronominių reiškinių ir astronominių objektų matavimams ar kitiems tyrimams atlikti. Universalesni instrumentai ir instrumentai, taip pat dažnai naudojami astronominiuose stebėjimuose (taip paprastai vadinami astronominių objektų tyrimai, siekiant pabrėžti pasyvų tyrėjo vaidmenį šiame procese), pavyzdžiui, kompiuteris, kaip taisyklė, nepriskiriamas astronomijos instrumentai.
Astronomijos instrumentų raida glaudžiai susijusi su astronomijos, kaip mokslo, raida. Pasitaiko atvejų, kai naujos technologijos, įkūnytos astronominiuose instrumentuose, pateikdamos naujus faktus, davė didelį postūmį naujoms astronomijos idėjoms. Atsitiko ir atvirkščiai: naujos astronominės idėjos sukūrė poreikį kurti technologiškai naujus instrumentus ir prietaisus, kurie galėtų pateikti reikiamus duomenis apie astronominius objektus.
Astronominiai stebėjimai prasidėjo daug anksčiau, nei pasirodė pirmieji astronominiai instrumentai, todėl šiaurės-pietų linijai ar Saulės aukščiui nustatyti buvo naudojami bet kokie orientyrai žemėje ar tinkami objektai ir statiniai. Tačiau palaipsniui astronominių matavimų tikslumo reikalavimai paskatino sukurti specialius įrenginius. Seniausiu astronominiu instrumentu laikomas gnomonas – vertikalus žinomo ilgio stulpas su tam tikru mastelio panašumu, pažymėtu išlygintoje vietoje prie pagrindo. Tada atsirado armiliarinės sferos, kvadrantai, sektantai ir kiti instrumentai, skirti nustatyti plika akimi matomų astronominių objektų absoliučią ar santykinę padėtį. Atitinkamai, astronominių stebėjimų turinys buvo sumažintas iki dangaus kūnų padėties ir jų judėjimo modelių nustatymo. Matavimų tikslumas buvo padidintas daugiausia padidinus šių prietaisų dydį ir padidinus įvairių tipų laikrodžių tikslumą.
Situacija ėmė kardinaliai keistis atsiradus teleskopui – optiniam instrumentui, kuris surenka šviesą iš didesnio ploto nei žmogaus akis, ir pakeičia šviesos atvykimo kryptį taip, kad nedidelis krypčių skirtumas taptų didelis ir lengvai aptinkamas (Optinis teleskopai). Šios dvi pagrindinės funkcijos tapo apibrėžiančiomis teleskopo sąvoką, ir šiuo metu šis terminas reiškia prietaisus, veikiančius kituose elektromagnetinės spinduliuotės spektriniuose diapazonuose (pavyzdžiui, gama spindulių teleskopą, radijo teleskopą), taip pat tuos, kurie naudojami aptikti įvairias daleles (neutrino teleskopas).
Labai pasikeitęs teleskopas yra pagrindinis astronominis instrumentas ir instrumentas. Optinio dizaino požiūriu teleskopai skirstomi į veidrodinį, objektyvą ir veidrodinį lęšį. Teleskopo tipas nustatomas pagal jo paskirties ypatybes. Savo ruožtu veidrodiniai teleskopai skirstomi pagal naudojamo optinio dizaino pavadinimą: Cassegrain sistemos veidrodinis teleskopas, Ritchie-Chrétien sistema, trijų veidrodžių LSST teleskopų sistema, Maksutov sistemos veidrodinis-lęšis plačiakampis teleskopas, Schmidt kamera ir kt. Atsižvelgiant į teleskopo įrengimo specifiką, jie skirstomi į antžeminius pagal pusiaujo arba azimutinį tvirtinimą ir kosminius. Yra oro IR teleskopas (SOPHIA). Teleskopai buvo sukurti stebėjimams iš aero- ir stratosferos balionų.
Stebėjimui skirtinguose spektriniuose diapazonuose teleskopų konstrukcijas reikia optimizuoti iki radikalių išvaizdos pasikeitimų (gama spindulių teleskopai, rentgeno, ultravioletiniai, optiniai, infraraudonųjų spindulių teleskopai, submilimetrų, milimetrų, centimetrų radijo teleskopai ir kt.) .
Taip pat yra klasifikacija pagal teleskopo paskirtį, pagrindinis skirstymas susijęs su saulės ir nakties stebėjimais. Saulei tirti skirti teleskopai turi nemažai funkcijų, susijusių su specifiniais tokio galingo šviesos ir išplėstinio šaltinio matavimais, ir toliau skirstomi pagal siauresnę paskirtį: chromosferiniai ir fotosferiniai teleskopai, koronagrafai ir kt.
Šiuolaikiniai optiniai teleskopai, skirti stebėti žvaigždes ir ekstragalaktinius objektus, turi bendrų charakteristikų, nulemtų esamos technologinės būklės. Didžiausi teleskopai turi panašią optinę konstrukciją (Ritchie-Chretien sistema), būdingas 8-11 m pagrindinio veidrodžio dydis, įmontuota aktyviosios optikos sistema, valdanti santykinai lėtus optikos ir teleskopo vamzdžio parametrų pokyčius, yra optimizuoti astronominiams tyrimams matomajame ir artimojo infraraudonųjų spindulių spektro diapazonuose. Siekiant maksimalaus efektyvumo, šiuose teleskopuose yra pritaikytos optikos sistemos. Kai kuriais atvejais keli teleskopai sujungiami į vieną kompleksą, suformuojant žvaigždinį interferometrą su pakankamai ilga baze, pavyzdžiui, keturių VLB teleskopų sistema Pietų Europos observatorijoje Paranalyje gali sudaryti VLBI interferometrą.
Projektuojamų naujos kartos teleskopų pagrindinis veidrodžio skersmuo bus apie 30-50 m, o tai padidins jų galimybes dar dviem dydžiais. Šie teleskopai iš pradžių yra skirti dirbti tik su įvairių tipų prisitaikančiomis optikos sistemomis. Jų optinis dizainas dažniausiai yra originalus ir juose yra 3-4 veidrodžiai. Šiuolaikiniai teleskopai yra unikalūs, tikslūs, didžiuliai ir brangūs instrumentai. Pagal dydį ir kainą (dešimtys ir šimtai milijonų dolerių) jie nusileidžia tik milžiniškiems dalelių greitintuvams. Metodas, kaip padidinti jų darbo efektyvumą, yra įrengti tokį instrumentą vietoje, kurioje yra geras arba puikus astroklimatas.
Teleskopu surinkta spinduliuotė siunčiama į specialų astronominį instrumentą, kurio paskirtis – erdviškai arba spektriškai išanalizuoti spinduliuotę ir registruoti ją vėlesniam saugojimui, matavimui ir analizei. Astronominių matavimų specifika turi ypatingą skirtumą nuo įprasto fizinio eksperimento – to negalima pakartoti tokiomis pačiomis sąlygomis. Kiekvienas astronominis matavimas yra tam tikras tikrai egzistuojančios ir besivystančios Visatos laiko pjūvis.
Astronominiai montuojami instrumentai (nors juos galima montuoti ir ant stacionarios teleskopo platformos) nuo įprastų laboratorinių analogų skiriasi padidintais patikimumo, standumo, šiluminio stabilumo, šviesos pralaidumo efektyvumo ir jautrumo reikalavimais, nes yra skirti itin silpniems astronominiams objektams tirti. Kai kuriais atvejais mes kalbame apie vienetų ir dešimčių fotonų, gaunamų iš konkretaus šaltinio, analizę. Matavimo laikas gali siekti kelias valandas. Tipiški tokių prietaisų atstovai yra spektrografai ir fotometrai-poliarimetrai, kad nebūtų švaistomas stebėjimo laikas.
Matomajame ir artimame infraraudonųjų spindulių diapazone nuo praėjusio amžiaus 90-ųjų kaip detektoriai buvo naudojami kelių elementų fotoelektriniai prietaisai – dažniausiai CCD kameros, kurių kvantinė išeiga yra beveik 100% ir jautri gana plačiame spektriniame diapazone. Šiuolaikinių astronominių CCD kamerų tipinis dydis yra 4 tūkst. x 4 tūkst. šviesai jautrių elementų, o triukšmas prilygsta vienam krintančiam fotonui. Tačiau net ir toks dydis neatitinka kai kurių astronominių matavimų poreikių, todėl detektoriai dažnai jungiami į mozaikas, kurios leidžia vienu metu gauti 40 tūkst. x 40 tūkst. raiškos elementų dydžio žvaigždėto dangaus atkarpos vaizdą. Kiekvienas toks vaizdas užima kelis gigabaitus kompiuterio atminties. Per vieną stebėjimo naktį galima gauti kelių terabaitų informacijos.
Astronomijos instrumentai ir prietaisai yra unikalūs šiuolaikinių technologijų gaminiai, leidžiantys išspręsti esamas šiuolaikinės astronomijos ir fizikos problemas.
Žemėje mažai žmonių, kurie nesušaltų iš susižavėjimo prieš didingą žvaigždėto dangaus paveikslą. Žvelgdamas į šį spindintį ir žaižaruojantį spindesį, nevalingai užduodate klausimus: kas ten? Kaip veikia šie tolimi pasauliai? Ar ten yra gyvų dalykų? Į šiuos ir daugelį kitų panašių klausimų atsako ASTRONOMIJOS mokslas.
Žodis „astronomija“ kilęs iš senovės graikų žodžių ἀστήρ, ἄστρον (astras, astronas – „žvaigždė“) ir νόμος (nomos – „paprotys, institucija, įstatymas“). Tai mokslas apie Visatą, tiriantis dangaus kūnų ir jų formuojamų sistemų vietą, judėjimą, sandarą, kilmę ir vystymąsi.
Astronomijos skyriai
Astronomijos tiriamų objektų ir reiškinių spektras yra labai didelis: Saulė, kitos žvaigždės, Saulės sistemos planetos ir jų palydovai, ekstrasoliarinės planetos (egzoplanetos), asteroidai, kometos, meteoritai, tarpplanetinė medžiaga, tarpžvaigždinė medžiaga, pulsarai, juodosios skylės , ūkai, galaktikos ir jų spiečiai, kvazarai ir daug daugiau. Šiuo atžvilgiu astronomijos mokslas yra padalintas į pagrindinius skyrius:
astrometrija- tiria šviestuvų judesius ir jų matomas padėtis;
dangaus mechanika– tiria dangaus kūnų judėjimo dėsnius, nustato dangaus kūnų masę ir formą bei jų sistemų stabilumą;
astrofizika- tiria dangaus objektų sandarą, fizines savybes ir cheminę sudėtį;
kosmogonija(gr. kosmogonía, iš kósmos – pasaulis, Visata ir dingo, goneia – gimimas) – mokslo sritis, tirianti kosminių kūnų ir jų sistemų kilmę ir vystymąsi: žvaigždes ir žvaigždžių spiečių, galaktikas, ūkus, Saulės sistemą ir visus tuos. į jį įtraukti kūnai - Saulė, planetos (įskaitant Žemę), jų palydovai, asteroidai (arba mažosios planetos), kometos, meteoritai;
kosmologija(kosmosas + logotipai, graikų λόγος – žodis, kalba, mintis) – tiria visos Visatos savybes ir evoliuciją. Astronomija yra labai senas mokslas, nes smalsūs žmonės egzistuoja ne tik mūsų laikais, jie egzistavo senovėje. Tačiau tuomet, nesant galingų techninių tyrimo priemonių, apie daugelį dalykų būtų galima tik spėlioti, daryti prielaidas ar matematiniais skaičiavimais pagrįstas teorines hipotezes. Kai pasirodė pirmasis teleskopas, astronomija gavo žymiai daugiau galimybių. XX amžiuje ji jau buvo sukaupusi didžiulį kiekį medžiagos apie Visatos gyvenimą ir vystymąsi, todėl sąlyginai buvo padalinta į dvi šakas: stebėjimo ir teorinę. Tada stebėjimo būdu gauti duomenys analizuojami, kuriami kompiuteriniai, matematiniai ir analitiniai modeliai Visatai tirti, o vėliau šias teorines išvadas ir hipotezes patvirtina arba paneigia stebėjimo astronomija.
Labai prisidėjo prie mokslo plėtros mėgėjų astronomija. Bet apie tai pakalbėsime atskirai.
Astronomijos problemos
Astronomijos mokslo uždaviniai apima:
1. Matomų ir faktinių dangaus kūnų padėčių ir judėjimų erdvėje tyrimas, jų dydžių ir formų nustatymas.
2. Dangaus kūnų sandaros tyrimas, juose esančios medžiagos cheminės sudėties ir fizikinių savybių (tankio, temperatūros ir kt.) tyrimas.
3. Atskirų dangaus kūnų ir jų formuojamų sistemų atsiradimo ir vystymosi problemų sprendimas.
4. Bendriausių Visatos savybių tyrimas, stebimos Visatos dalies – metagalaktikos teorijos konstravimas.
Gana daug informacijos jau sukaupta dangaus kūnų tyrimo srityje. Tačiau dangaus kūnų sandaros tyrimas tapo įmanomas dėl spektrinės analizės ir fotografijos atsiradimo. Fizinės dangaus kūnų savybės pradėtos tyrinėti XIX amžiaus antroje pusėje, o pagrindinės problemos – tik pastaraisiais metais. Taigi jums, jaunieji astronomai, yra daug darbo. Norint galutinai išspręsti atskirų dangaus kūnų atsiradimo ir vystymosi problemas, reikia kaupti medžiagą, gautą atlikus stebėjimus. Šiuo metu tokių duomenų dar nepakanka, kad būtų galima tiksliai apibūdinti dangaus kūnų ir jų sistemų atsiradimo ir vystymosi procesą. Todėl žinios šioje srityje apsiriboja tik bendrais samprotavimais ir keletu daugiau ar mažiau tikėtinų hipotezių. Taigi šioje srityje jaunieji astronomai turės ką atrasti.
Paskutinė užduotis (sukurti teoriją apie bendras metagalaktikos savybes) yra pati sunkiausia, nes jos sprendimui reikalingi stebėjimo duomenys Visatos regionuose, esančiuose kelių milijardų šviesmečių atstumu, o šiuolaikinės techninės galimybės to dar neleidžia. Tačiau ši problema dabar yra pati aktualiausia daugelio šalių, įskaitant Rusiją, astronomai.
1. Kokios astronomijos studijos. Astronomijos ryšys su kitais mokslais, jos reikšmė
Astronomija * – mokslas, tiriantis dangaus kūnų ir jų sistemų judėjimą, sandarą, kilmę ir vystymąsi. Jo sukauptos žinios pritaikomos praktiniams žmonijos poreikiams tenkinti.
* (Šis žodis kilęs iš dviejų graikų kalbos žodžių: astron – šviesulys, žvaigždė inomos – įstatymas.)
Astronomija yra vienas iš seniausių mokslų, jis atsirado remiantis žmogaus praktiniais poreikiais ir vystėsi kartu su jais. Elementarioji astronominė informacija buvo žinoma prieš tūkstančius metų Babilone, Egipte ir Kinijoje, o šių šalių tautos ja naudojosi matuoti laiką ir orientuotis į horizonto puses.
O mūsų laikais astronomija naudojama tiksliam laikui ir geografinėms koordinatėms nustatyti (navigacijoje, aviacijoje, astronautikoje, geodezijoje, kartografijoje). Astronomija padeda tyrinėti ir tyrinėti kosminę erdvę, plėtoti astronautiką ir tyrinėti mūsų planetą iš kosmoso. Tačiau tai toli gražu neišsemia sprendžiamų užduočių.
Mūsų Žemė yra Visatos dalis. Mėnulis ir Saulė ant jo sukelia atoslūgius ir srautus. Saulės spinduliuotė ir jos pokyčiai veikia žemės atmosferoje vykstančius procesus ir organizmų gyvybinę veiklą. Astronomija taip pat tiria įvairių kosminių kūnų įtakos Žemėje mechanizmus.
Astronomijos kursas baigia mokykloje įgytą fizikos, matematikos ir gamtos mokslų išsilavinimą.
Šiuolaikinė astronomija yra glaudžiai susijusi su matematika ir fizika, biologija ir chemija, geografija, geologija ir astronautika. Pasitelkusi kitų mokslų pasiekimus, tai savo ruožtu juos praturtina, skatina tobulėti, iškeldama jiems naujas užduotis.
Studijuojant astronomiją būtina atkreipti dėmesį į tai, kokia informacija yra patikimi faktai ir kokios yra mokslinės prielaidos, kurios laikui bėgant gali keistis.
Astronomija tiria materiją erdvėje tokiose būsenose ir masteliuose, kurios nėra įmanomos laboratorijose, ir taip plečia fizinį pasaulio vaizdą, mūsų idėjas apie materiją. Visa tai svarbu plėtojant dialektinę-materialistinę gamtos idėją.
Prognozuojanti Saulės ir Mėnulio užtemimų pradžią, kometų atsiradimą, parodžiusi galimybę natūraliai moksliškai paaiškinti Žemės ir kitų dangaus kūnų kilmę ir evoliuciją, astronomija patvirtina, kad žmogaus žinioms ribų nėra.
Praėjusiame amžiuje vienas iš idealistų filosofų, įrodinėdamas žmogaus žinių ribotumą, teigė, kad nors žmonės galėjo išmatuoti atstumus iki kai kurių šviesuolių, jie niekada negalės nustatyti žvaigždžių cheminės sudėties. Tačiau netrukus buvo atrasta spektrinė analizė, astronomai ne tik nustatė žvaigždžių atmosferų cheminę sudėtį, bet ir nustatė jų temperatūrą. Daugelis kitų bandymų nurodyti žmogaus žinių ribas taip pat žlugo. Taigi mokslininkai iš pradžių teoriškai įvertino Mėnulio paviršiaus temperatūrą, vėliau termoelementu ir radijo metodais išmatavo ją nuo Žemės, vėliau šiuos duomenis patvirtino žmonių sukurti ir į Mėnulį siunčiami automatinių stočių prietaisai.
2. Visatos mastelis
Jau žinote, kad natūralus Žemės palydovas Mėnulis yra arčiausiai mūsų esantis dangaus kūnas, kad mūsų planeta kartu su kitomis didelėmis ir mažomis planetomis yra Saulės sistemos dalis, kad visos planetos sukasi aplink Saulę. Savo ruožtu Saulė, kaip ir visos danguje matomos žvaigždės, yra mūsų žvaigždžių sistemos – Galaktikos – dalis. Galaktikos matmenys tokie dideli, kad net 300 000 km/s greičiu skriejanti šviesa atstumą nuo vieno krašto iki kito nukeliauja per šimtą tūkstančių metų. Visatoje yra daug panašių galaktikų, tačiau jos yra labai toli, ir plika akimi galime pamatyti tik vieną iš jų – Andromedos ūką.
Atstumai tarp atskirų galaktikų paprastai yra dešimtis kartų didesni už jų dydžius. Norėdami susidaryti aiškesnį Visatos mastelio vaizdą, atidžiai išstudijuokite 1 pav.
Žvaigždės yra labiausiai paplitęs dangaus kūnų tipas Visatoje, o galaktikos ir jų spiečiai yra pagrindiniai jos struktūriniai vienetai. Erdvė tarp žvaigždžių galaktikų ir tarp galaktikų užpildyta labai retomis medžiagomis dujų, dulkių, elementariųjų dalelių, elektromagnetinės spinduliuotės, gravitacinių ir magnetinių laukų pavidalu.
Astronomija, tirdama judėjimo dėsnius, dangaus kūnų ir jų sistemų sandarą, kilmę ir vystymąsi, suteikia supratimą apie visos Visatos struktūrą ir vystymąsi.
Galite prasiskverbti į Visatos gelmes ir tyrinėti fizinę dangaus kūnų prigimtį naudodami teleskopus ir kitus instrumentus, kuriuos šiuolaikinė astronomija turi dėl sėkmės įvairiose mokslo ir technologijų srityse.
