Astronomija

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Nauka
Astronomija
engleski Astronomija
Mozaik slika Rakovine magline. Kreirala NASA sa svemirskim teleskopom Hubble 1999-2000.
Tema Prirodna nauka
Predmet studija Univerzum
Početni period XVIII vijek
Glavni pravci nebeska mehanika , astrofizika , kosmologija , planetologija itd.
Wikimedia Commons logo Medijski fajlovi na Wikimedia Commons

Astronomija (od starogrčkog. Ἄστρον - "zvijezda" i νόμος - "zakon") je nauka o svemiru , koja proučava lokaciju, kretanje , strukturu, porijeklo i razvoj nebeskih tijela i sistema[1] .

Astronomija posebno proučava Sunce i druge zvijezde , planete Sunčevog sistema i njihove satelite , egzoplanete , asteroide , komete , meteoroide , međuplanetarnu materiju , međuzvjezdanu materiju , pulsare , crne rupe , magline , galaksije i njihova jata , kvazare i još mnogo toga[1] ...

Etimologija imena

Termin "astronomija" ( starogrčki ἀστρονομία ) potiče od starogrčkih riječi ἀστήρ, ἄστρον (aster, astronom) - " zvijezda " i νόμος (nomos) - "običaj, institucija, zakon"[1] .

Priča

Astronomija je jedna od najstarijih i najstarijih nauka . Nastala je iz praktičnih potreba čovečanstva.

Otkad postoje ljudi na Zemlji, oduvijek ih je zanimalo šta su vidjeli na nebu. Još u davna vremena uočili su vezu između kretanja nebeskih tijela na nebu i periodičnih promjena vremena. Astronomija je tada temeljito pomiješana sa astrologijom .

Rasporedom zvijezda i sazviježđa primitivni farmeri određivali su početak godišnjih doba. Nomadska plemena su bila vođena Suncem i zvijezdama. Potreba za hronologijom dovela je do stvaranja kalendara. Čak su i praistorijski ljudi znali za glavne pojave povezane s izlaskom i zalaskom Sunca, Mjeseca i nekih zvijezda. Periodično ponavljanje pomračenja Sunca i Mjeseca poznato je od davnina. Među najstarijim pisanim izvorima nalaze se opisi astronomskih pojava, kao i primitivne računske sheme za predviđanje vremena izlaska i zalaska svijetlih nebeskih tijela, metode mjerenja vremena i vođenja kalendara.

Praistorijske kulture i najstarije civilizacije ostavile su za sobom brojne astronomske artefakte , svjedočeći o njihovom poznavanju zakona kretanja nebeskih tijela. Primjeri uključuju preddinastički drevni egipatski spomenici i Stonehenge . Prva civilizacija Babilonaca , Grka , Kineza [en] , Indijaca , Maja i Inka već je vršila metodička posmatranja noćnog neba .

Astronomija se uspješno razvijala u starom Babilonu, Egiptu, Kini i Indiji. Kineska hronika opisuje pomračenje Sunca, koje se dogodilo u 3. milenijumu pre nove ere. e. Teorije koje su na osnovu napredne aritmetike i geometrije objašnjavale i predviđale kretanje Sunca, Mjeseca i svijetlih planeta nastale su u mediteranskim zemljama u posljednjim stoljećima pretkršćanske ere. Zajedno sa jednostavnim, ali efikasnim instrumentima, služili su u praktične svrhe sve do renesanse.

Astronomija je posebno razvijena u staroj Grčkoj. Pitagora je prvi došao do zaključka da Zemlja ima sferni oblik, a Aristarh sa Samosa je sugerirao da se Zemlja okreće oko Sunca. Hiparh u II veku. BC e. sastavio jedan od prvih zvjezdanih kataloga. U djelu Ptolomeja " Almagesta ", napisanom u II vijeku. n. e., ocrtava geocentrični sistem svijeta , koji je općenito prihvaćen skoro hiljadu i po godina. U srednjem vijeku astronomija je postigla značajan razvoj u zemljama Istoka. U XV veku. Ulugbek je u to vrijeme izgradio opservatoriju u blizini Samarkanda sa preciznim instrumentima. Ovdje je sastavljen prvi katalog zvijezda nakon Hiparha.

Od XVI veka. počinje razvoj astronomije u Evropi. Novi zahtjevi postavljeni su u vezi s razvojem trgovine i plovidbe i nastankom industrije, doprinijeli su oslobađanju nauke od uticaja religije i doveli do niza velikih otkrića.

Od svih prirodnih nauka, papska kurija je najviše napala astronomiju. Tek 1822. godine inkvizicija je formalno objavila – u suprotnosti s prethodnim stavovima Katoličke crkve – da je u Rimu dozvoljeno štampanje knjiga, u kojima su iznosili presude o kretanju Zemlje i nepokretnosti Sunca. Nakon toga, prilikom objavljivanja Indeksa zabranjenih knjiga 1835., iz njega su isključena imena Kopernika , Keplera i Galileja [2] .

Konačno razdvajanje naučne astronomije dogodilo se tokom renesanse i dugo je trajalo. Ali samo pronalazak teleskopa omogućio je astronomiji da se razvije u modernu nezavisnu nauku.

Istorijski gledano, astronomija je uključivala astrometriju , navigaciju zvijezdama , opservacijsku astronomiju , kalendar, pa čak i astrologiju . Profesionalna astronomija se danas često smatra sinonimom za astrofiziku .

Rođenje moderne astronomije povezuje se sa odbacivanjem geocentričnog sistema sveta Ptolomeja (II vek) i njegovom zamenom heliocentričnim sistemom Nikole Kopernika (sredina 16. veka), sa početkom proučavanja nebeskih tela sa teleskop (Galileo, početak 17. vijeka) i otkriće zakona univerzalne privlačnosti ( Isak Njutn , kasno 17. vijek). XVIII-XIX vijek je za astronomiju bio period akumulacije informacija i znanja o Sunčevom sistemu, našoj galaksiji i fizičkoj prirodi zvijezda, Sunca, planeta i drugih kosmičkih tijela.

Naučno-tehnološka revolucija 20. veka imala je izuzetno veliki uticaj na razvoj astronomije, a posebno astrofizike.

Pojava velikih optičkih teleskopa, stvaranje radio-teleskopa visoke rezolucije i implementacija sistematskih opservacija doveli su do otkrića da je Sunce dio ogromnog diskastog sistema koji se sastoji od mnogo milijardi zvijezda - galaksije . Početkom 20. veka astronomi su otkrili da je ovaj sistem jedna od miliona sličnih galaksija.

Otkriće drugih galaksija bilo je poticaj za razvoj ekstragalaktičke astronomije. Proučavanje spektra galaksija omogućilo je Edwinu Hubbleu 1929. godine da otkrije fenomen " recesije galaksija ", koji je kasnije objašnjen na osnovu općeg širenja Univerzuma.

Upotreba raketa i veštačkih zemaljskih satelita za ekstraatmosferska astronomska posmatranja dovela je do otkrića novih tipova kosmičkih tela: radio galaksija, kvazara, pulsara, izvora rendgenskih zraka, itd. Osnove teorije evolucije zvezda i razvijena je kosmogonija Sunčevog sistema. Postignuće astrofizike XX veka bila je relativistička kosmologija - teorija evolucije Univerzuma.

Astronomija je jedna od rijetkih znanosti u kojoj laici još uvijek mogu igrati aktivnu ulogu: amaterska astronomija je doprinijela brojnim važnim astronomskim otkrićima.

Struktura astronomije kao naučne discipline

Lunarna astronomija: Veliki krater na slici je Daedalus , snimila ga je posada Apolla 11 dok je kružila oko Mjeseca 1969. godine . Krater se nalazi blizu središta nevidljive strane Mjeseca, njegov prečnik je oko 93 km
Ekstragalaktička astronomija: gravitaciono sočivo . Vidljivo je nekoliko plavih objekata u obliku petlje, koji su višestruke slike iste galaksije, pomnožene efektom gravitacionog sočiva iz skupa žutih galaksija blizu centra fotografije. Sočivo nastaje gravitacionim poljem klastera koje savija svjetlosne zrake, što dovodi do povećanja i izobličenja slike udaljenijeg objekta.

Moderna astronomija podijeljena je na niz dijelova koji su usko povezani jedni s drugima, pa je podjela astronomije donekle proizvoljna. Glavni delovi astronomije su:

  • astrometrija - proučava prividne položaje i kretanja zvijezda. Ranije je uloga astrometrije bila i u visokopreciznom određivanju geografskih koordinata i vremena proučavanjem kretanja nebeskih tijela (sada se za to koriste druge metode). Moderna astrometrija se sastoji od:
    • fundamentalna astrometrija, čiji su zadaci određivanje koordinata nebeskih tijela iz posmatranja, sastavljanje kataloga položaja zvijezda i određivanje numeričkih vrijednosti astronomskih parametara - veličina koje omogućavaju uzimanje u obzir redovitih promjena u koordinate zvijezda;
    • sferna astronomija , koja razvija matematičke metode za određivanje prividnog položaja i kretanja nebeskih tijela koristeći različite koordinatne sisteme, kao i teoriju pravilnih promjena koordinata zvijezda s vremenom;
  • Teorijska astronomija pruža metode za određivanje orbita nebeskih tijela iz njihovih vidljivih položaja i metode za izračunavanje efemerida (vidljivih položaja) nebeskih tijela iz poznatih elemenata njihovih orbita ( inverzni problem ).
  • Nebeska mehanika proučava zakone kretanja nebeskih tela pod dejstvom sila univerzalne gravitacije, određuje mase i oblik nebeskih tela i stabilnost njihovih sistema.

Ova tri dijela uglavnom se bave prvim problemom astronomije (proučavanje kretanja nebeskih tijela), a često se nazivaju klasičnom astronomijom .

  • Astrofizika proučava strukturu, fizička svojstva i hemijski sastav nebeskih objekata. Dijeli se na: a) praktičnu (posmatračku) astrofiziku , u kojoj se razvijaju i primjenjuju praktične metode astrofizičkih istraživanja i odgovarajući instrumenti i uređaji; b) teorijska astrofizika , u kojoj se, na osnovu zakona fizike, daju objašnjenja posmatranih fizičkih pojava.

Određeni broj sekcija astrofizike izdvaja se prema specifičnim istraživačkim metodama.

  • Zvjezdana astronomija proučava pravilnosti prostorne distribucije i kretanja zvijezda, zvjezdanih sistema i međuzvjezdane materije, uzimajući u obzir njihove fizičke karakteristike.
  • Kosmohemija proučava hemijski sastav kosmičkih tela, zakone rasprostranjenosti i distribucije hemijskih elemenata u Univerzumu, procese kombinacije i migracije atoma tokom formiranja kosmičke materije. Ponekad se izdvaja nuklearna kozmohemija, koja proučava procese radioaktivnog raspada i izotopskog sastava kosmičkih tijela. Nukleogeneza se ne razmatra u okviru kosmohemije.

U ova dva dijela uglavnom se rješavaju pitanja drugog problema astronomije (struktura nebeskih tijela).

  • Kosmogonija ispituje porijeklo i evoluciju nebeskih tijela, uključujući i našu Zemlju.
  • Kosmologija proučava opšte zakone strukture i razvoja Univerzuma.

Na osnovu svih stečenih znanja o nebeskim tijelima, zadnja dva dijela astronomije rješavaju njen treći problem (postanak i evolucija nebeskih tijela).

Kurs opšte astronomije sadrži sistematski prikaz informacija o glavnim metodama i glavnim rezultatima dobijenim u različitim granama astronomije.

Jedan od novih pravaca koji se pojavio tek u drugoj polovini 20. veka je arheoastronomija , koja proučava astronomska znanja starih ljudi i pomaže da se datiraju drevne strukture zasnovane na fenomenu precesije Zemlje .

Zvezdana astronomija

Planetarna maglina mrava - Mz3. Izbacivanje plina iz umiruće središnje zvijezde je simetrično, za razliku od haotičnog izbacivanja običnih eksplozija.

Proučavanje zvijezda i zvjezdane evolucije je fundamentalno za naše razumijevanje svemira . Astronomi proučavaju zvijezde koristeći i opservacije i teorijske modele, a sada i koristeći kompjuterske numeričke simulacije.

Formiranje zvijezda se događa u maglinama plina i prašine. Prilično guste oblasti maglina mogu se sabijati gravitacijom, zagrijavajući se zbog potencijalne energije koja se oslobađa u ovom slučaju. Kada temperatura postane dovoljno visoka, u jezgru protozvijezde počinju termonuklearne reakcije i ona postaje zvijezda [3] : 264 .

Gotovo svi elementi teži od vodonika i helijuma nastaju u zvijezdama.

Predmeti proučavanja i zadaci astronomije

Radio teleskopi su jedan od mnogih različitih instrumenata koje koriste astronomi

Glavni zadaci astronomije su[1] :

  1. Proučavanje vidljivih, a potom i stvarnih položaja i kretanja nebeskih tijela u svemiru, određivanje njihove veličine i oblika.
  2. Proučavanje strukture nebeskih tijela, proučavanje hemijskog sastava i fizičkih svojstava (gustina, temperatura, itd.) supstance u njima.
  3. Rješavanje problema nastanka i razvoja pojedinih nebeskih tijela i sistema koje oni formiraju.
  4. Proučavanje najopštijih svojstava Univerzuma , izgradnja teorije vidljivog dijela Univerzuma - Metagalaksije .

Rješenje ovih problema zahtijeva stvaranje efikasnih istraživačkih metoda, kako teorijskih tako i praktičnih. Prvi problem se rešava kroz dugotrajna posmatranja, započeta u antičko doba, kao i na osnovu zakona mehanike , koji su poznati već oko 300 godina. Stoga u ovoj oblasti astronomije imamo najbogatije informacije, posebno za nebeska tijela relativno bliska Zemlji : Mjesec , Sunce , planete , asteroide itd.

Rješenje drugog problema postalo je moguće u vezi s pojavom spektralne analize i fotografije . Proučavanje fizičkih svojstava nebeskih tijela počelo je u drugoj polovini 19. stoljeća , a glavni problemi - tek posljednjih godina.

Treći zadatak zahtijeva akumulaciju vidljivog materijala. Trenutno su takvi podaci još uvijek nedovoljni za tačan opis procesa nastanka i razvoja nebeskih tijela i njihovih sistema. Поэтому знания в этой области ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее правдоподобных гипотез.

Четвёртая задача является самой масштабной и самой сложной. Практика показывает, что для её решения уже недостаточно существующих физических теорий. Необходимо создание более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы при предельных значениях плотности , температуры , давления . Для решения этой задачи требуются наблюдательные данные в областях Вселенной , находящихся на расстояниях в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран, в том числе и России .

В астрономии, как и в других науках, много нерешённых проблем .

Астрономические инструменты

Наблюдения и виды астрономии

Представление о наблюдаемой Вселенной, которое включает в себя изображения с различных телескопов .

В XX веке астрономия разделилась на две основные ветви:

  1. наблюдательная астрономия — получение наблюдательных данных о небесных телах, которые затем анализируются;
  2. теоретическая астрономия — ориентирована на разработку моделей (аналитических или компьютерных) для описания астрономических объектов и явлений.

Эти две ветви дополняют друг друга: теоретическая астрономия ищет объяснения результатам наблюдений, а наблюдательная астрономия даёт материал для теоретических выводов и гипотез и возможность их проверки.

Бо́льшая часть астрономических наблюдений — это регистрация и анализ видимого света и другого электромагнитного излучения [4] . Астрономические наблюдения могут быть разделены в соответствии с областью электромагнитного спектра, в которой проводятся измерения. Некоторые части спектра можно наблюдать с Земли (то есть её поверхности), а другие наблюдения ведутся только на больших высотах или в космосе (в космических аппаратах на орбите Земли). Подробные сведения об этих группах исследований приведены ниже.

Оптическая астрономия

Оптическая астрономия (которую ещё называют астрономией видимого света) — древнейшая форма исследования космоса [5] . Сначала наблюдения зарисовывали от руки. В конце XIX века и большей части XX века исследования осуществлялись по фотографиям. Сейчас изображения получают цифровыми детекторами, в частности детекторами на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС). Хотя видимый свет охватывает диапазон примерно от 4000 Ǻ до 7000 Ǻ (400—700 нанометров) [5] , оборудование, применяемое в этом диапазоне, позволяет исследовать ближний ультрафиолетовый и инфракрасный диапазон.

Инфракрасная астрономия

Инфракрасный космический телескоп « Гершель »

Инфракрасная астрономия касается регистрации и анализа инфракрасного излучения небесных тел. Хотя длина его волны близка к длине волны видимого света, инфракрасное излучение сильно поглощается атмосферой, кроме того, в этом диапазоне сильно излучает атмосфера Земли. Поэтому обсерватории для изучения инфракрасного излучения должны быть расположены на высоких и сухих местах или в космосе. Инфракрасный спектр полезен для изучения объектов, которые слишком холодны, чтобы излучать видимый свет (например, планеты и газопылевые диски вокруг звёзд). Инфракрасные лучи могут проходить через облака пыли, поглощающие видимый свет, что позволяет наблюдать молодые звезды в молекулярных облаках и ядрах галактик [6] . Некоторые молекулы мощно излучают в инфракрасном диапазоне, и это даёт возможность изучать химический состав астрономических объектов (например, находить воду в кометах) [7] .

Ультрафиолетовая астрономия

Ультрафиолетовая астрономия имеет дело с длинами волн примерно от 100 до 3200 Å (10—320 нанометров) [8] . Свет на этих длинах волн поглощается атмосферой Земли, поэтому исследование этого диапазона выполняют из верхних слоёв атмосферы или из космоса. Ультрафиолетовая астрономия лучше подходит для изучения горячих звёзд (классов O и B), поскольку основная часть излучения приходится именно на этот диапазон. Сюда относятся исследования голубых звёзд в других галактиках и планетарных туманностей, остатков сверхновых, активных галактических ядер. Однако ультрафиолетовое излучение легко поглощается межзвёздной пылью, поэтому в результаты измерений следует вносить поправку на неё.

Радиоастрономия

Сверхбольшой массив радиотелескопов ( Very Large Array ) в Сирокко, Нью-Мексико, США

Радиоастрономия — это исследование излучения с длиной волны, большей чем один миллиметр (примерно) [8] . Радиоастрономия отличается от большинства других видов астрономических наблюдений тем, что исследуемые радиоволны можно рассматривать именно как волны, а не как отдельные фотоны. Итак, можно измерить как амплитуду, так и фазу радиоволны, а для коротких волн это не так легко сделать [8] .

Хотя некоторые радиоволны излучаются астрономическими объектами в виде теплового излучения, большинство радиоизлучения, наблюдаемого с Земли, является по происхождению синхротронным излучением, которое возникает, когда электроны движутся в магнитном поле [8] . Кроме того, некоторые спектральные линии образуются межзвёздным газом, в частности спектральная линия нейтрального водорода длиной 21 см [8] .

В радиодиапазоне наблюдается широкое разнообразие космических объектов, в частности сверхновые звезды, межзвёздный газ, пульсары и активные ядра галактик [8] .

Рентгеновская астрономия

Рентгеновская астрономия изучает астрономические объекты в рентгеновском диапазоне. Обычно объекты излучают рентгеновское излучение благодаря:

Поскольку рентгеновское излучение поглощается атмосферой Земли, рентгеновские наблюдения в основном выполняют из орбитальных станций, ракет или космических кораблей. К известным рентгеновским источникам в космосе относятся: рентгеновские двойные звезды, пульсары, остатки сверхновых, эллиптические галактики, скопления галактик, а также активные ядра галактик [8] .

Гамма-астрономия

Гамма-астрономия — это исследование самого коротковолнового излучения астрономических объектов. Гамма-лучи могут наблюдаться непосредственно (такими спутниками, как Телескоп Комптон ) или опосредованно (специализированными телескопами, которые называются атмосферные телескопы Черенкова ). Эти телескопы фиксируют вспышки видимого света, образующиеся при поглощении гамма-лучей атмосферой Земли вследствие различных физических процессов вроде эффекта Комптона, а также черенковское излучение [9] .

Большинство источников гамма-излучения — это гамма-всплески , которые излучают гамма-лучи всего от нескольких миллисекунд до тысячи секунд. Только 10 % источников гамма-излучения активны долгое время. Это, в частности, пульсары, нейтронные звезды и кандидаты в чёрные дыры в активных галактических ядрах [8] .

Астрономия, не связанная с электромагнитным излучением

С Земли наблюдается не только электромагнитное излучение, но и другие типы излучения.

В нейтринной астрономии для выявления нейтрино используют специальные подземные объекты, такие как SAGE, GALLEX и Камиока II / III [8] . Эти нейтрино приходят главным образом от Солнца, но также от сверхновых звёзд. Кроме того, современные обсерватории могут регистрировать космические лучи, поскольку это частицы очень высокой энергии, дающие при входе в атмосферу Земли каскады вторичных частиц [10] . Кроме того, некоторые будущие детекторы нейтрино будут также непосредственно чувствительны к частицам, рождённым, когда космические лучи попадают в атмосферу Земли [8] .

Новым направлением в разновидности методов астрономии может стать гравитационно-волновая астрономия , которая стремится использовать детекторы гравитационных волн для наблюдения компактных объектов. Несколько обсерваторий уже построено, например, лазерный интерферометр гравитационной обсерватории LIGO [11] . Впервые гравитационные волны были обнаружены в 2015 году.

Планетарная астрономия занимается не только наземными наблюдениями небесных тел, но и их непосредственным изучением с помощью космических аппаратов, в том числе доставивших на Землю образцы вещества. Кроме того, многие аппараты собирают различную информацию на орбите или на поверхности небесных тел, а некоторые и проводят там различные эксперименты.

Астрометрия и небесная механика

Астрометрия — один из старейших подразделов астрономии. Она занимается измерениями положения небесных объектов. Точные данные о расположении Солнца, Луны, планет и звёзд когда-то играли чрезвычайно важную роль в навигации. Тщательные измерения положения планет привели к глубокому пониманию гравитационных возмущений, что позволило с высокой точностью рассчитывать их прошлое расположение и предсказывать будущее. Эта отрасль известна как небесная механика. Сейчас отслеживание околоземных объектов позволяет прогнозирования сближения с ними, а также возможные столкновения различных объектов с Землёй [12] .

Измерения параллаксов ближайших звёзд — фундамент для определения расстояний в дальнем космосе и измерения масштабов Вселенной. Эти измерения обеспечили основу для определения свойств отдалённых звёзд; свойства могут быть сопоставлены с соседними звёздами. Измерения лучевых скоростей и собственных движений небесных тел позволяет исследовать кинематику этих систем в нашей галактике. Астрометрические результаты могут использоваться для измерения распределения тёмной материи в галактике [13] .

В 1990-х годах астрометрические методы измерения звёздных колебаний были применены для обнаружения крупных внесолнечных планет (планет на орбитах соседних звёзд) [14] .

Внеатмосферная астрономия

Исследования с помощью космической техники занимают особое место среди методов изучения небесных тел и космической среды. Начало было положено запуском в СССР в 1957 году первого в мире искусственного спутника Земли. Космические аппараты позволили проводить исследования во всех диапазонах длин волн электромагнитного излучения. Поэтому современную астрономию часто называют всеволновой. Внеатмосферные наблюдения позволяют принимать в космосе излучения, которые поглощает или очень меняет земная атмосфера: радиоизлучения некоторых длин волн, не доходят до Земли, а также корпускулярные излучения Солнца и других тел. Исследование этих, ранее недоступных видов излучения звёзд и туманностей, межпланетной и межзвёздной среды очень обогатило наши знания о физических процессах Вселенной. В частности, были открыты неизвестные ранее источники рентгеновского излучения — рентгеновские пульсары. Много информации о природе отдалённых от нас тел и их систем также получено благодаря исследованиям, выполненным с помощью спектрографов , установленных на различных космических аппаратах.

Многоканальная астрономия

Многоканальная астрономия использует одновременный приём электромагнитного излучения, гравитационных волн и элементарных частиц, испускаемых одним и тем же космическим объектом или явлением, для его изучения.

Теоретическая астрономия

Астрономы-теоретики используют широкий спектр инструментов, которые включают аналитические модели (например, политропы для приближённого поведения звёзд) и численное моделирование. Каждый из методов имеет свои преимущества. Аналитическая модель процесса, как правило, лучше даёт понять суть того, почему это (что-то) происходит. Численные модели могут свидетельствовать о наличии явлений и эффектов, которых, вероятно, иначе не было бы видно [15] [16] .

Теоретики в области астрономии стремятся создавать теоретические модели и выяснить в исследованиях последствия этих моделирований. Это позволяет наблюдателям искать данные, которые могут опровергнуть модель или помогает в выборе между несколькими альтернативными или противоречивыми моделями. Теоретики также экспериментируют в создании или видоизменении модели с учётом новых данных. В случае несоответствия общая тенденция состоит в попытке достигнуть коррекции результата минимальными изменениями модели. В некоторых случаях большое количество противоречивых данных со временем может привести к полному отказу от модели.

Темы, которые изучают теоретические астрономы: звёздная динамика и эволюция галактик, крупномасштабная структура Вселенной, происхождение космических лучей, общая теория относительности и физическая космология, в частности космология струн и астрофизика элементарных частиц. Теория относительности важна для изучения крупномасштабных структур, для которых гравитация играет значительную роль в физических явлениях. Это основа исследований чёрных дыр и гравитационных волн. Некоторые широко принятые и изучены теории и модели в астрономии, теперь включённые в модель Лямбда-CDM , — Большой Взрыв, расширение космоса, тёмная материя и фундаментальные физические теории.

Любительская астрономия

Астрономия — одна из наук, где вклад любителей может быть значительным [17] . Общий объём любительских наблюдений больше, чем профессиональных, хотя технические возможности любителей намного меньше. Иногда они самостоятельно строят себе оборудование (как и 2 века назад). Наконец большинство учёных вышли именно из этой среды. Главные объекты наблюдений астрономов-любителей — Луна, планеты, звезды, кометы, метеорные потоки и различные объекты глубокого космоса, а именно: звёздные скопления, галактики и туманности. Одна из ветвей любительской астрономии, любительская астрофотография, представляет собой фотографирование участков ночного неба. Многие любители специализируются по отдельным объектам, типам объектов или типам событий [18] [19] .

Большинство любителей работает в видимом спектре, но небольшая часть экспериментирует с другими длинами волн. Это включает использование инфракрасных фильтров на обычных телескопах, а также использование радиотелескопов . Пионер любительской радиоастрономииКарл Янский , который начал наблюдать небо в радиодиапазоне в 1930-х годах. Некоторые астрономы-любители используют как домашние телескопы, так и радиотелескопы, которые изначально были построены для астрономических учреждений, но теперь доступны для любителей (как для крупных исследовательских институтов) [20] [21] .

Астрономы-любители и сейчас продолжают вносить вклад в эту науку. Это одна из немногих дисциплин, где их вклад может быть значительным. Довольно часто они наблюдают покрытия астероидами звёзд, и эти данные используются для уточнения орбит астероидов. Иногда любители находят кометы, а многие из них регулярно наблюдают переменные звёзды. А достижения в области цифровых технологий позволили любителям добиться впечатляющего прогресса в области астрофотографии [22] [23] [24] .

В образовании

2009 год был объявлен ООН Международным годом астрономии . Основной упор делается на повышении общественной заинтересованности астрономией и её понимания. С этой же целью каждый год проводится день астрономии . 24 сентября 2020 года на 15-й встрече и 24-25 марта 2021 года на 16-й встрече Консультативной группы по планированию космических миссий (КГПКМ) [25] [26] , а также 30 апреля 2021 года на 7-й Конференции по планетарной защите [27] обсуждалось решение о подаче заявки в Секретариат ООН о провозглашении 2029 года Международным годом планетарной защиты.

Как отдельный предмет астрономию ввели в школах СССР в 1932 году (в седьмом и девятом классах), в 1935 году её перенесли в десятый класс. С 1993 году астрономию перевели в факультативы , и она фактически исчезла из учебных программ. Согласно опросам ВЦИОМ , в 2007 году 29 % россиян считали, что не Земля вращается вокруг Солнца, а наоборот — Солнце вращается вокруг Земли, а в 2011 году уже 33 % россиян придерживались этой точки зрения [28] . С 1 сентября 2017 года преподавание астрономии в школах России вновь стало обязательным (в десятом или одиннадцатом классе) [29] [30] .

Коды в системах классификации знаний

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 4 Кононович и Мороз, 2004 , с. 5.
  2. Индекс // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
  3. Звездообразование / Марочник Л. С. // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Редкол.: Р. А. Сюняев (Гл. ред.) и др. — 2-е изд. — М. : Советская энциклопедия , 1986. — С. 262—267. — 783 с. — 70 000 экз.
  4. Electromagnetic Spectrum (англ.) . NASA. Дата обращения: 8 сентября 2006. Архивировано 5 сентября 2006 года.
  5. 1 2 Moore, P. Philip's Atlas of the Universe (англ.) . — Great Britain: George Philis Limited, 1997. — ISBN 0-540-07465-9 .
  6. Staff . Why infrared astronomy is a hot topic (англ.) , ESA (11 September 2003). Архивировано 30 июля 2012 года. Дата обращения 11 августа 2008.
  7. Infrared Spectroscopy – An Overview (англ.) , NASA/IPAC. Архивировано 5 августа 2012 года. Дата обращения 11 августа 2008.
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Allen's Astrophysical Quantities (англ.) / Cox, AN. — New York: Springer-Verlag , 2000. — P. 124. — ISBN 0-387-98746-0 .
  9. Penston, Margaret J. The electromagnetic spectrum (англ.) . Particle Physics and Astronomy Research Council (14 August 2002). Дата обращения: 17 августа 2006. Архивировано 8 сентября 2012 года.
  10. Gaisser, Thomas K. Cosmic Rays and Particle Physics (неопр.) . — Cambridge University Press , 1990. — С. 1 —2. — ISBN 0-521-33931-6 .
  11. Tammann, GA; Thielemann, FK; Trautmann, D. Opening new windows in observing the Universe (англ.) . EDP Sciences . Europhysics News (1 October 2008). Дата обращения: 3 февраля 2010.
  12. Calvert, James B. Celestial Mechanics (англ.) . University of Denver (28 March 2003). Дата обращения: 21 августа 2006. Архивировано 7 сентября 2006 года.
  13. Hall of Precision Astrometry (англ.) . University of Virginia Department of Astronomy. Дата обращения: 10 августа 2006. Архивировано 26 августа 2006 года.
  14. Wolszczan, A.; Frail, DA A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257+12 (англ.) // Nature : journal. — 1992. — Vol. 355 , no. 6356 . — P. 145—147 . — doi : 10.1038/355145a0 . — Bibcode : 1992Natur.355..145W .
  15. Roth H. A Slowly Contracting or Expanding Fluid Sphere and its Stability // Physical Review. — 1932. — Vol. 39, Is. 3. — P. 525–529. — doi : 10.1103/PhysRev.39.525 . — Bibcode : 1932PhRv...39..525R .
  16. Eddington AS Internal Constitution of the Stars . — Cambridge University Press, 1988. — 407 p. — (Cambridge Science Classics). — ISBN 978-0-521-33708-3 .
  17. Mims III, Forrest M. Amateur Science—Strong Tradition, Bright Future (англ.) // Science. — 1999. — Vol. 284 , no. 5411 . — P. 55—56 . — doi : 10.1126/science.284.5411.55 . — Bibcode : 1999Sci...284...55M .
  18. The Americal Meteor Society (англ.) . Дата обращения: 24 августа 2006. Архивировано 22 августа 2006 года.
  19. Lodriguss, Jerry Catching the Light: Astrophotography (англ.) . Дата обращения: 24 августа 2006. Архивировано 1 сентября 2006 года.
  20. Ghigo, F. Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves (англ.) . National Radio Astronomy Observatory (7 February 2006). Дата обращения: 24 августа 2006. Архивировано 31 августа 2006 года.
  21. Cambridge Amateur Radio Astronomers (англ.) . Дата обращения: 24 августа 2006. Архивировано 24 мая 2012 года.
  22. The International Occultation Timing Association (англ.) . Дата обращения: 24 августа 2006. Архивировано 21 августа 2006 года.
  23. Edgar Wilson Award (англ.) . IAU Central Bureau for Astronomical Telegrams. Дата обращения: 24 октября 2010. Архивировано 24 октября 2010 года.
  24. American Association of Variable Star Observers (англ.) . AAVSO. Дата обращения: 3 февраля 2010. Архивировано 2 февраля 2010 года.
  25. Summary of the 15th meeting of the Space Mission Planning Advisory Group (SMPAG) (англ.) . ESA. Дата обращения: 2 мая 2021.
  26. SUMMARY OF THE 16th MEETING OF THE SPACE MISSION PLANNING ADVISORY GROUP (SMPAG) (англ.) . ESA. Дата обращения: 2 мая 2021.
  27. PANEL: PROPOSAL FOR AN INTERNATIONAL YEAR OF PLANETARY DEFENSE (англ.) . IAA. Дата обращения: 2 мая 2021.
  28. Черепащук А. М. Пришли к торжеству Cредневековья: что дальше? // Комиссия РАН по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований В защиту науки. — 2015. — № 16 .
  29. Сурдин В. Г. Астрономия. Популярные лекции. — Изд. 2-е, расширенное. — М. : МЦНМО, 2019. — С. 3. — 352 с. — ISBN 978-5-4439-2823-4 .
  30. Уроки астрономии введут в российских школах с нового учебного года . Meduza (3 апреля 2017). Дата обращения: 6 октября 2018.

Литература

Ссылки