Астрономия и ее общекультурное значение
Астрономия – одна из древнейших наук. Она возникла из практических потребностей человека в необходимости ориентирования в пространстве и во времени. Слово «астроно
мия» происходит от двух греческих слов «астрон» - звезда, светило и «номос» - закон. Звездное небо всегда притягивало внимание людей, и было той первой книгой Природы, которую человек учился читать и понимать. Древние Греки, весьма тонко разбиравшиеся как в вопросах познания, таки и в вопросах красоты, в числе девяти муз почитали и покровительницу астрономии – Уранию.
С развитием человечества, перед астрономией выдвигались новые задачи, для которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться астрономические инструменты и разрабатываться математические методы обработки наблюдений.
Астрономия - это наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем.
В астрономии решаются три основные задачи, требующие последовательного подхода:
1. Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы;
2. Изучение строения небесных тел, исследование химического состава и физических свойств (плотности, температуры и т.п.) вещества в них;
3. Решение проблемы происхождения и развития отдельных тел и образуемых ими систем.
Первая задача решается с путем длительных наблюдений, начатых еще в древности, а также на основе законов механики, известных уже более 300 лет, и фактически выведенных из астрономических наблюдений. Поэтому в этой области астрономии накоплено достаточно много знаний, особенно для небесных тел, сравнительно близких к Земле. Вторая задача впервые начала находить свое решение немногим более ста лет назад. Третья задача, наиболее сложна, поскольку имеющегося наблюдательного материала для ее решения пока еще далеко не достаточно, и знания в этой области астрономии ограничиваются только общими соображениями и рядом гипотез.
Предметом исследований в современной астрономии является множество самых различных объектов и образуемых ими систем вплоть до всей Вселенной в целом. Многообразны и методы исследований, включающие как теоретический подход, так и всевозможные экспериментальные способы регистрации и измерения космического излучения, которое является основным источником информации в астрономии.
Многообразие объектов и методов приводит к многочисленности разделов и отдельных направлений в астрономии, что не нарушает ее единство как науки, поскольку все разделы имеют единую цель исследований. По характеру получаемой информации выделяют три основных, тесно взаимосвязанных раздела астрономии: астрометрия, небесная механика, астрофизика. Краткая характеристика разделов представлена на схеме 1 (см. рис. 1)
Рис. 1. Структура современной астрономии
В некоторых источниках выделяют такие разделы астрономии, как космогония и космология. Космогония изучает происхождение и эволюцию космических объектов и их систем. Космология изучает происхождение и эволюцию Вселенной в целом.
Современная астрономия, бурно развивающаяся отрасль знания.
В конце XX в. был сделан ряд замечательных открытий: получены убедительные свидетельства существования одиночных черных дыр и гигантских черных дыр в ядрах галактик; открыты планеты, и даже планетные системы вокруг звезд; десятки спутников планет-гигантов; открыты коричневые карлики; была открыта анизотропия реликтового излучения, которая подтверждает теорию Горячей Вселенной и Большого Взрыва; по наблюдениям сверхновых на больших расстояниях обнаружено ускорение расширения Вселенной. Вступили в строй гигантские телескопы-рефлекторы. Важное значение для космологии имеют эксперименты, которые сейчас проводятся в разных странах на самых больших ускорителях элементарных частиц. В результате удается воспроизводить условия, существовавшие в ранней Вселенной вскоре после Большого взрыва. Новые астрономические наблюдения и физические эксперименты помогут гениальным теоретикам «понять Вселенную», создав стройную и непротиворечивую модель множества происходящих в ней процессов и явлений. Недавно выяснилось, что более 90% массы Вселенной — невидимая темная материя. В 2016 году были обнаружены предсказанные общей теорией относительности гравитационные волны.
Астрономия и ее методы имеют большое значение в жизни современного общества.
Практическое значение астрономии. Астрономические методы навигации широко распространяются в мореплавании, авиации и космонавтике. Вычисление эфемерид (таблиц положений) важнейших объектов и составление календарей, также основаны на астрономических данных. Составление географических и топографических карт, предвычисление наступлений морских приливов и отливов, определение силы тяжести в различных точках земной поверхности с целью обнаружения залежей полезных ископаемых – все это в своей основе опирается на астрономические методы.
Научное значение астрономии. Астрономия как наука развивалась и развивается в тесной связи с другими науками: физикой, химией, математикой. Исследование процессов, происходящих на различных небесных телах, позволяет астрономам изучать вещество в таких его состояниях, какие еще не достигнуты в земных лабораториях. С одной стороны методы физики и математики широко применяются в астрономии, с другой стороны, астрономия – сама является незаменимым полигоном, на котором проходят испытания многие физические теории
Мировоззренческое значение астрономии. Изучая небесные явления, исследуя природу, строение и развитие небесных тел, выявляя наиболее общие закономерности окружающего нас мира, астрономия доказывает, что Вселенная подчинена единым законам природы и в согласии с ними развивается во времени и в пространстве. Поэтому выводы астрономии имеют глубокое философское значение и определяют мировоззрение людей; противодействуют мистическим и лженаучным представлениям.
Таким образом, астрономические знания – это неотъемлемая часть человеческой культуры, их ценность для обеспечения целостного восприятия мира, формирования научного мировоззрения и развития личности обучаемого несомненна, поэтому они, безусловно, должны найти отражение в содержании современного образования.
Единицы измерения расстояний в астрономии
Астрономическая единица | Световой год | Парсек | |
Определение | - расстояние, равное среднему радиусу земной орбиты (среднее расстояние от Земли до Солнца) | - расстояние, которое свет проходит за 1 год | - расстояние, с которого средний радиус земной орбиты, перпендикулярный лучу зрения, виден под углом в одну угловую секунду (1″) |
Обозначение | а.е. | св.год | пк (пс) |
Численное значение | 1 а.е. = 149 597 870 км 1а.е.= 4,85×10−6 пк | 1св.год = 9,46*1012 км 1св.год = 63240 а.е. | 1 пк = 3, 0857*1013 км 1 пк =3,2616 св. года 1 пк =206265 а.е. |
Где используется | в пределах Солнечной системы | для выражения межзвездных и межгалактических расстояний |