Реферат на тему: «астрономия наших дней»

Что такое астрономия и почему она не астрология

В Древнем Мире пытливый ум человека смотрел вниз и наверх. Те, кто смотрел себе под ноги, развивали физику, архитектуру и другие прикладные науки.

Смотрители неба видели звезды, которые двигались по определенным траекториям, пропадали старые и появлялись новые. Магия творилась на ночном небе, но она помогала ориентироваться в море и считать дни.

Астрономия считается одной из древнейших наук, едва человек вышел за пределы своей деревни, как ему понадобились ориентиры. А календарь был нужен для счета времени, посевов и религиозных обрядах. Старейшее задокументированное упоминание науки о звездах относят к 9 тысячелетию до нашей эры.

В широком смысле, астрономия – наука о Вселенной. Если вначале астрономы наблюдали звезды, то позже открывали планеты солнечной системы, их спутники.

Время шло и сейчас добавились черные дыры, туманности, межзвездное пространство. Сейчас это сотни специальностей, но общее название «астроном» все еще не ушло в забытье. Да и простой обыватель доволен, что есть общее название профессии.

А чем же отличается астрология? И почему астрономия – круто, а астрология попахивает шарлатанами? Во все времена люди желали сделать свой мир более предсказуемым.

Боги, религии, гадания… и однажды решили, что небесные тела обязаны влиять на судьбу человека. Этим и занимается астрология – просчитывает, как звезды и планеты влияют на нашу судьбу. Объективных доказательств правдивости науки нет, так что это вопрос веры. А вера, то есть мысли, материальна.

«Новая уранометрия»

Новая уранометрия»
немецкого астронома Фридриха Вильгельма Аргеландера (1799 — 1846) — первый
звездный атлас современного типа.

Аргеландер родился в Мемеле
(сегодня Клайпеда). Он учился в Кенигсберге, два года работал в Кенигсбергской
обсерватории под руководством великого звездного наблюдателя Фридриха Бесселя
(1784 — 1846). После возвращения в Россию он был назначен директором
обсерватории в Або (ныне Турку) в Финляндии по рекомендации Бесселя. Через
несколько лет он стал профессором Университета Хельсинки (Хельсинки). В 1835 г.
Аргеландер был приглашен в Бонн в качестве профессора университета и директора
обсерватории.

В 1843 г. была опубликована
«Новая уранометрия», в которой астроном вернулся к традиции и
исключил все созвездия, введенные астрономами после 1752 г., т.е. после
созвездий южного неба Лакайла. Осталось всего 84 созвездия, которые стали
основой современного стандарта деления звездного неба. Созвездия показаны на
прямом изображении, напротив сетки экваториальных координат. Формы созвездий
показаны тонкими линиями с минимальной детализацией и основаны на устоявшейся
графической традиции. Каталог атласа содержит параллельные обозначения звезд
буквами Байера и флеметическими номерами, которые сегодня часто воспринимаются
почти как собственные имена, например, Кентавр, 61 Лебедь.

До конца XIX века на
нескольких других звездных атласах был виден свет, карты которого были созданы
в стиле карт Атласа Аргеландера. Среди них был знаменитый Атлас Литтрова.

Доказательства вращения Земли вокруг Солнца

Самые первые предположения вращения Земли вокруг Солнца появились еще в III веке до нашей эры благодаря древнегреческому ученому Аристарху Самосскому, но дальнейшего развития они не получили, так как в те времена господствовала модель геоцентрической системы мира. Со временем теории мироздания менялись, усовершенствовались и доказывались. Сегодня уже ни для кого не секрет, что вращение Земного шара вокруг Солнца все-таки происходит. 

Какие же доказательства вращения Земли вокруг Солнца существуют в современном мире:

Параллактическое смещение звезд – в течение года происходит изменение месторасположения звезды, за которой происходит наблюдение.

Невооруженным глазом заметить данное явление практически невозможно, так как звезды отдалены на очень большие расстояния. Раньше за явлением наблюдали с помощью гелиометра, сейчас для этих целей используют сверхдальнюю радиоинтерферометрию и космические телескопы.  

Гелиометр  

Годичное аберрационное смещение звезд – его открытие произошло благодаря английскому астроному Дж. Брадлею в 1728 г.

Наблюдая за звездами с Земли, человек не стоит на месте, он участвует в орбитальном движении планеты. Следовательно, за то время пока свет, излучаемый от звезды, дойдет до окуляра прибора, земной наблюдатель вместе с этим прибором немного переместиться по орбите. Именно поэтому, чтобы свет от звезды попал именно в объектив, прибор направляют на расчетное направление, а не на видимое.

Аберрация Источник

Эклиптика вместе с небесным экватором образуют угол 23°27′. Места их пересечения получили названия дни весеннего и осеннего равноденствия. Через эти точки небесное Светило проходит весной – 20 или 21 марта, а также осенью – 22 или 23 сентября.Период от одного весеннего равноденствия до второго называется тропическим годом. Он меньше звездного на 20 минут 24 секунды.

Темы проектов по астрономии о космосе (продолжение)

• Космос и человек
• Что знают ученики о космосе?
• Что мы знаем о космосе?
• Космос начинается на Земле.
• Кротовые норы в космосе
• Мир космоса
• Рекорды Вселенной
• Рождение Вселенной, эволюция, гибель звезд
• Рождение и смерть звезды
• Будущее человечества
• В поисках системы мира
• Время и машина времени
• Время остановить нельзя, а измерить?
• Геометрия космических кораблей
• Гипотеза апокалипсиса
• Глобальные проблемы развития человеческой цивилизации в космическом пространстве
• Две минуты астрономического счастья
• Игры со временем
• Идеи космоса в художественном искусстве
• Измерение больших расстояний. Триангуляция
• Использование воздушных шаров для сбора космического мусора
• Исследование доказательств расширения Вселенной на основе существующих научных теорий
• Исчисление времени
• Календари времени
• Календарь знаменательных дат (2013 год, Космос)
• Календарь и время
• Космические аппараты (спутники, долговременные орбитальные станции, межпланетные аппараты, планетоходы, планетные базы станции, средства передвижение космонавтов).
• Космический телескоп Хаббла
• Космодромы и полигоны.
• Крупнейшие обсерватории мира
• Любопытному наблюдателю звёздного неба
• Малые тела
• Манящий мир космоса
• Межпланетное путешествие
• Мир моих увлечений: «Наблюдения за звездным небом».
• Миры и антимиры
• Млечный путь
• Мы подвластны звёздам?
• Мы — звезды галактики
• Мыльные пузыри Вселенной
• Наблюдения редких астрономических явлений.
• Наш космический дом
• Небесная странница
• Необычные явления на небе
• Нетрадиционные средства для вывода космических аппаратов, исследования планет.
• Орбитальная станция «Мир»
• Оптические приборы
• Освоение космоса: плюсы и минусы
• Основные этапы освоения космоса
• Летательные аппараты в освоении космоса.
• Летают ли книги в космос
• Модели космической техники
• Модель (макет) космического корабля «Восток».
• Навстречу звездам
• Об обеспечении жизнедеятельности человека в космическом.
• полёте
• Отправляемся в полет.
• Полет ракеты
• Полеты наяву и во сне
• Поиск и открытие внесолнечных планет.
• Проблема скрытой массы.
• Проблемы подготовки космонавтов к длительным космическим полетам.
• Космические аппараты на марках разных стран
• Перспективы освоения околоземного пространства.
• Проект космического летательного аппарата с активным солнечным парусом.
• Прорыв в космос.
• Планеты.
• Применение композиционных материалов в ракетно-космической технике.
• Притяжение звёздного неба
• Проблемы исследования космического пространства.
• Прогулка по звёздному небу
• Путешествие по созвездиям.
• Ракета — дорога в космос
• Развитие международных космических проектов.
• Реактивное движение. Успехи в освоении космического пространства.
• Современные наземные оптические телескопы.
• Современные представления о структуре и свойствах Вселенной.
• Сказки звёздного неба
• Созвездие Большой Медведицы
• Созвездия Большой и Малой Медведицы
• Созвездия звездного неба
• Созвездия и мифы. Секреты звездного неба.
• Созвездия и планетные системы
• Созвездия северного неба
• Создание планеты и жизни на ней
• Способы счёта времени. Календари
• Сравнительная характеристика космических скафандров России и США.
• Структура Галактики
• Тайна девятой планеты
• Тайна красного Сириуса
• Тайны Вселенной
• Тайны черной дыры
• Телескоп — устройство и история
• Темная материя
• Теория Большого взрыва
• Технологические процессы в условиях космического полета.
• Туманности
• Удивительный мир звезд
• Учение о ноосфере как о новом этапе развития мировоззрения человечества.
• Химия звезд и планет
• Царь-ракета
• Черные дыры Вселенной
• Что такое звёзды?
• Что такое космический мусор и опасен ли он для планеты Земля?
• Чёрная дыра — загадка космоса
• Чёрные дыры.
• Эволюция Вселенной.
• Эволюция звезд.
• Экзопланеты
• Экологически чистые сверхлегкие аппараты для контроля за состоянием окружающей среды
• Энергия звёзд.
• Этот загадочный дом — Вселенная.

Темы исследовательских работ и проектов о Солнце

• В ритме Солнца
• Взаимодействие Солнца и Земли
• Влияние активности Солнца на некоторые аспекты жизнедеятельности человека
• Влияние солнечной активности на Землю
• Влияние солнечной активности на некоторые аспекты жизнедеятельности человека
• Влияние солнечной активности на человека
• Закат солнца
• Затмения солнечные
• Звезда по имени Солнце
• Изучение солнечной активности и параметров Солнца по данным спутника Коронас–Фотон
• Интересные факты из жизни Солнца
• Исследование движения солнечных пятен
• Исследование энергии Солнца
• Солнце — ближайшая к нам звезда
• Магнитные бури и их влияние на здоровье человека и успеваемость школьников
• Почему солнце называют звездой?
• Прошлое, настоящее и будущее Солнца
• Пусть всегда будет Солнце!
• Самое интересное о Солнце
• Солнечная активность и её влияние на здоровье человека.
• Солнце. Влияние Солнца на жизнь Земли.
• Солнечное затмение
• Солнечное затмение и изменение погодных условий
• Солнце и его влияние на окружающий мир
• Солнце – двойная звезда?
• Солнце: строение и влияние на Землю
• Солнце – источник жизни. Современное состояние проблемы
• Солнце. Что мы знаем о нём?
• Солнце – источник жизни на Земле
• Солнечные часы
• Солнечный зайчик — что это?
• Тайны Солнца
• Эхо солнечных бурь.

Представление о строении мира в античные времена

В древности у людей были свои представления о строении мира, которые не имели ничего общего с современными теориями. Жители Земли в то время многого не понимали, для них все, что было вокруг, являлось загадкой. Люди опирались на свои ощущения и на то, что видели собственными глазами вокруг себя: небо, звезды, Солнце, Луну, Землю, природные явления. И, конечно же, всему этому пытались дать свое объяснение. Жители планеты видели Вселенную как что-то целое, имеющее две совершенно разные части: Землю и небо.

У древних народов были самые невероятные представления о строении мира.  Жители Древней Индии изображали Землю в форме полусферы, которая лежит на спинах четырех слонов. Животные расположились на панцире черепахи, плавающей в огромном океане. Вокруг нее кольцом свернулась змея, символизирующая околоземное пространство.

Древние египтяне имели несколько теорий о строении мира. Согласно первой, Земля — это большая вытянутая долина, а в самом ее центре раскинулся Египет. Небо было похожим на крышу из железа, которую подпирали столбы. К самому небесному куполу подвешены звезды, напоминающие маленькие светильники. Согласно другой картинке, внизу изображался бог Земли Геба, над ним богиня Нуд, покровительница неба. По бокам — два корабля бога Солнца Ра, которые указывают путь Солнцу по небесному своду.

Древние славяне видели планету в форме большого яйца. Они считали, что мир разделен на три части. Посредине находится Земля, на которой находятся люди и все, что их окружает. Под ней расположен нижний мир – пекло, сверху – небеса в виде купола со звездами. Народы Древней Руси считали, что плоская Земля держится на спинах трех китов, которые плавают по просторам мирового океана.

Вавилонцы видели Землю, похожую на выпуклый остров, окруженный океаном. Древним грекам Земля казалась похожей на диск. Со всех сторон его омывал океан. А вверху по медному небу двигалось Солнце.

В виде плоского треугольника видели Землю древние китайцы. Над ним на высоких столбах нависает небо. Какими бы не были античные представления о строении мира, все они напрямую были связаны с наблюдениями человека с поверхности Земли.

• Земля неподвижна и является центром Вселенной.
• Центр Вселенной – Солнце и планета движется вокруг него и вращается вокруг своей оси.

Вторая теория сильно противоречила религиозным взглядам и не имела математического подтверждения, именно поэтому в астрономии на протяжении многих лет считалось, что Земля все-таки неподвижна, на основании чего была создана геоцентрическая система мира. Название получила от имени греческой богини  Земли — Геи. Мыслители того периода утверждали, что центр геоцентрической системы мира – это Земля, которая владела асимметрией и центральной осью. У нее были опоры, ими служили слоны, кит и даже черепаха. Со временем теория меняла свою структуру и самой обдуманной она стала во времена Пифагора. Ученый предположил, что Земля имеет шарообразную форму. В дальнейшем с этой точкой зрения согласились и другие мыслители.

Немаловажную роль в развитии модели геоцентрической системы мира внесли такие ученые, как Аристотель, Птолемей. 

Аристотель одним из первых сумел доказать, что Земля – это все-таки шар. Во время лунного затмения планета отбрасывала на Луну круглую тень. Звезды, расположившиеся низко над линией горизонта, рано или поздно исчезают под ней, в то время как с другой стороны появляются новые – это говорит о выпуклой поверхности. Мыслитель считал, что вокруг шарообразной Земли вращаются прозрачные сферы, к которым крепились Луна, Венера, Меркурий, Сатурн, Марс, Юпитер и Солнце. На 8 сфере были закреплены все звезды, а на 9 по его мнению находилось что-то на подобие небесного мотора, который и приводил в движение все сферы. Система мира, созданная Аристотелем, «убрала» из мироздания всех богов и мифических существ.

Птолемей продолжал утверждать, что Земля неподвижна, все небесные тела вращаются вокруг нее. Земной шар был центром мироздания. В работах ученого присутствовали доказательства, что планета находится в самом центре всего космического пространства, но при этом ее размеры были значительно меньше других небесных тел. Разницу в размерах он объяснял тем, что все звезды с земной поверхности человек видит одинаково, а расстояния до них огромные, если сравнивать их с размерами Земного шара.

Мыслитель утверждал, если бы Земля двигалась, то происходило бы ее смещение. А так как этого нет, значит, она неподвижна. Также он указал, что по отношению к планете все тела падают вертикально, поэтому она и является центром всего. Благодаря Птолемею появились понятия «верх» и «низ». «Верх» — представляет собой направление от центра Земного шара, соответственно «низ» — направление к центру.

Конфигурация и условия видимости планет

Под конфигурацией планет понимают их положение по отношению к Земле и Солнцу. По отношению к Земному шару выделяют внутренние и внешние планеты.

• Внутренние (нижние) планеты – их орбиты меньше земной, расположены они ближе к Солнцу. Это Венера и Меркурий.
• Внешние (верхние) планеты – большая полуось их орбит больше земной. Следовательно, к этой группе относят – Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Существует три конфигурации внутренних планет:

• верхнее соединение;
• нижнее соединение;
• максимальная элонгация.

Видимость планет зависит от конфигурации. Во время своего движения нижняя планета периодически оказывается между Земным шаром и диском Солнца или за диском. В таких условиях она становится невидимой, так как теряется в солнечных лучах. Эти положения называют соединениями.  Во время нижнего соединения планета максимально приближена к Земному шару, во время верхнего соединения – максимально от него отдалена (располагается за Солнцем).

Максимальная элонгация – угловое отдаление планеты от небесного Светила. Максимальное значение этого угла для Венеры – 48, для Меркурия – 28. Элонгация может быть западной или восточной, в зависимости от того, с какой стороны от Солнца расположена нижняя планета.

Из-за того, что Меркурий далеко от Солнца не отдаляется, невооруженным взглядом увидеть его практически невозможно. Угол отдаления Венеры от Светила больше, поэтому на ночном небе увидеть ее не составит труда. Она светиться ярче всех звезд.Видимость планеты с Земли возможна и во время заката, и во время утренней зари.

Когда одна из нижних планет проходит между Солнцем и Земным шаром, она проецируется на небесное светило, на фоне которого планета видна, как небольшой кружок черного цвета. Такие прохождения повторяются не чаще чем раз в 7-8 лет.

В зависимости от того, как внутренняя планета расположена по отношению к Земному шару, ее освещенная солнечными лучами сторона будет видна наблюдателю по-разному. Все нижние планеты меняют фазы. Находясь в точке нижнего соединения, небесные объекты не видны, так как они обращены к земной поверхности своей неосвещенной стороной. Отдаляясь от этой точки, они начинают приобретать форму серпа. Чем дальше от Солнца, тем ширина серпа больше. В тот момент, когда угол у Меркурия или Венеры между направлениями на диск Солнца и Земной шар достигает 90 видна ½ освещенного полушария. В момент верхнего соединения нижние планеты повернуты к Земле полностью освещенной стороной, но увидеть их не предоставляется возможности, так как они теряются в лучах Солнца.

Виды конфигурации внешних (верхних) планет:

• соединение;
• противостояние;
• квадратура.

В зависимости от конфигурации меняются и условия видимости планет. Соединение наблюдается, когда верхняя планета-Солнце-Земля располагаются на одной прямой, при этом небесное Светило должно быть посередине. В этот момент планета теряется в солнечных лучах и ее не видно. Конфигурация планет, когда Земной шар располагается между Солнцем и верхней (внешней) планетой, получила название противостояние. Для наблюдения это самое удачное расположение планет. В этот момент внешняя планета максимально приближена к Земле и повернута своим полностью освещенным полушарием. Земная тень на внешнюю планету не падает, так как каждое небесное тело вращается по собственной орбите, плоскости которых не совпадают. Следовательно, во время противостояния планеты по отношению к Земному шару будут находиться немного выше или ниже.

Конфигурация, при которой угол планета-Земной шар-Солнце достигает 90, называется квадратурой. Она может быть западной или восточной, в зависимости от того, с какой от Солнца стороны находится внешняя планета. Угол отдаления планеты от Светила варьируется в пределах от 0 до 180.

Горизонтальная система координат

В этой системе основным
уровнем является уровень математического горизонта. Одна из координат в этом
случае либо высота светильника h, либо его зенитное расстояние z. Другая
координата — азимут A.

Высота светимости h
называется дугой вертикального круга от математического горизонта до светимости
или углом между плоскостью математического горизонта и направлением светимости.
Высоты считаются от 0° до +90° до зенита и от 0° до -90° до надира.

Значение z светильника
называется дугой вертикального круга от зенита к светильнику или углом между
перпендикуляром и направлением светильника. Расстояния в зените подсчитываются
от 0° до 180° от зенита до надира.

Азимут А светимости — это дуга математического горизонта от точки на юге до вертикального круга светимости, или угол между полуденной линией и линией, пересекающей плоскость математического горизонта с плоскостью вертикального круга светимости. Азимуты считаются в суточном вращении небесной сферы, т.е. на запад от точки на юге, в пределах от 0° до 360°. Иногда азимуты считаются от 0° до +180° на запад и от 0° до -180° на восток. (В геодезии азимуты отсчитываются от северной точки).

19 век

Развивали полученные в 18 веке технологии, строили обсерватории, в том числе в южном полушарии. Начали изучать звезды не только визуально, но и фотометрически. С помощью инфракрасного излучения и полученных спектров, определяли, из чего состоит Солнце и другие звезды. Потом этим исследованиям помог спектральный анализ.

Именно в 19 веке ученые поняли, что невозможно охватить всю астрономию в одиночку. Появлялись подотрасли. Например, отделились исследователи метеоров.

Просчитали и определили все 9 планет солнечной системы, а также пояс астероидов на месте планеты, которая должна быть там по расчетам, но почему-то отсутствовала в реальности.

И астрономы начали пользоваться фотографиями. Теперь можно было зафиксировать не только памятное событие, но и звезду, спутник или любое другое событие. Фотографии позволяли использовать одно наблюдение тысячам ученых.

Из любопытных открытий 19 века еще нужно сказать, что впервые зафиксировали часовые пояса на всей планете. А еще астрономия перешла из обсерваторий в тетради – появилась астрофизика.

Еще в период Возрождения астрономы многие теории рассчитывали на бумаге и потом подтверждали или опровергали наблюдениями. Но посмотрите во что это превратилось сейчас – компьютер сам фотографирует рассчитанные места космоса, а люди и вовсе не вылезают из-за своих ноутбуков.

Задачи астрономии

Как и любая другая наука, астрономия преследует свои цели и задачи.

Сейчас выделяют три главные задачи:
1) изучение положений и движения небесных тел, а также определение их форм и размеров;
2) изучение строения и структуры небесных тел;
3) исследование образования, развития и будущего небесных тел.

Раньше астрономия больше основывалась на философских взглядах. Теперь же, с развитием технологий это более точная наука. Безусловно, сегодня она тесно переплетается с математикой, физикой, химией и биологией. Несомненно, философия также не исключена из основ астрономии.

В чём состоит основная цель астрономии? Вероятно, что вы уже поняли её. Указанная нами фундаментальная наука нацелена на изучение и исследование явлений и объектов Вселенной. Разумеется, для того, чтобы понять саму суть Вселенной. Узнать структуру и особенности. Человечество мечтает постичь её тайны и загадки. Учёные пытаются объяснить, как всё образовалось. Более того, все хотят выяснить, что нас ждёт в будущем. Доискаться до истины и получить истинное представление о мире.

Благодаря астрономии мы уже многое узнали. В дальнейшем, можно с уверенностью сказать, нас ждёт еще много нового. Ведь прогресс не стоит на месте. Без сомнения, наука развивалась, развивается и будет развиваться.А пока, до скорых встреч!

Изучение Солнечной системы

Долгое время человечество было убеждено, что все звёзды и планеты вращаются вокруг Земли. Система мира с неподвижной Землёй в центре была разработана греческим учёным Птолемеем во 2 веке до нашей эры и просуществовала более полутора тысяч лет. 

В 1453 году польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля, как и другие планеты (на тот момент их было известно шесть), вращаются вокруг Солнца. Однако вплоть до XVII века церковь считала это учение ересью и боролась с его последователями. 

Одним из них был итальянский монах Джордано Бруно. В 1584 году он опубликовал исследование, в котором утверждал, что Вселенная бесконечна, а Солнце подобно остальным звёздам, просто находится гораздо ближе к Земле. Бруно был схвачен инквизицией и приговорён к сожжению на костре как еретик. 

Другим последователем Коперника стал итальянский учёный Галилео Галилей. Он создал первый телескоп, который позволил увидеть кратеры Луны, пятна на Солнце, открыть четыре спутника Юпитера и установить, что планеты вращаются вокруг своей оси. Чтобы не повторить судьбу Бруно, Галилей был вынужден отречься от своих идей.

В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер открыл законы движения планет — ему удалось установить связь между скоростью вращения планеты и её расстоянием от Солнца. Его идеи воспринял знаменитый английский физик Исаак Ньютон, создатель теории всемирного тяготения. 

В XVIII—XIX веках открытия в области оптики позволили создать более мощные телескопы, которые позволили учёным узнать больше о солнечной системе. Были открыты планеты Уран и Нептун. 

В 1951 году Советский Союз вывел на орбиту Земли первый искусственный спутник. С этого момента началась Космическая эра — эпоха практического изучения солнечной системы. 

В 1961 году Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе, а в 1969 году космический корабль «Аполлон-11» доставил людей на Луну. 

В 1970-х годах Советский Союз и США запустили несколько десятков аппаратов для исследования Марса, Венеры и Меркурия, а запущенные в 1980-х аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили получить данные о дальних планетах — Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и их спутниках. Большую роль в изучении солнечной системы сыграл вывод на орбиту Земли космического телескопа «Хаббл» в 1990 году. 

В нынешнем десятилетии космические агентства разных стран планируют пилотируемый полёт на Марс. Экспедиция на другую планету станет величайшим событием в истории освоения солнечной системы. И всё же пока человечество находится в самом начале пути изучения космоса.