Презентація на тему:
Предмет астрономія

Предмет Астрономія

Наука Астрономія Астрономія е однією з найстародавніших наук, вона виникла на основі практичних потреб людини й розвивалася разом з ними. Елементарні астрономічні відомості вже тисячі років тому мали народи Вавілону, Єгипту, Китаю і застосовували їх для вимірювання часу та орієнтування за сторонами горизонту.

Астрономія – наука про небесні світила, про закони їхнього руху, будови і розвитку, а також про будову і розвиток Всесвіту в цілому Астрономія вивчає всю сукупність небесних світил: планети та їхні супутники, комети і меторні тіла, Сонце, зорі, ззоряні сукупчення, туманності, галактики, а також речовину та поля, які заповнюють простір між світилами.

І в наш час астрономію використовують для визначення точного часу й географічних координат (у навігації, авіації, кос¬монавтиці, геодезії, картографії). Астрономія допомагає дослі¬джувати й освоювати космічний простір, розвивати космонавтику й вивчати нашу планету з космосу. Однак цим далеко не вичерпу¬ю ться завдання, які вона розв'язує.

Винекненя і розвиток Початок астрономія бере в глибині віків. Перші астрономічні відомості про зміну пір року, періодичність сонячних і місячних затемнень відомі ще більше 4 тисячоліть назад в Стародавньому Китаї. В цей же час астрономія дістає розвитку в країнах Ближнього Сходу і Єгипті. Астрономія в більшості розвивається завдяки потребам людської практики: сільськогосподарські роботи, розливи рік, прокладка караванних шляхів, мореплавання і ін.

В пору середньовіччя астрономія, як і решта наук в Європі занепала, лише арабські і середньоазіатські вчені змогли добитись незначних успіхів. Коректуванням і переобчисленням таблиць видимих планетних рухів займались середньоазіатські вчені Беруні (973 - 1048), Улугбек (1394 -1449) та інші. Величезним внеском була опублікована в 1543р. праця польського вченого Миколи Коперніка (1473 - 1543). Він відмовився від геоцентричної системи і в основу теорії поклав геліоцентричну систему, в якій центром світу було Сонце. Використовуючи геліоцентричну систему Коперніка і багаторічні дослідження планет датського астронома Тихо Браге (1546 - 1601), Іоганн Кеплер (1571 - 1630) встановив 3 закони планетних рухів.

З відкриття Ісаком Ньютоном (1643 - 1727) аксіом динаміки і закону тяжіння бурхливий розвиток отримала небесна механіка. Французькі математики Лагранж (1736 - 1813) і Лаплас (1749 - 1827) заклали основи сучасній теорії руху великих планет і Місяця. Повним підтвердженням теорії було відкриття в 1846р. на основі математичних розрахунків планети Нептун французьким вченим У. Левер`є (1811 - 1877). Паралельно з небесною механікою розвивалося і спостереження. Свій початок воно бере з Галілея (1564 - 1642), який вперше використав підзорну трубу в якості телескопа (1610), чим започаткував астрономічне приладобудування. Галілеєм досліджено ряд нових явищ: відкриття супутників Юпітера, дослідження поверхні Місяця, відшукання фаз Венери, розклад Молочного Шляху на окремі зірки.

Багато цінних спостережень виконано на межі 18 і 19 століть. Удосконалення телескопів (зростає роздільна здатність і якість зображення) дає можливість проникнути в середину Всесвіту (англ. астроном Гершель (1738 - 1822)). Відкрито і досліджено зоряні скупчення і туманності, кратні і змінні зорі. З застосуванням фотографії і спектрального аналізу в середині 19 ст. зародилась астрофізика. До середини 20 ст. вияснилось, що зорі входять в склад грандіозної зоряної системи — Галактики, а спіральні туманності зображають аналогічні зоряні системи, що знаходяться за межами Галактики. Виявлено явище розходження галактик, що вказувало на розширення видимої частини Всесвіту — Метагалактики.

В 40-х роках дослідження поширено на радіодіапазон. Виник розділ астрономії — радіоастрономія. Знайдено незвичайні класи небесних тіл —квазари, пульсари, фонове реліктове випромінювання (подібно до випромінювання абсолютно чорного тіла з температурою 3К). 1957р. новий етап розвитку в астрономії. Запуск перших штучних супутників (перетворення астрономії з науки теоретичної в практичну). Посадка космічних апаратів на Місяць, доставка місячного ґрунту на Землю, перша висадка людей на Місяць, посадка літаючих апаратів на поверхні Венери і Марса, польоти космічних апаратів поблизу Юпітера, Сатурна і їх супутників — те нове, що було досягнуто в останнє двадцятиріччя.

Наша Земля — частина Всесвіту. Місяць і Сонце спричиняють на ній припливи і відпливи. Сонячне випромінювання та його зміни впливають на процеси в земній атмосфері й на життєдіяль¬ність організмів. Механізми впливу різних космічних тіл на Землю також вивчає астрономія. Курс астрономії завершує фізико-математичну і природничо-наукову освіту, яку ви здобуваєте в школі.

Сучасна астрономія тісно пов'язана з математикою і фізикою, біологією і хімією, географією, геологією і космонавтикою. Вико¬ристовуючи досягнення інших наук, вона в свою чергу збагачує їх, стимулює розвиток, висуваючи перед ними все нові завдання. Вивчаючи астрономію, слід звертати увагу на те, які відомості ? достовірними фактами, а які — науковими припущеннями, що з часом можуть змінитися.

Астрономія вивчає в космосі речовину в таких станах і мас¬штабах, які не можна створити в лабораторіях, і цим розширює фізичну картину світу, наші уявлення про матерію. Усе це важливо для розвитку діалектико-матеріалістичного уявлення про природу. Наперед визначаючи настання затемнень Сонця і Місяця, появу комет, показуючи можливість природничо-наукового пояснення походження й еволюції Землі та інших небесних тіл, астрономія підтверджує, що межі людському пізнанню немає.

У минулому столітті один з філософів-ідеалістів, доводячи обмеженість людського пізнання, твердив, що, хоч люди й зуміли виміряти відстані до деяких світил, вони ніколи не зможуть визна¬чити хімічний склад зір. Проте незабаром було відкрито спектраль¬ний аналіз, і астрономи не тільки встановили хімічний склад атмосфер зір, а й визначили їх температуру. Неспроможними виявилися й багато інших спроб установити межі людського пі¬знання. Так, учені спочатку теоретично оцінили температуру місячної поверхні, потім виміряли її із Землі за допомогою термо¬елемента і радіометодів .

Масштаби Всесвіту. Ви вже знаєте, що природний супутник Землі — Місяць — е найближчим до нас небесним тілом, що наша планета разом з іншими великими і малими планетами входить до складу Сонячної системи, що всі планети обертаються навколо Сонця. У свою чергу Сонце, як і всі видимі на небі зорі, входить до складу нашої зоряної системи — Галактики. Розміри Галакти¬ки настільки великі, що навіть світло, поширюючись зі швидкістю 300 000 км/с, проходить відстань від одного її краю до іншого за сто тисяч років.

Таких галактик у Всесвіті безліч, але вони дуже далеко, і ми неозброєним оком можемо бачити лише одну з них --туманність Андромеди. Відстані між окремими галактиками звичайно в десятка раз перевищують їхні розміри. Щоб ясніше уявити собі масштаби Всесвіту, уважно вивчіть малюнок 1. Зорі є найпоширенішим типом небесних тіл у Всесвіті, а галак¬тики і їх скупчення — його основними структурними одиницями. випромінювання, гравітаційних та магнітних полів.

Вивчаючи закони руху, будову, походження й розвиток небес¬них тіл та їх систем, астрономія дає нам уявлення про будову і розвиток Всесвіту в цілому. Проникнути в глибини Всесвіту, вивчити фізичну природу небесних тіл можна за допомогою телескопів та інших приладів, що їх має у своєму розпорядженні сучасна астрономія завдяки успі¬хам, досягнутим у різних галузях науки і техніки.

Астронометрія . Астрометрія. Розробляє теоретичні методи, техніку вимірів на небесній сфері і способи математичної обробки. До астрометрії входить: служба часу, календар, побудова географічних координат пунктів на земній поверхні.

Підрозділи Астронометрії Сферична астрономія - розробляє математичні методи визначення видимих положень і руху небесних світил, а також системи лічби часу; Практична астрономія - розробляє способи спостереження і методи їх обробки, теорія астрономічних приладів. Практична астрономія використовується в морській, супутниковій, авіаційній навігації і в геодезії.

Зоряна астрономія - Дослідження руху і розподілу в просторі зір, газопилових туманностей і зоряних систем, їх структура і еволюція, проблема стабільності. Найбільшим розділом є позагалактична астрономія, яка вивчає властивості і розподіл зоряних систем-галактик, які знаходяться за межами нашої зоряної системи.

Космологія — розробляє проблеми походження і еволюції небесних тіл і їх систем, зокрема проблему походження Сонячної системи. Займається проблемою зоре-утворення. Допомагає зрозуміти сучасні геофізичні і геологічні процеси, що проходять в надрах Землі. Космологія — вивчення Всесвіту як єдиного цілого, виявлення геометричної структури Всесвіту, його еволюції та походження всіх об'єктів, що заповнюють його.

Світоглядне і господарське значення астрономії Геодезична служба служить базою картографії. В математичних методах вона спирається на сферичну астрономію, в методах визначення географічних координат — на практичну астрономію. Без астрономічної служби часу неможливе визначення географічної довготи, а отже побудови географічних і топографічних карт, які мають важливе народногосподарське значення. Визначення потенціалу гравітаційного поля Землі астрономічними методами (наприклад, за рухом штучного супутника Землі) важливо не лише для геодезії, а й для геологічної розвідки корисних копалин.

Астрономічна служба часу слідкує за відповідністю календаря явищам, зв’язаним з обертанням Землі навколо Сонця. Астрономічні методи використовують в морській і авіаційній навігації, особливо в полярних районах, де радіонавігація може вийти з ладу із-за магнітних вихрів. Астрономія своїми досягненнями допомагає космонавтиці, яка орієнтована на активну допомогу народному господарству: оптимальний вибір і точний розрахунок орбіт штучних супутників методами небесної механіки

Астрономія і космонавтика приймають участь в дослідженнях корисних копалин, в охороні природи, раціональній організації сільськогосподарського виробництва. Розрахунок активності Сонця дозволяє збільшити безпеку космічних польотів, забезпечити радіаційну безпеку космонавтів і апаратури.

Всесвітній календар Григоріанський календар має ряд недоліків: неоднакова тривалість місяців, різна кількість робочих днів на місяць, дні тижня припадають з року в рік на різні числа місяця. Вони породжують незручності в житті людей, ведуть до великих невиправданих витрат, тому що ускладнюють обчислення процентів по банківських операціях, по страхових розрахунках, по виплатах робітникам і службовцям з фондів соціального страхування і т.п

Новий проект під назвою Всесвітнього календаря було схвалено лише у 1954 p. Економічною і Соціальною радою ООН. Структура Всесвітнього календаря така: у році 12 місяців з тими самими назвами; тиждень залишається семиденний; рік поділено на 4 квартали по 91 дню; кожний квартал складається з трьох місяців; перший місяць має 31 день, два наступних — по 30 днів; 1 січня завжди припадає на неділю; квартали починаються з неділі і закінчуються суботами. Кількість робочих днів на місяць — 26.

Отже, 4 квартали у Всесвітньому календарі мають 364 дні, тобто на один день менше від простого року у григоріанському календарі. Цей день рекомендовано вважати міжнародним святом — Днем миру і дружби народів, або днем Нового року. Встановлюється він між 30грудня і 1 січня. У високосному році слід додати ще один неробочий день поза датами місяця — (після 30 червня) — День високосного року. Проект Всесвітнього календаря, схвалений більшістю країн, проте не прийнятий, бо США і Англія не погодились з ним "з політичних і релігійних міркувань". Переваги Всесвітнього календаря очевидні. Прогресивні суспільні сили продовжують роботу з метою введення Всесвітнього календаря.

Календар і його типи З давніх-давен людина хотіла керувати і володіти часом. Так виникли перші спроби створити календар. Люди спостерігали за природою, наприклад, рахували повні Місяця , створювали перші примітивні календарі. Отже зараз про них і піде мова.

Календарем прийнято називати певну систему лічби проміжків часу з поділом їх на окремі періоди – роки, місяці, тижні, дні. Слово “ календар ” походить від латинських слів “клео” – “ проголошую ” і “ календаріум ” – “боргова книга ”. Календар прийшов до нас з Давнього Риму, в цьому календарі початок кожного місяця оголошувався окремо і першого числа кожного місяця сплачувалися відсотки за борги.

Календарі бувають: Місячний Місячно-сонячний Сонячний

Місячний календар У місячному календарі рік складається з 12 календарних місяців. В давнину лічбу днів у новому місяці починали від першої появи вузького серпа Місяця на вечірньому небі; тривалість місяця порівнювалася зі зміною фаз Місяця. Місячний календар широко використовується в країнах, де сповідується іслам.

Тривалість астрономічного місячного року дорівнює 354,367. Число 354 можна подати так: 6*30 + 6*29. Тобто можна ввести календарний рік тривалістю 354 доби, в якому загалом буде налічуватись 6 місяців по 30 діб і 6 місяців по 29 діб. А щоб початок календарного місяця збігався з новомісяччам, ці місяці повинні чергуватися.

Приклад старовинного місячного календаря ( Турецького зразка )

Місячно-сонячні календарі У таких календарях незначні проміжки часу, що вимірюються за змінами фаз Місяця. Місячно-сонячний календар офіційно використовується лише в Ізраїлі. На підставі місячно-сонячного календаря проводять обчислення дат християнської Пасхи і пов’язаних з нею інших свят (Трійця, Вознесення). В минулому ж він повсюдно був найбільш уживаним.

Приклад місячно-сонячного календаря

Сонячний календар За основу обліку часу беруть зміну пір року, тоді як на зміну фаз Місяця не зважають. Першоосновою нашого календаря був юліанський календар, запроваджений 1 січня 45 р. до н. е. римським політичним діячем і верховним жерцем Юлієм Цезарем. Оскільки тоді вже було відомо, що сонячний рік триває близько 365,25 доби, у цьому календарі три з кожних чотирьох років були простими і мали по 365 діб, а четвертий – високосний – 366 діб.

У порівнянні з тропічним роком середній рік юліанського календаря був довшим лише на 0,0078 доби. Різниця невелика, але кожні 128 років з цих часток нагромаджувалася ціла доба. Отже, якщо у 300 р. н. е. весняне рівнодення припадало на 21 березня, то через 128 років – на 20, ще через 128 років – на 19 і т. д.

Григоріанський календар У 1582 р. римський папа Григорій ХІІІ здійснив реформу календаря. Щоб повернути весняне рівнодення з 11 на 21 березня, з лічби днів було вилучено 10 діб: після 4 жовтня настало не 5, а 15 жовтня. І щоб надалі така помилка не виникала, було прийнято з кожних 400 років вилучати три доби: столітні роки, число сотень яких не ділиться без остачі на 4, вважають простими – по 365 діб ( такими були роки 1700, 1800, 1900 і буде 2100-й ). Цей виправлений календар отримав назву григоріанського.

Особливості григоріанського календаря Середня тривалість року григоріанського календаря (за 400 років) становить 365,2425 доби, що лише на 26 с перевищує тривалість тропічного року. Тому і похибка на одну добу накопичується в цьому приблизно за 3300 років. Отже григоріанський календар загалом точно відображає астрономічні події, хоча упродовж 400 років весняне рівнодення у ньому припадає на дати 19, 20, 21 березня.