Astronomija

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje
Znanost
Astronomija
angleščina Astronomija
Mozaična podoba Rakove meglice. Ustvarila NASA z vesoljskim teleskopom Hubble 1999-2000.
Tema Naravoslovje
Predmet študija Vesolje
Začetno obdobje XVIII stoletja
Glavne smeri nebesna mehanika , astrofizika , kozmologija , planetologija itd.
Logotip Wikimedia Commons Predstavnostne datoteke na Wikimedia Commons

Astronomija (iz starogrške. Ἄστρον - "zvezda" in νόμος - "zakon") je veda o vesolju , ki preučuje lokacijo, gibanje , strukturo, nastanek in razvoj nebesnih teles in sistemov[1] .

Zlasti astronomija preučuje Sonce in druge zvezde , planete Osončja in njihove satelite , eksoplanete , asteroide , komete , meteoroide , medplanetarno snov , medzvezdno snov , pulsarje , črne luknje , meglice , galaksije in njihove kopice , kvazarje in še veliko več.[1] ...

Etimologija imena

Izraz "astronomija" ( starogrško ἀστρονομία ) izhaja iz starogrških besed ἀστήρ, ἄστρον (aster, astronom) - " zvezda " in νόμος (nomos) - "običaj, ustanova, zakon"[1] .

Zgodba

Astronomija je ena najstarejših in najstarejših znanosti . Nastal je iz praktičnih potreb človeštva.

Odkar na Zemlji obstajajo ljudje, jih je vedno zanimalo, kaj so videli na nebu. Že v starih časih so opazili razmerje med gibanjem nebesnih teles na nebu in periodičnimi spremembami vremena. Astronomijo so tedaj temeljito pomešali z astrologijo .

Z razporeditvijo zvezd in ozvezdij so primitivni kmetje določili začetek letnih časov. Nomadska plemena so vodili Sonce in zvezde. Potreba po kronologiji je privedla do nastanka koledarja. Tudi prazgodovinski ljudje so vedeli za glavne pojave, povezane z vzhajanjem in zahodom Sonca, Lune in nekaterih zvezd. Periodično ponavljanje Sončevih in Luninih mrkov je znano že zelo dolgo. Med najstarejšimi pisnimi viri so opisi astronomskih pojavov, pa tudi primitivne računske sheme za napovedovanje časa vzpona in zahajanja svetlih nebesnih teles, načini merjenja časa in vodenja koledarja.

Prazgodovinske kulture in najstarejše civilizacije so za seboj pustili številne astronomske artefakte , ki pričajo o poznavanju zakonov gibanja nebesnih teles. Primeri so preddinastični staroegipčanski spomeniki in Stonehenge . Prva civilizacija Babilonov , Grkov , Kitajcev [en] , Indijcev , Majev in Inkov je že izvajala metodična opazovanja nočnega neba .

Astronomija se je uspešno razvijala v starodavnem Babilonu, Egiptu, na Kitajskem in v Indiji. Kitajska kronika opisuje Sončev mrk, ki se je zgodil v 3. tisočletju pr. e. Teorije, ki so na podlagi napredne aritmetike in geometrije razlagale in napovedovale gibanje Sonca, Lune in svetlih planetov, so nastale v sredozemskih državah v zadnjih stoletjih predkrščanske dobe. Skupaj s preprostimi, a učinkovitimi instrumenti so služili praktičnim namenom vse do renesanse.

Astronomija je bila še posebej razvita v stari Grčiji. Pitagora je prvi prišel do zaključka, da ima Zemlja sferično obliko, Aristarh iz Samosa pa je predlagal, da se Zemlja vrti okoli Sonca. Hiparh v II stoletju. pr e. sestavil enega prvih zvezdniških katalogov. V delu Ptolemeja " Almagest ", napisanem v II. n. e., opisuje geocentrični sistem sveta , ki je splošno sprejet že skoraj tisoč let in pol. V srednjem veku je astronomija dosegla pomemben razvoj v državah vzhoda. V XV stoletju. Ulugbek je takrat v bližini Samarkanda zgradil observatorij z natančnimi instrumenti. Tu je bil sestavljen prvi katalog zvezd po Hiparhu.

Od XVI stoletja. se začne razvoj astronomije v Evropi. Nove zahteve so bile postavljene v zvezi z razvojem trgovine in plovbe ter nastankom industrije, prispevale k osvoboditvi znanosti izpod vpliva religije in privedle do številnih velikih odkritij.

Od vseh naravoslovnih ved je bila astronomija najbolj napadena s strani papeške kurije . Šele leta 1822 je inkvizicija uradno objavila - v nasprotju s prejšnjimi stališči Katoliške cerkve -, da je v Rimu dovoljeno tiskanje knjig, ki so izrekle sodbe o gibanju Zemlje in nepremičnosti Sonca. Po tem so bila ob izdaji Indeksa prepovedanih knjig leta 1835 iz njega izključena imena Kopernik , Kepler in Galileo [2] .

Dokončna ločitev znanstvene astronomije se je zgodila v času renesanse in je trajala dolgo. Toda šele izum teleskopa je omogočil, da se je astronomija razvila v sodobno neodvisno znanost.

Zgodovinsko gledano je astronomija vključevala astrometrijo , navigacijo zvezd , opazovalno astronomijo , koledarje in celo astrologijo . Profesionalna astronomija se danes pogosto obravnava kot sinonim za astrofiziko .

Rojstvo sodobne astronomije je povezano z zavračanjem geocentričnega sistema sveta Ptolemeja (II. stoletje) in njegovo zamenjavo s heliocentričnim sistemom Nikolaja Kopernika (sredina 16. stoletja), z začetkom študij nebesnih teles z teleskop (Galileo, začetek 17. stoletja) in odkritje zakona univerzalne privlačnosti ( Isaac Newton , konec 17. stoletja). XVIII-XIX stoletja je bilo za astronomijo obdobje kopičenja informacij in znanja o sončnem sistemu, naši galaksiji in fizični naravi zvezd, sonca, planetov in drugih kozmičnih teles.

Znanstveno-tehnološka revolucija 20. stoletja je imela izjemno velik vpliv na razvoj astronomije in predvsem astrofizike.

Pojav velikih optičnih teleskopov, ustvarjanje radijskih teleskopov z visoko ločljivostjo in izvajanje sistematičnih opazovanj so pripeljali do odkritja, da je Sonce del ogromnega diskastega sistema, sestavljenega iz več milijard zvezd - galaksije . Na začetku 20. stoletja so astronomi odkrili, da je ta sistem ena od milijonov podobnih galaksij.

Odkritje drugih galaksij je bilo spodbuda za razvoj zunajgalaktične astronomije. Študija spektrov galaksij je Edwinu Hubblu omogočila leta 1929 razkriti pojav " recesije galaksij ", ki je bil kasneje razložen na podlagi splošnega širjenja vesolja.

Uporaba raket in umetnih zemeljskih satelitov za astronomska opazovanja zunaj atmosfere je privedla do odkritja novih vrst kozmičnih teles: radijskih galaksij, kvazarjev, pulsarjev, rentgenskih virov itd. Temelji teorije evolucije zvezd in razvila se je kozmogonija sončnega sistema. Dosežek astrofizike XX stoletja je bila relativistična kozmologija - teorija evolucije vesolja.

Astronomija je ena redkih ved, kjer lahko laiki še vedno igrajo aktivno vlogo: amaterska astronomija je prispevala k številnim pomembnim astronomskim odkritjem.

Struktura astronomije kot znanstvene discipline

Lunarna astronomija: Velik krater na sliki je Daedalus , ki ga je leta 1969 fotografirala posadka Apolla 11, ko je krožil okoli lune . Krater se nahaja v bližini središča nevidne strani lune, njegov premer je približno 93 km
Ekstragalaktična astronomija: gravitacijske leče . Vidnih je več modrih predmetov v obliki zanke, ki so več slik iste galaksije, pomnožene z učinkom gravitacijske leče iz kopice rumenih galaksij blizu središča fotografije. Lečo ustvari gravitacijsko polje kopice, ki upogiba svetlobne žarke, kar vodi do povečanja in popačenja slike bolj oddaljenega predmeta.

Sodobna astronomija je razdeljena na več odsekov, ki so med seboj tesno povezani, zato je delitev astronomije nekoliko poljubna. Glavni deli astronomije so:

  • astrometrija - preučuje navidezne položaje in premike zvezd. Prej je bila vloga astrometrije tudi v zelo natančnem določanju geografskih koordinat in časa s preučevanjem gibanja nebesnih teles (zdaj se za to uporabljajo druge metode). Sodobna astrometrija je sestavljena iz:
    • temeljna astrometrija, katere naloge so določanje koordinat nebesnih teles iz opazovanj, sestavljanje katalogov zvezdnih položajev in določanje številčnih vrednosti astronomskih parametrov - veličin, ki omogočajo upoštevanje rednih sprememb v koordinate zvezd;
    • sferična astronomija , ki razvija matematične metode za določanje navideznih položajev in premikov nebesnih teles z uporabo različnih koordinatnih sistemov, pa tudi teorijo pravilnih sprememb koordinat zvezd s časom;
  • Teoretična astronomija ponuja metode za določanje orbit nebesnih teles iz njihovih vidnih položajev in metode za izračun efemerid (vidnih položajev) nebesnih teles iz znanih elementov njihovih orbit ( inverzni problem ).
  • Nebesna mehanika proučuje zakonitosti gibanja nebesnih teles pod delovanjem sil univerzalne gravitacije, določa mase in obliko nebesnih teles ter stabilnost njihovih sistemov.

Ti trije oddelki se v glavnem ukvarjajo s prvim problemom astronomije (preučevanje gibanja nebesnih teles) in jih pogosto imenujemo klasična astronomija .

  • Astrofizika proučuje strukturo, fizikalne lastnosti in kemično sestavo nebesnih objektov. Delimo jo na: a) praktično (opazovalno) astrofiziko , v kateri se razvijajo in uporabljajo praktične metode astrofizikalnega raziskovanja ter ustrezni instrumenti in naprave; b) teoretična astrofizika , v kateri so na podlagi zakonov fizike podane razlage opazovanih fizikalnih pojavov.

Glede na posebne raziskovalne metode se razlikujejo številni oddelki astrofizike.

  • Zvezdna astronomija proučuje zakonitosti prostorske porazdelitve in gibanja zvezd, zvezdnih sistemov in medzvezdne snovi, pri čemer upošteva njihove fizične značilnosti.
  • Kozmokemija proučuje kemično sestavo kozmičnih teles, zakonitosti razširjenosti in porazdelitve kemičnih elementov v vesolju, procese združevanja in migracije atomov med nastajanjem kozmične snovi. Včasih se razlikuje jedrska kozmokemija, ki preučuje procese radioaktivnega razpada in izotopsko sestavo kozmičnih teles. Nukleogeneza se ne obravnava v okviru kozmokemije.

V teh dveh poglavjih so rešena predvsem vprašanja drugega problema astronomije (struktura nebesnih teles).

  • Kozmogonija preučuje nastanek in razvoj nebesnih teles, vključno z našo Zemljo.
  • Kozmologija preučuje splošne zakonitosti zgradbe in razvoja vesolja.

Na podlagi vsega pridobljenega znanja o nebesnih telesih zadnja dva dela astronomije rešujeta njen tretji problem (nastanek in razvoj nebesnih teles).

Tečaj splošne astronomije vsebuje sistematičen prikaz informacij o glavnih metodah in glavnih rezultatih različnih vej astronomije.

Ena od novih smeri, ki se je pojavila šele v drugi polovici 20. stoletja, je arheoastronomija , ki proučuje astronomsko znanje starih ljudi in pomaga pri datiranju starodavnih struktur, ki temeljijo na fenomenu precesije Zemlje .

Zvezdna astronomija

Planetarna meglica mravlja - Mz3. Izmet plina iz umirajoče osrednje zvezde je simetričen, v nasprotju s kaotičnim izmetom navadnih eksplozij.

Proučevanje zvezd in evolucije zvezd je temeljno za naše razumevanje vesolja . Astronomi preučujejo zvezde tako z opazovanji kot s teoretičnimi modeli, zdaj pa tudi z računalniškimi numeričnimi simulacijami.

Nastajanje zvezd poteka v plinskih in prašnih meglicah . Precej gosta področja meglic se lahko stisnejo z gravitacijo in se segrejejo zaradi potencialne energije, ki se v tem primeru sprosti. Ko temperatura postane dovolj visoka, se v jedru protozvezde začnejo termonuklearne reakcije in ta postane zvezda [3] : 264 .

Skoraj vsi elementi, težji od vodika in helija , nastanejo v zvezdah.

Predmeti študija in naloge astronomije

Radijski teleskopi so eden izmed mnogih različnih instrumentov, ki jih uporabljajo astronomi

Glavne naloge astronomije so[1] :

  1. Študija vidnega, nato pa dejanskega položaja in gibanja nebesnih teles v prostoru, določanje njihove velikosti in oblike.
  2. Študij zgradbe nebesnih teles, preučevanje kemične sestave in fizikalnih lastnosti (gostota, temperatura itd.) snovi v njih.
  3. Reševanje problemov nastanka in razvoja posameznih nebesnih teles in sistemov, ki jih tvorijo.
  4. Študija najsplošnejših lastnosti Vesolja , gradnja teorije opaznega dela VesoljaMetagalaksije .

Rešitev teh problemov zahteva ustvarjanje učinkovitih raziskovalnih metod, tako teoretičnih kot praktičnih. Prvi problem je rešen z dolgoletnimi opazovanji, ki so se začela že v starih časih, pa tudi na podlagi zakonov mehanike , ki so znani že približno 300 let. Zato imamo na tem področju astronomije najbogatejše informacije, predvsem za nebesna telesa, ki so relativno blizu Zemlji : Luna , Sonce , planeti , asteroidi itd.

Rešitev drugega problema je postala mogoča v povezavi s pojavom spektralne analize in fotografije . Preučevanje fizikalnih lastnosti nebesnih teles se je začelo v drugi polovici 19. stoletja , glavne težave pa šele v zadnjih letih.

Tretja naloga zahteva kopičenje opaznega materiala. Trenutno takšni podatki še vedno ne zadoščajo za natančen opis procesa nastanka in razvoja nebesnih teles in njihovih sistemov. 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