Предмет астрономії. Зв’язок астрономії з іншими науками. Методи астрономічних спостережень

Предмет астрономії. Зв’язок астрономії з іншими науками. Методи астрономічних спостережень

Астрономія (з гр. astron – зоря, nomos – закон) – наука, що вивчає будову, розвиток космічних тіл та їх взаємодію

• Космологія

• Космогонія

• Зоряна астрономія

• Астрофізика

• Небесна механіка

• Астрометрія

• АСТРОНОМІЯ

• Розділи астрономії

Астрометрія – займається побудовою систем небесних координат, визначенням координат світил, визначенням часу та побудовою календаря, вивченням руху Землі

• Астрометрія – займається побудовою систем небесних координат, визначенням координат світил, визначенням часу та побудовою календаря, вивченням руху Землі
• Небесна механіка – вивчає рух небесних світил під дією сил гравітації

Астрофізика – вивчає фізичні процеси в надрах та на поверхні небесних тіл, їх хімічний склад;

• Астрофізика – вивчає фізичні процеси в надрах та на поверхні небесних тіл, їх хімічний склад;
• Зоряна астрономія – займається дослідженням будови та розвитку нашої зоряної системи – Галактики

Космогонія – вивчає походження об'єктів космосу, зокрема Сонячної системи;

• Космогонія – вивчає походження об'єктів космосу, зокрема Сонячної системи;
• Космологія – вивчення походження та еволюції Всесвіту в цілому

Причини виникнення астрономії:

• Практичні потреби людини
• Астрологічні завбачення
• Пояснення походження та розвитку навколишнього світу

Астрономія і астрологія

• Астрологія – намагання за положенням небесних тіл передбачити перебіг подій, описати життєвий шлях людини

Коротка історія астрономії

Будова світу за поглядами у стародавній Індії

2000 років до н.е. – стародавній Єгипет – перші карти зоряного неба, назви планет

• 2000 років до н.е. – стародавній Єгипет – перші карти зоряного неба, назви планет

Збудований у 1900-1600 р. до н.е. Стоунхендж використовувався для спостереження Сонця і Місяця, визначення днів літнього та зимового сонцестояння, передбачення сонячного та місячного затемнень

VI ст. до н.е. – Піфагор – Земля має форму кулі й “висить” у просторі

ІІ ст. до н.е. – Гіппарх (біля 180 або 190-125 до н. е.) – визначив відстань від Землі до Місяця

ІІ ст. до н.е. – Клавдій Птолемей створив геоцентричну систему світу

• 1543 р. - Микола Копернік (1473 – 1543) у праці “Про обертання небесних сфер” запропонував геліоцентричну систему світу, яка була заборонена католицькою церквою з 1616 р. по 1828 р.

Джордано Бруно (1548 – 1600) відстоював гіпотезу про нескінченість світу та величезної кількості світів. Звинувачений церквою у єресі і спалений у Римі

• Йоган Кеплер (1571-1630) – відкрив закони руху планет (закони Кеплера), заклав основи теорії затемнень. Винайшов телескоп в якому об’єктив і окуляр двоопуклі лінзи.

1609 р. – Галілео Галілей (1564-1642) використав телескоп для спостереження за небесними світилами

XVIII ст. – Ісаак Ньютон (1643-1727) довів космічний характер сили тяжіння (гравітації), яка керує рухом зір і галактик та впливає на еволюцію цілого Всесвіту

1814 р. – Йозеф Фраунгофер відкрив лінії поглинання у спектрі Сонця. Початок спектроскопічних досліджень зірок

• Початок ХХ ст. Альберт Ейнштейн (1879 -1955) створив спеціальну теорію відносності, працював над єдиною теорією поля та проблемами космології

• Едвін Хаббл (1889 -1953) – довів зоряну природу позагалактичних туманностей.
• У 1929 р. довів, що галактики розлітаються. Створення теорії еволюції Всесвіту

4 жовтня 1957 р. – початок ери космонавтики

• Астрономічна одиниця (а.о.) – середня відстань від Землі до Сонця: 1 а.о. ≈ 150 млн. км

• Одиниці вимірювання відстаней , які використовуються в астрономії:

• Світловий рік (св. рік) – відстань, що долає світло за 1 рік: 1 св.рік =9,46*1015 м

• 1 парсек (пк): 1 пк = 206265 а.о. = =3,26 св. року = 30,856*1015 м

• Математика

• Космонав- тика

• Хімія

• Геологія

• Географія

• Біологія

• Фізика

• Астрономія

• Зв’язок астрономії з іншими науками

Методи астрономічних досліджень

Телескоп – найважливіший астрономічний прилад, що використовується для спостережень

Види телескопів:

• Оптичні
• Радіотелескопи
• Інфрачервоні
• Нейтринні
• Рентгенівські

Типи оптичних телескопів:

• Рефрактори – лінзові
• Рефлектори – дзеркальні (увігнуте дзеркало)
• Меніскові – комбіновані (дзеркально-лінзові)

Схема телескопа рефрактора

Схема телескопа рефлектора

Телескоп Галілея - довжина труби 1245 мм, діаметр об'єктива 53 мм, окуляр 25 діоптрій, 30-кратне збільшення, недосконала оптична схема

1668 р. – І. Ньютон збудував перший у світі телескоп-рефлектор (діаметр дзеркала 2,5 см, довжина телескопа 15 см)

В наш час практично всі телескопи дзеркальні: 6-метровий телескоп БТА Спеціальної астрофізичної обсерваторії РАН на Північному Кавказі

Найбільший у світі дзеркальний (D = 10 м) телескоп ім. Кека на Гавайських островах

Телескоп VLT (Very Large Telescope), знаходиться на півночі Чилі на вершині гори Паранал в пустелі Атакама на висоті 2635 м над рівнем моря, складається з чотирьох ідентичних телескопів, розміри кожного з яких 8,2 м. Всі чотири телескопи можуть працювати в режимі інтерферометра з наддовгою базою і отримувати зображення, як на телескопі з 200–метровим дзеркалом.

Космічний телескоп ім. Хаббла запущений у квітні 1990 р. Має діаметр 2,4 м.

Схема телескопа ім. Хаббла

• Еволюція параметрів оптичних телескопів

Серед рефракторів великих телескопів немає. Йєркський рефрактор (США, 1897) має об'єктив 1,02 м, Лікський (Маунт-Гамільтон, США, 1888) – 0,9 м, Медонський (Франція, 1889) – 0,83 см. «Великий Шмідт» (Маунт-Паломар, США, 1948) має 48-дюймове дзеркало. Такий же по величині Британський телескоп Шмідта (1973) розташований в Австралії

Для приймання і реєстрації радіовипромінювання небесних тіл використовують радіотелескопи

1931 р. - вперше космічне радіовипромінювання зареєстрував Карл Янський

15-метровий телескоп Європейської Південної обсерваторії

Радіотелескоп в Аресібо (Пуерто- Ріко) має діаметр 300 м

Радіотелескоп “Very Large Array” в пустелі Нью-Мексико складається з 27 повноповоротних 25-метрових параболічних антен, розміщених у формі літери Y з довжиною двох плечей по 21 км, а третього – 19 км.

Тисячі антен найбільшого у світі радіотелескопа УТР-2 (Український Т-подібний радіотелескоп) зверху мають вигляд літери “Т” з розмірами 1800х900 м. УТР-2 знаходиться у Харківській області

Радіотелескоп РТ-70 один з найбільших у світі повноповоротних радіотелескопів. Установлений біля Євпаторії у 1978 р. Діаметр антени 70 м

Обсерваторія – спеціально обладнана науково-дослідна установа для проведення астрономічних спостережень

Стародавня обсерваторія в Делі. Виконувала також роль сонячного годинника

Обсерваторія на вершині Мауна-Кеа на Гавайях

• Обсерваторія на вершині Мауна-Кеа на Гавайях

Комптонівська гамма-обсерваторія, діяла 1991 по 2000 рік, виявила понад 400 джерел гамма-випромінювання (в 10 раз більше, ніж було відомо до цього). На знімку зображена обсерваторія перед виведенням на орбіту (вид з кабіни «Атлантиса»).

Астрофізичний модуль «Квант» орбітальної станції «Мир» (на фотографії ліворуч від нього відходять дві сонячні батареї і вертикальна штанга).

На літаку C-141 обладнана Койперівська обсерваторія, призначена для спостережень в інфрачервоному діапазоні

Найбільші обсерваторії України

Найбільші обсерваторії світу

Домашнє завдання:

• Опрацювати § 1, 2, 11. Дати відповіді на питання після параграфів. Підготувати доповіді та реферати про відомих астрономів (Микола Коперник, Галілео Галілей, Йоган Кеплер, Тихо Браге та інших)