Что будем знать Предмет астрономии Разделы астрономии Наблюдения как основа астрономии Возникновение астрономии Отношение к астрологоии Вид астрономических изображений Характерные величины в астрономии
Астрономия – это наука о Вселенной, изучающая движение, строение и развитие небесных тел. Как наука астрономия основывается прежде всего на наблюдениях. В отличие от физиков астрономы лишены возможности ставить эксперименты. Практически всю информацию о небесных телах приносит нам электромагнитное излучение. Разделы астрономии: 1. Астрометрия (определение видимых положений и движений небесных тел) 2. Теоретическая астрономия (определение орбит небесных тел) 3. Небесная механика законов движения небесных тел) (изучение
4. Астрофизика строения небесных тел) (изучение физического 5. Звездная астрономия (изучение закономерностей распределения и движения звезд в звездных системах, например, в нашей Галактике). Внегалактическая астрономия 6. (изучение объектов, находящихся на больших расстояний от нас за пределами нашей Галактики) 7. Космогония (изучение вопросов происхождения и развития небесных тел) 8. Космология (изучение закономерностей происхождения и развития всей Вселенной в целом)
Наблюдения как основа астрономической науки Наблюдения Вопрос: что это такое? Гипотеза не подтверждается: уточнение гипотезы или предложение новой Предсказание Проверка подтвер Проверка гипотезы: ждает гипотезу, проведение новых предсказание наблюдений новых фактов для Наблюдения являются начальной и конечной стадиями проверки научного астрономического познания.
Возникновение астрономии «Что заставило человека поднять глаза от земли к небу? . . Наука началась не с абстрактного стремления к истине и знанию: она возникла как часть жизни, вызванная стихийным зарождением социальных потребностей » (Паннекук А. , «История астрономии» ) голландский астроном, книга
Возникновение астрономии для практических целей (1) 1. Необходимость ориентирования в пространстве днем (на примере тени шеста) горизонт утро вечер Вертикальный шест север Тень шеста минимальна, когда Солнце на максимальной высоте над горизонтом. Направление тени в этот момент определяет фиксированное направление – север
Возникновение астрономии для практических целей (2) 2. Необходимость ориентирования в пространстве ночью Все звезды вращаются вокруг одной точки (полюса мира). Направление на эту точку совпадает с направлением минимальной длины тени шеста днем, т. е. с севером.
Возникновение астрономии для практических целей (3). 3. Необходимость ориентирования во времени (Египет): - предсказания разливов Нила: через 2 месяца после появления на небе Сириуса (Сотис), - это явление повторялось через 365 дней, - фиксация восхода определенной группы звезд (созвездий, 36 деканов) - деление суток на 24 часа.
Несколько слов об астрологии Иоганн Кеплер – выдающийся ученый - помимо научной деятельности был вынужден из-за материальных трудностей заниматься и астрологией. О ней он высказался так: «Астрология-глупая дочь астрономии» . Нам думается, что справедливей сказать так: «Астрономия это умная дочь глупой астрологии» . Действительно, главная заслуга древней астрологии – в попытке связать земные явления с положением светил – заключается в том, что она приучило человека к системати ческим наблюдениям, что составляет уже главное предназ начение науки астрономии. В дальнейшем астрология стала претендовать на объяснения буквально всех явлений жизни общества и человека, при этом оперируя простыми геометрическим построениями. Основная идея астрологии это то, что характер и будущее человека определяется положениями на небе Солнца, Луны и планет в момент рождения человека.
Астрологи считают, что на основе карт (гороскоов) они могут предсказать и объяснить весь ход жизни человека и могут людям, обществу и правительству принимать важные решения. Можно астрологу задать ряд вопросов, на которые просто нет ответа: - какое сходство должно быть у 1/12 части человечества? - почему важен момент рождения, а не момент зачатия? - все гороскопы были созданы до открытия 3 внешних планет, значит ли это, что они теперь не верны? - почему предсказания разных астрологов очень сильно различаются друг от друга? - почему близнецы имеют совершенно разные судьбы? - почему астрологи не учитывают факт смещения точки весеннего равноденствия из-за прецессии? - и многие другие вопросы… Астрология это большое заблуждение, превращенное в один из видов «грязного» бизнеса, шарлатанства и лженауки. Главный вред астрологии в настоящее время, что она своей активностью пытается вытеснить из ниши настоящую науку.
Пример 2: изображения галактик Visual light: Hubble Space Telescope Изображение в видимом свете (снимок телескопа Хаббла) X-rays: Chandra Observatory Изображение в рентгеновском диапазоне той же области неба (снимок телескопа Чандра)
Пример 3: галактика Сомбреро Рентген рентген оптика Пример 4: галактика Центавр А инфракрасный радио инфракрасный видимый рентген гамма
Ближайшая звезда Alpha Centauri, расстояние до нее 4. 34 с. г. =4 1018 см. Один световой год равен: 1 с. г. =300 000 км/сек*365*24*3600 сек=3*1018 см Галактика – ее диаметр 82 000 с. л. = 10 23 см Галактика Андромеда расположена на расстоянии 2 млн с. л. = 2*1024 см. Вселенная – ее предельное расстояние - 1028 cм. Эта оценка следует из теории Большого взрыва (Big Bang) ИТОГО: Диапазон размеров в астрономии 40 порядков !!!
Типичные времена в астрономии Время жизни атома в возбужденном состоянии 10 -8 сек Сутки = 24 часа 105 сек Год=365 суток 107 сек Период обращения Солнца вокруг центра Галактики 250 млн. лет Характерное время жизни Солнца 10 млрд лет Оценка возраста Вселенной 14 млрд лет Итого: диапазон времен в астрономии 25 порядков !!
Характерные массы во Вселенной Во Вселенной имеются те же самые атомы, что и в окружающем нас мире. Их характерные массы приведены ниже. Массы элементарных частиц Частица Символ Заряд Масса (г) Семейство 1. 673*10 -24 барион 0 1. 675*10 -24 барион -1 9. 109*10 -28 лептон протон p+ +1 нейтрон n 0 электрон e-
Типичные массы небесных объектов Масса Земли = 6*1027 г Масса Юпитера = 2*1030 г Масса самой массивной звезды=6*1034 г Масса Солнца = 2*1033 г Масса нашей Галактики - порядка 1044 г Масса всей Вселенной – порядка 1055 г Итого: диапазон масс в астрономии 83 порядка !! ?
Типичные плотности небесных объектов Плотность воздуха=1. 3*10 -3 г/см 3 Плотность Земли (средняя)=5. 5 г/см 3 Средняя плотность Солнца = 1. 4 г/см 3 Плотность в центре Солнца = 160 г/см 3 Средняя плотность белых карликов ~ 106 г/см 3 Средняя плотность нейтронных звезд~ 1014 г/см 3 Средняя плотность межзвездного газа~ 10 -24 г/см 3 Средняя плотность Вселенной~ 2*10 -31 г/см 3 Итого: диапазон плотностей в астрономии 45 порядков !!
Типичные температуры небесных объектов Средняя температура человека 360. 6 С Средняя температура на Земле 00 С - 273 К Температура в центре Солнца 15 000 К Температура на поверхности Солнца=4500 К Температура межзвездного газа 10 К Температура реликтового излучения 3 К
Типичные скорости в астрономии Вращение Земли вокруг своей оси (на экваторе) – 0. 470 км/сек Вращение Земли по орбите вокруг Солнца – 30 км/сек Вращение Солнца вокруг центра Галактики – 220 км/сек Движение нашей Галактики относительно скопления галактик в созвездии Дева – 500 км/сек Скорость света – 299 700 км/сек
Энергии в астрономических объектах Энергия связи в водородном атоме = 1. 6*10 -12 эрг Энергия прыжка комара =1 эрг Энергия при столкновении автомашин= 1010 эрг Энергия при сжигании 1 кг угля антрацита = 4. 3*10 14 эрг Взрыв водородной бомбы (1 мегатонна) = 4. 2*10 19 эрг Энергия ударяющего астероида= 1040 эрг Запас энергии в Солнце при его рождении = 2*10 51 эрг Энергия при вспышке Сверхновой = 1053 эрг
Мощность производства энергии (светимость) 100 ваттная лампочка – 109 эрг/сек Большой город – 1015 эрг/сек Водородная бомба (1 мегатонна) – 4. 2*10 21 эрг/сек Солнце - 3. 8*1033 эрг/сек «Сверхновые» звезды ~ 1041 эрг/сек Наша Галактика 4*1038 эрг/сек Квазар 4*1045 эрг/сек Гамма-вспышки ~ 1052 эрг/сек
Проблемы современной астрономии «Наука всегда бывает неправой: она не может решить ни одного вопроса, не поставив при этом десятка новых» (Бернард Шоу) Какие же загадки еще предстоит решить астрономам? - каковы механизмы громадного энерговыделения космичесобъектов? - можно ли понять загадку рождения Вселенной и предугадать ее дальнейшую судьбу? - какие новые знания о Вселенной несут нейтринные потоки и гравитационные волны? - в какой форме содержится скрытая масса Вселенной и темная энергия? - как образовались планеты Солнечной системы, их спутники и кольца? - какова природа планет у других звезд? - возможно ли во всех деталях понять жизнь звезд? - как рождались галактики разных типов? - является ли космос опасным для человечества? - есть ли другие цивилизации? - ? ? ?
Скачать презентацию Что будем знать Предмет астрономии Разделы астрономии Наблюдения
общая астрономия лекция_1.ppt