Вступний урок
Урок 1 Тема: Предмет астрономії
1. Що вивчає астрономію. Виникнення астрономії. Астрономія [грец. astron-зірка,світило, nomos-закон] - наука про будову, рух, походження та розвиток небесних тіл, їх систем і всього Всесвіту в цілому. Всесвіт - максимально велика область простору, що включає всі доступні для вивчення небесні тіла та їх системи.
Алегорія Яна Гевелія (1611-1687, Польща) зображує музу Уранію, покровительку астрономії, яка в руках тримає Сонце і Місяць, а на голові у неї сяє корона у вигляді зірки. Уранія оточена німфами, що зображають п'ять яскравих планет, зліва Венеру та Меркурія (внутрішні планети), праворуч – Марс, Юпітер та Сатурн.
Потреба астрономічних знаннях диктувалася життєвої необхідністю: Потреба рахунки часу, ведення календаря. Орієнтація на місцевості, шукати дорогу по зірках, особливо мореплавцям. Допитливість - розібратися в явищах, що відбуваються. Турбота про свою долю, що породила астрологію. Чудовий хвіст комети МакНота, 2007р. Падіння боліда, 2003р.
Систематичні астрономічні спостереження проводилися тисячі років тому Сонячний камінь стародавніх ацтеків Сонячна обсерваторія в Делі, Індія Сонячний годинник в обсерваторії в Джайпурі
Стародавня обсерваторія Стоунхендж, Англія, побудована в 19-15 століттях до н.е. Стоунхендж (англ - "Кам'яна огорожа") - внесена до списку Всесвітньої спадщини кам'яна мегалітична споруда (кромлех) на Солсберійській рівнині в графстві Уілтшир (Англія). Знаходиться приблизно за 130 км на південний захід від Лондона.
38 пар вертикального каміння, висотою не менше 7 метрів і вагою не менше 50 тонн кожен. Діаметр кола колами становить 100метрів. Про призначення гігантської споруди досі точаться суперечки, найбільш популярними виглядають такі гіпотези: 1. Місце ритуальних церемоній та поховань (жертви). 2. Храм Сонця. 3. Символ влади доісторичних жерців. 4. Місто Мертвих. 5. Язичницький собор або священний притулок на благословенній богом землі. 6. Недобудована АЕС (фрагмент циліндра реакторного відділення). 7. Астрономічна обсерваторія давніх вчених. 8. Місце посадки космічних кораблів НЛО. 9. Прообраз сучасного комп'ютера. 10. Просто так, без причини.
Періоди розвитку астрономії: Найдавніший I-й Античний світ (до Н.Е.) II-й Дотелескопічний (Н.Е. до 1610г) Класичний (1610 - 1900) III-й Телескопічний (до спектроскопії, 1610-1814гг) IV-й Спектроскопічний (до фотографії, 1814-1900гг) V-й Сучасний (1900-н.в.) Розділи астрономії: 1. Практична астрономія 2. Небесна механіка 3. Порівняльна планетологія 4. Астрофізика 5. Зоряна астрономія 6. Космологія 2. Космологія Розділи астрономії. Зв'язок коїться з іншими науками.
Дерево астрономічних знань
Зв'язок астрономії з іншими науками 1 - геліобіологія 2 - ксенобіологія 3 - космічна біологія та медицина 4 - математична географія 5 - космохімія А - сферична астрономія Б - астрометрія В - небесна механіка Г - астрофізика Д - космологія Е - космологія Географія та геофізика Історія та суспільствознавство Література Філософія
3. Загальні уявлення про масштаб і структуру Всесвіту Всесвіт - максимально велика область простору, що включає всі доступні для вивчення небесні тіла та їх системи. Реальний світ, ймовірно, влаштований так, що можуть існувати інші всесвіти з іншими законами природи, а фізичні постійні можуть мати інші значення.Всесвіт - унікальна всеосяжна система, що охоплює весь існуючий матеріальний світ, безмежний у просторі та нескінченний за різноманітністю форм. 1 астрономічна одиниця = 149, 6 млн.км
Пробіг: 150 млн.км 1пк (парсек) = 206265 а.о. = 3,26 св. років 1 світловий рік (св. рік) - це відстань, яка промінь світла зі швидкістю майже 300 000 км/с пролітає за 1 рік і дорівнює 9,46 мільйонів мільйонів кілометрів!
Космічні системи Сонячна система - Сонце і навколо тіла (планети, комети, супутники планет, астероїди). Сонце - самосвітле тіло, інші тіла, як і Земля світять відбитим світлом. Вік СС
5 млрд. Років. Таких зоряних систем із планетами та іншими тілами у Всесвіті величезна кількість. Нептун знаходиться на відстані 30 а.
Сонце як зірка Вид Сонця у різних діапазонах електромагнітних хвиль
Одним із найпримітніших об'єктів зоряного неба є Чумацький Шлях-частина нашої Галактики. Стародавні греки називали його «молочне коло». Перші спостереження в телескоп, проведені Галілеєм, показали, що Чумацький Шлях - це скупчення дуже далеких і слабких зірок. Видимі на небі зірки- це незначна частка зірок, що входять до складу галактик.
Так виглядає наша Галактика збоку
Так виглядає наша Галактика згори діаметр близько 30 кпк
Галактики-системи зірок, їх скупчень і міжзоряного середовища. Вік галактик 10-15 млрд. років
4. Астрономічні спостереження та його особливості. Спостереження – основне джерело знань про небесні тіла, процеси та явища, що відбуваються у Всесвіті.
Першим астрономічним інструментом можна вважати гномон-вертикальну жердину, закріплену на горизонтальному майданчику, що дозволяло визначати висоту Сонця. Знаючи довжину гномона і тіні, можна визначити нетільки висоту Сонця над горизонтом, а й напрямок меридіана, встановлювати дні настання весняного та осіннього рівнодень та зимового та літнього сонцестоянь.
Інші стародавні астрономічні інструменти: астролябія, армілярна сфера, квадрант, паралактична лінійка
Рефлектор (використовується увігнуте дзеркало) - винайшов Ісаак Ньютон в 1667г
Великий Канарський телескоп Липень 2007 р. – перше світло побачив телескоп Gran Telescopio Canarias на Канарських островах з діаметром дзеркала 10,4 м, який є найбільшим оптичним телескопом у світі станом на 2009 рік.
Найбільшими телескопами-рефлекторами є два телескопи Кека, які розташовані на Гаваях, обсерваторія Мауна-Кеа (Каліфорнія, США). Keck-I і Keck-II введені в експлуатацію в 1993 і 1996 відповідно і мають ефективний діаметр дзеркала 9,8 м. Телескопи розташовані на одній платформі і можуть використовуватися спільно як інтерферометр, даючи роздільну здатність, що відповідає діаметру дзеркала 85 м.
SALT - Великий південно-африканський телескоп ( Southern African Large Telescope) - оптичний телескоп з діаметром головного дзеркала 11 метрів, що знаходиться в Південно-африканській астрономічній обсерваторії, ПАР. Це найбільший оптичний телескоп у південній півкулі. Дата відкриття 2005 рік
Великий бінокулярний телескоп (англ. The Large Binocular Telescope (LBT), 2005 р) — один з найбільш технологічно передових оптичних телескопів у світі, що володіють найвищим дозволом, розташований на 3,3-кілометровій горі Грехем в південно-східній частині штату Арізона (СШ). ). Телескоп має два дзеркала діаметром 8,4 м, роздільна здатність еквівалентна телескопу з одним дзеркалом діаметром 22,8 м.
телескоп VLТ (very large telescope) ПаранальськаОбсерваторія, Чилі - телескоп, створений за згодою восьми країн. Чотири телескопи одного типу, діаметр головного дзеркала становить 8,2 м. Світло, що збирається телескопами, еквівалентне одиночному дзеркалу 16 метрів у діаметрі.
GEMINI North та GEMINI South Телескопи-близнюки Gemini North та Gemini South мають дзеркала діаметром 8.1м – міжнародний проект. Вони встановлені в Північній та Південній півкулях Землі, щоб охопити спостереженнями всю небесну сферу. Gemini N побудований на горі Мауна Кеа (Гавайї) на висоті 4100м над рівнем моря, а Gemini S споруджений у Сьєро Пачон (Чилі), 2737м.
Найбільший в Євразії телескоп БТА - Великий Азімутальний Телескоп - знаходиться на території Укаїни, в горах Північного Кавказу і має діаметр головного дзеркала 6 м. (монолітне дзеркало 42т, 600т телескоп, можна бачити зірки 24-ї величини). Він працює з 1976 року і тривалий час був найбільшим телескопом у світі.
30-метровий телескоп (Thirty Meter Telescope — TMT): діаметр головного дзеркала 30 м (492 сегменти, кожний розміром 1,4 м. Будівництво нового об'єкта планується розпочати в 2011 р. "Тридцятиметровий телескоп" до 2018 року зведуть на вершині вул. -Кеа (Mauna Kea) на Гаваях, в безпосередній близькості від якого працює кілька обсерваторій (Mauna Kea Observatories).
Обсерваторії – науково-дослідні установи Mauna Kea на Гаваях – одне з найпрекрасніших місць для спостереження у світі. З висоти 4200 метрів телескопи можуть виконувати вимірювання в оптичному, інфрачервоному діапазоні і мати довжину хвилі в пів міліметра. Телескопи обсерваторії Мауна Кеа, Гаваї
Дзеркально-лінзовий - 1930, Барнхард Шмідт (Естонія). У 1941 р. Д.Д. Максутов (СРСР) створив менісковий із короткою трубою. Застосовується аматорами – астрономами.
Радіотелескоп - астрономічний інструмент для прийому радіовипромінювання небесних об'єктів (у Сонячній системі, Галактиці та Метагалактиці) та дослідження його характеристик. Складається: антена та чутливий приймач з підсилювачем. Збирає радіовипромінювання, фокусує його на детекторі, налаштованому на вибрану довжину хвилі, перетворює цей сигнал. Як антена використовується велика увігнута чаша або дзеркало параболічної форми. переваги: у будь-яку погоду та час доби можна вести спостереження за об'єктами, недоступними для оптичних телескопів.
Аресібо (острів Пуерто-Ріко, 305м-забетонована чаша згаслого вулкана, введений в 1963). Найбільша радіоантена у світі
Радіотелескоп РАТАН-600, Україна (Півн.Кавказ), вступив в дію в 1967р, складається з 895 окремих дзеркал розміром 2,1х7,4м і має замкнуте кільце діаметром 588м
15-метровий телескоп Європейської Південної обсерваторії
Система радіотелескопів VLA Very Large Array у Нью-Мексико (США) складається із 27 тарілок, кожна діаметром 25 метрів. Налагоджують зв'язок між радіотелескопами, що у різних країнах і навіть різних континентах. Такі системи отримали назву радіоінтерферометрів із наддовгою базою (РСДБ). Дають максимально можливий кутовий дозвіл, у кілька тисяч разів кращий, ніж у будь-якого оптичного телескопа.
Космічні телескопи Космічний телескоп "Хаббл" (Hubble Space Telescope, HST) - це ціла обсерваторія на навколоземній орбіті, спільне дітище NASA та Європейського космічного агентства. Працює з 1990 р. Найбільший оптичний телескоп, який веде спостереження в інфрачервоному, ультрафіолетовому діапазоні. За 15 років роботи «Хаббл» отримав 700 000 знімків 22 000 різних небесних об'єктів — зірок, туманностей, галактик, планет. Довжина – 15,1 м, вага11,6 тонн, дзеркало 2,4 м
Астрономія - це таке поле застосування людських сил та інтересів, яке може захопити будь-кого: і мрійника, і фізика, і лірика. Ось воно над вами - вічне зоряне небо, сповнене невимовної краси та високої таємниці. Воно відкрите всім і винагороджує вірних, наповнюючи їхнє життя світлом і змістом.
Планетарій – не просто культурний центр. У ньому проводяться лекції всім, хто захоплюється астрономією. м. Мінськ, вул. Фрунзе, 2 (парк ім. Горького) тел. (017) 294 33 64