Астрономія
Астрономія (від грецького «астрон» - зоря, «номос» - закон) – 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 тіл: планети та їх супутники, комети і метеорні тіла, Сонце, зорі, зоряні скупчення, туманності галактики, а також речовини та поля, які заповнюють простір між світилами.
В основі природознавчих наук лежить експеримент, то в основі астрономії – спостереження.
Сучасна астрономія утримується на трьох китах:
світло сприймальна техніка (телескоп);
сукупність законів, ідей і методів теоретичної фізики, розроблених за останні триста років;
різноманітний математичний апарат у поєднанні з можливостями сучасної обчислювальної техніки.
Сучасна астрономія поділяється на понад десять окремих дисциплін. Так, астрометрія розробляє методи вимірювання положень небесних світил і кутових відстаней між ними, вона також розв’язує проблеми вимірювання часу. Небесна механіка з’ясовує динаміку руху небесних світил. Астрофізика вивчає фізичну природу, хімічний склад і внутрішню будову зір. Зоряна астрономія досліджує будову нашої Галактики та інших зоряних систем. Питанням походження і розвитку небесних тіл займається космогонія, а розвитком Всесвіту в цілому – космологія (від грецького «космос» - всесвіт, «гоне» - походження, «логос» - вчення).
Астрономія – одна з найдавніших наук. Так, за три тисячі років до нової ери єгипетські жерці за першою ранковою появою найяскравішої зірки земного зоряного неба Сіріусу визначали час розливу річки Ніл.
У стародавньому Китаї за 2000 тисячі років до нової ери астрономи передбачали час сонячних та місячних затемнень. Такі знання дозволяли їм передбачати час повіней у річках стародавнього Китаю.
Можна відмітити 3 причини, які обумовили та стимулювали розвиток астрономії:
1. потреба людей:
а) знати чергування темних та світлих ночей, а це вимагало спостережень за зміною фаз місяця;
б) потреби орієнтації на Землі. Напрямок схід сонця та напрямок захід Сонця, а вночі орієнтація по зорях;
в) дати повіней;
2. потреб астрології;
3. бажання людей пізнати закони руху Землі та інших небесних тіл, вивчити їх народження, будову та розвиток.
Спочатку астрономи вважали, що Земля нерухома, а всі планети і Сонце обертаються навколо Землі (Місяць, Венера, Меркурій, Сонце, Марс, Юпітер, Сатурн, зорі). Розроблена грецьким вченим Клавдієм Птолемеєм біля 150 років до н. е. система була дуже досконала і використовувалася майже 1500 років.
Микола Коперник (1473-1543 р.р.) зрушив Землю, зупинивши Сонце.
Йоган Кеплер (1571-1630 р.р.) встановив закони руху планет.
Галілео Галілей (1564-1642 р.р.) збудував перший телескоп, відкрив чотири супутника Юпітера, фази Венери та багато іншого.
Ісаак Ньютон (1643-1727 р.р.) узагальнив закони Кеплера про рух планет, відкрив закон всесвітнього тяжіння і заклав основи небесної механіки. (Сонце, Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, зорі).
Вільям Гертель (1738-1822 р.р.) створив модель нашої Галактики. Йозеф Фраунгефер (1787-1826 р.р.) вперше використав спектральний аналіз в астрономії. Едвін Габбл (1889-1953 р.р.) довів, що крім нашої Галактики є багато інших Галактик і що світ Галактик розширюється. Альберт Ейнштейн (1879-1953 р.р.) створив теорію відносності, яка стала фундаментом космології.
Астрономія має велике значення для сучасної науки, інформація про поведінку речовин при дуже високих або дуже низьких температурах збагачує фізику та хімію, а без знання законів руху в Космосі неможлива сучасна космонавтика.
Короткий огляд об’єктів дослідження в астрономії
Земля – холодне небесне тіло кулястої форми, радіус в середньому дорівнює 6370 км. На відстані приблизно 60 земних радіусів знаходиться її супутник – Місяць. Це теж холодне кулясте тіло розміром майже в чотири рази менше ніж Земля. Місяць обертається навколо Землі за 27,3 доби і супроводжує її у річному русі навколо Сонця. Оскільки Місяць, як і Земля, сам не світиться, ми бачимо лише ту його частину, яка освітлена Сонцем, звідки різні форми видимого Місяця, так звані фази.
Всі планети, крім Венери і Меркурія, мають супутники.
Марс в півтора рази далі від Сонця ніж Земля і має два супутники – Фобос і Деймос (вони невеликі за розміром- відповідно радіуси їх 14 та 8 км).
Меркурій, Венера, Земля і Марс належать до планет земної групи ( вони мають багато спільного з Землею).
Найбільша планета біля Сонця – Юпітер (його радіус в 11 разів більше за земний), він в 5 разів далі від Сонця і має 28 супутників.
За Юпітером знаходиться Сатурн. Він трішки менше за Юпітер, має 30 супутників і вражає системою дуже яскравих кілець, які видно навіть у простіший телескоп.
Далі Уран розміром майже в 4 рази більше ніж Земля та має 17 супутників.
За Ураном знаходиться Нептун, який має 8 супутників. Нептун за розміром у 4 рази більший ніж Земля,він був відкритий на основі теоретичних розрахунків. Найбільш віддаленою планетою є Плутон (в 40 раз далі від Сонця ніж Земля) який було відкрито в 1930 році, має удвічі менший супутник Харон. За Плутоном - Седна (10500 років час одного обертання).
Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун утворюють групу планет-гігантів. Крім того в Сонячній системі рухаються тисячі малих планет або астероїдів (переважно між Марсом та Юпітером), а також комет.
Сонце та планети, які рухаються навколо нього, створюють Сонячну систему. Сонце має масу 99,86% всієї сонячної системи. Радіус Сонця в 109 разів більше ніж радіус Землі. Середня відстань від Землі до Сонця становить майже 150.000.000 км. Найближча зоря від Сонця (Проксима із сузір’я Кентавра) розташована на такій відстані від Сонця, що світло від нас долає цю відстань за 4,3 року при швидкості світла 300.000 км/с. Є зорі, які розташовані так далеко, що світло від них доходить до нас через мільйони років.
Неозброєним оком можна побачити на небі приблизно 3000 зірок. Основна частина зірок зосереджена, в так званому, Чумацькому шляху (Млечный путь). Подивившись на нашу Галактику збоку, ми б побачили двоопуклу лінзу, яка зверху схожа на спіраль з двома зоряними рукавами.
Діаметр нашої Галактики настільки великий, що світло може перетнути її за 100.000 років.