§ 2. Астрономия – наука о природе

Астрономия – наука, изучающая движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем во Вселенной. Под Вселенной понимают всю ту область пространства, до границы которой сумел заглянуть человек в данную эру своего научно-технического развития.

Слово «астрономия» происходит от двух греческих слов: «astro» - звезда и «nomos» - закон. Поэтому слово «астрономия» можно перевести как «учение о жизни звезд».

Становление астрономии как науки происходило в течение длительного промежутка времени. Еще до нашей эры люди пользовались некоторыми закономерностями движения небесных светил. В те далекие времена у людей не было ни точных часов, ни компаса. Но уже тогда они могли безошибочно ориентироваться как на суше, так и на море по звездному небу, и даже могли определять конкретные моменты времени по движению небесных светил. Так, например, изучение движения Луны позволяло производить подсчеты месяцев в году.

Фактически знание звездного неба помогало человеку решать многие жизненно важные практические задачи, например, когда производить посев, когда убирать урожай.

Еще в глубокой древности, для удобства ориентировки, звездное небо было разбито на созвездия. Это позволяло уложить в памяти хаотическую россыпь звезд и безошибочно находить нужную звезду на небе.

Созвездием называют, условно объединенную, группу звезд в пределах некоторой области звездного неба.

В наше время все звездное небо разделено на 88 участков – созвездий. Каждое созвездие имеет свое историческое название, связанное с мифами и легендами различных народов, и строго очерченные границы. Все эти созвездия нанесены на карту звездного неба. Изучение этой карты является первым необходимым условием нахождения звезд на небосводе для начинающего астронома - любителя. Карта звездного неба играет такую же роль, как и географическая карта земли. По ней легко ориентироваться среди многочисленных звезд.

Звездное небо является естественной ареной, на которой происходят грандиозные события вселенского масштаба. Поэтому во все времена алмазная россыпь ночного неба манила взоры многих любознательных людей, которые стремились разгадать тайны происхождения и развития Солнца, планет, комет и других «жителей» Вселенной. В этом стремлении они были одержимы.

Астрономы, исследуя движение планет и найдя законы их движения, показали, что все планеты вращаются вокруг Солнца и образуют с ним одну общую систему, которую назвали Солнечной системой. На настоящее время известно, что в Солнечную систему входят 9 планет и множество мелких объектов, названных астероидами или малыми планетами (рис.1.7). Радиус Солнечной системы огромен и составляет 6 миллиардов километров.

Рис.1.7

Изучение звездного неба невооруженным глазом дают возможность подсчитать на небе около 6000 звезд. Если же использовать оптический прибор - телескоп, который может усиливать возможности человеческого глаза в сотни раз, то оказывается, что звезд на небе сотни миллионов. Например, темной ночью, вдали от городских огней, на небе можно наблюдать туманную полосу, охватывающую обручем весь небесный свод. Эту полосу называют Млечным Путем. Если направить телескоп на Млечный Путь, то можно увидеть, что бледная светлая полоса превращается в россыпь слабых звезд. Английский астроном Вильям Гершель(1738-1822), исследуя Млечный путь с помощью телескопа, установил, что видимые на небе звезды не разбросаны хаотично, а образуют гигантскую звездную систему, основу которой и составляет Млечный Путь. Эту громадную звездную систему, в которой насчитывается свыше 100 миллиардов звезд, назвали Нашей Галактикой. Слово «галактика» происходит от греческого слова «галактикос», что означает «молочный». Оказалось, что наше Солнце всего лишь одна из рядовых звезд, расположенная на окраине Нашей Галактики. Солнце со своими планетами вращается вокруг центра Нашей Галактики. Каковы же размеры Нашей Галактики? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо ввести единицы измерения межзвездных расстояний. В качестве единицы измерения больших расстояний используют «световой год».

Световой год – это расстояние, которое луч света проходит за один год. А распространяется свет со скоростью примерно равной 300 000 км/с. Следовательно, расстояние в «один световой год» равно 9 460 000 000 000 км. Подсчеты размеров Нашей Галактики дали следующие результаты: в поперечном направлении ее радиус составляет около 100 000 световых лет, в продольном направлении 1,5 миллиона световых лет.

Исследование звездного неба с помощью больших современных телескопов позволило обнаружить на небе большое количество других звездных систем, которые стали называть галактиками. В небольшие телескопы галактики видны нам как слабые туманные пятна, малых размеров. Поэтому галактики называют еще туманностями. Именно поэтому, ближайшую к нам соседнюю галактику называли «туманность Андромеды» (рис.1.8).

Рис.1.8

Она расположена в созвездии Андромеды и видна невооруженным глазом. Свет от этой галактики к нам идет около 2 миллионов лет. Было установлено, что расстояние между галактиками настолько велики, что человеку это трудно представить. На сегодняшний день число обнаруженных галактик во Вселенной составляет сотни миллиардов.

Исследование Вселенной позволило говорить о том, что галактики объединяются в особую систему, называемую Метагалактикой.

О размерах Вселенной мы можем судить по результатам современных астрономических исследований. Эти размеры поражают человеческое воображение и составляют порядок 10 миллиардов световых лет.

Удивительная, манящая глубина звездного неба всегда будоражила воображение человека. В своих фантазиях он грезил об иных мирах с иными формами жизни. Человеку претит одиночество, поэтому он ищет себе подобные разумные существа. Для этого используются мощные радиотелескопы, фиксирующие всевозможные сигналы из космоса, надеясь обнаружить среди них сигналы искусственного происхождения.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что является предметом изучения астрономии?

2. Как возникла астрономия?

3. Каково практическое значение астрономии для человека?

4. Что называется созвездием? Назовите число созвездий, расположенных на небосводе.

5. Для чего необходимы звездные карты?

6. Что называется Солнечной системой?

7. Какие небесные тела входят в состав Солнечной системы?

8. Что такое галактика?

9. Для чего была введена единица расстояния 1 световой год?

10. Докажите, что 1 световой год равен 9 460 000 000 000 км.

11. Каково место Солнечной системы в Нашей Галактике?

12. Каковы размеры Нашей Галактики?

13. Рассчитайте во сколько раз продольные размеры Нашей Галактики больше продольных размеров Солнечной системы?

14. Почему галактики еще называют туманностями?

15. Предлагаем вам написать фантастический рассказ на астрономическую тему.