Главная страница
qrcode

И квантовая теория Четыре кита современной физики Как исследуют Вселенную Как наблюдают с помощью


Скачать 24.37 Mb.
НазваниеИ квантовая теория Четыре кита современной физики Как исследуют Вселенную Как наблюдают с помощью
АнкорFeoktistov L A - Bolshaya entsiklopedia astrono.pdf
Дата30.12.2017
Размер24.37 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаFeoktistov_L_A_-_Bolshaya_entsiklopedia_astrono.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипДокументы
#53944
страница1 из 23
Каталогid351075529

С этим файлом связано 15 файл(ов). Среди них: 4.gif, Uill_Geyter_i_Anton_Vemplyu_Nastolnaya_kniga_astronoma-lyubitely, N_Kopernik_O_vraschenii_nebesnykh_sfer.pdf, Dzhexon_T_-_Vselennaya_Illyustrirovannaya_istori.pdf, 3.gif, Kosmos.pdf, A_Timishev_-_Nikolay_Kopernik_1973.pdf, 16_Kopernik_Geliotsentrizm.pdf, Vazhorov_Nablyudenia_zvezdnogo_neba_v_binokl_i_podzornuyu_trubu., Uill_Geyter_i_Anton_Vemplyu_Nastolnaya_kniga_astronoma-lyubitely и ещё 5 файл(а).
Показать все связанные файлы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
ЧЕЛОВЕК И ВСЕЛЕННАЯ
Наука о Вселенной Астрономия Древнего мира Астрономия Средневековья .... Революция в астрономии ........ Астрономия Нового времени ... Теория относительности
и квантовая теория ............... Четыре кита современной
физики ................................ Как исследуют Вселенную .... Как наблюдают с помощью
телескопа ........................... Всеволновая астрономия ........ Радиоастрономия ................... Освоение космоса .................. Жизнь во Вселенной ............... ЧТО МОЖНО ВИДЕТЬ НА НЕБЕ?
Звезды и светила .................... Созвездия .............................. Звездное небо разных сезонов Зодиак ................................... Небесные координаты ............ Видимое движение Солнца ...... Движение и фазы Луны .......... Видимое движение планет ....... Солнечные и лунные
затмения .............................. Измерение времени ................ Календарь .............................. Любительская астрономия ...... СОДЕРЖАНИЕ
СОЛНЦЕ И СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
Солнечная система ................. Звезда по имени Солнце .......... Солнечная атмосфера ............. Спокойное Солнце .............. 88
Солнечно-земные связи .......... Меркурий .............................. Венера ................................... Земля .................................... Луна .................................... Марс .................................... Юпитер ................................ Сатурн ................................. Уран .................................... Нептун ................................. Плутон и другие
карликовые планеты ........... Малые тела Солнечной
системы ............................. Кометы ................................ Метеоры .............................. Астероиды ........................... Метеориты ........................... Как возникла Солнечная
система ............................ 126
ЗВЕЗДЫ
Многообразный мир
звезд ................................. Расстояния до звезд ............. Какие бывают звезды .......... Классификация звезд ........... Двойные и кратные звезды .... Планеты у других звезд ......... Переменные звезды .............. Странные звезды .................. Как обнаружили странные
звезды ............................. Взрывающиеся звезды .......... Как долго живут звезды ...... Образование и эволюция
звезд ................................. Звездные скопления ............. Межзвездная среда
и туманности ...................... МИР ГАЛАКТИК
Галактика — наш звездный
дом .................................... Как устроена наша Галактика ............................ Соседи нашей Галактики ....... Какие бывают галактики ..... Взаимодействующие
галактики ........................... 180
Галактики-карлики ............... 182 Загадка скрытой массы
галактик ............................ Ядра галактики квазары ....... Метагалактика ..................... Расширение Вселенной ......... Приложение ......................... Именной указатель ............... Предметный указатель .......... 194
Звездное небо и космические дали с древности притягивали взоры людей. В данном разделе вы прочитаете о том, как зародилась и развивалась наука о Вселенной — астрономия. Познакомитесь со знаменитыми астрономами и их открытиями. Узнаете, как работает телескоп, что такое спектральный анализ, фотометрия, радиолокация и т. д. А еще сможете порассуждать о полетах в космос, космических аппаратах, межпланетных станциях. И, наконец, о загадке, волнующей многих есть ли жизнь за пределами нашей планеты Человек и Вселенная
Первые шаги
Во все времена люди стремились понять окружающий мир, узнать, какое место занимают в нем Земля и человек, найти объяснение всему, что происходит вокруг. Глядя на небо, они задумывались о таинственных космических далях и недостижимых мирах. Постепенно накапливались наблюдательные данные об изменениях положения звезд, Солнца, Луны отмечались и описывались редкие события — затмения, вспышки звезд, появление комет. Ко всему, что происходило на небе, тогда относились как к божественным письменам. По мнению древних людей, уметь читать эти послания и истолковать их значило предсказывать будущее.
Долгое время астрономические знания были привилегией очень узкой группы людей. Тем не менее результаты наблюдений служили всем по ним определяли наступление сроков сельскохозяйственных работ, составляли календари. По небесным светилам ориентировались на суше и на море те, кто отправлялся в дальние походы.
Название науки астрономия произошло от двух греческих слов «астрон» — звезда и «номос» — закон. Под звездой в те времена понималось любое небесное светило, поэтому астрономия занималась всем, что можно наблюдать на дневном и ночном ясном небе. Сегодня астрономия — одна из естественных наук физико-математического цикла. Она имеет свой предмет исследования, называемый Вселенная, и изучает физические процессы, протекающие за пределами земной атмосферы.
Зеркальный секстант, созданный в XIX в.
Наука о Вселенной
Достижения эпох
История астрономии неотделима от истории цивилизации. Было время, когда люди наблюдали небесные тела только невооруженным глазом. Развалины древних обсерваторий (а их строили даже в каменном веке) сохранились в разных странах. Первые астрономические приборы были предназначены для визуального измерения углов между различными направлениями на небе. На древней китайской монете видна фигура ковша, образуемая яркими звездами созвездия Большая
Медведица
Астроном
Галилео Галилей первым использовал телескоп для наблюдения планет и других небесных тел
Человек и Вселенная Американская автоматическая межпланетная станция Галилей 8 лет (дог) работала на орбите Юпитера
С помощью современных приемников излучения ученые могут узнавать скорости приближения или удаления тел, оценивать химический состав источников света, плотность и температуру излучающей среды. Прогресс астрономии как науки в ближайшие десятилетия, по-видимому, будет связан с наблюдениями электромагнитного излучения небесных тел, в том числе излучения в оптическом диапазоне (доступном наземным телескопам, а также в инфракрасных лучах, которые слабо поглощаются межзвездной пылью.
С XVII в. астрономия стала телескопической, это существенно подтолкнуло ее развитие. XVIII и XIX вв. были триумфом небесной механики астрономы смогли объяснить, почему движение Солнца, Луны и планет происходит так, а не иначе научились теоретически рассчитывать сложные траектории движения небесных тел и даже открыли новую планету — Нептун. Появившиеся затем более совершенные телескопы позволили обнаружить неизвестные ранее космические объекты, например многочисленные туманности. В конце XIX в. был освоен метод спектрального анализа и возникло новое направление в астрономии — астрофизика.
XX век дал возможность, опираясь на развитие теоретической и экспериментальной физики, изучать свойства и природу небесных объектов, удаленных от Земли на очень большие расстояния. Появившаяся космическая техника позволила приблизить научную аппаратуру к другим планетам, сделала доступным исследованию излучение, которое задерживается земной атмосферой. Развитие компьютерных технологий увеличило скорость и качество обработки результатов наблюдений, позволило создавать модели космических объектов и явлений.
Что такое Вселенная?
Старославянское слово вселенная означает место, населенное людьми, все- лёнными» туда Богом. Раньше мир для людей ограничивался сферой неба вокруг Земли. Сейчас границы материального мира, доступного исследованиям, раздвинуты так далеко, что оттуда даже свет идет миллиарды лет. Конечно, ночное небо выглядит сегодня также, как и тысячи лет назад. Номы его воспринимаем совсем иначе, чем наши предки. В современном понимании Вселенная — это тот материальный мир, который доступен наблюдениями теоретическому осмыслению.
Порой кажется, что увидеть Вселенную очень просто — надо только в ясную ночь посмотреть на небо. Но это не совсем так. Над горизонтом можно увидеть лишь не более
3 тыс. звезда их только в нашей Галактике триллионы И таких галактик с помощью больших телескопов можно увидеть огромное количество. Пространство, доступное наблюдениям, постоянно расширяется. Но это все равно не весь мир, существующий вне нас и независимо от нас
Астрономия Древнего мира
Наблюдения небесных светил с самых древних времен играли особую роль в жизни людей, помогая им решать важные задачи, например определять сроки сельскохозяйственных работ или ориентироваться в открытом море. Осмысливая результаты наблюдений, люди пытались представить себе устройство мира. Уже древние цивилизации Египта и Месопотамии обладали развитыми системами астрономических знаний, но наибольшего расцвета астрономия достигла в Древней Греции.
Древний Египет
Цивилизация Древнего Египта возникла около 6 тыс. лет назад на берегах самой протяженной реки Земли — Нила. Египтяне стали одним из первых народов, у которых появились письменность, литература, наука и искусство.
В Египте и сейчас великолепные условия для астрономических наблюдений днем небо ясное и безоблачное, а ночью усеяно сверкающими звездами. Древнеегипетские жрецы-астрономы объединили звезды в созвездия, получившие имена животных, фигуры которых они напоминали Бык, Скорпион, Гиппопотам, Крокодил и др. Списки созвездий помещались на саркофагах правителей. Были составлены первые карты звездного неба. Египтяне изобрели солнечные часы, важнейшим элементом которых служили обелиски, посвященные солнечному богу Ра. Вертикально поставленный столб-обелиск называется гномон. Он отбрасывает тень на циферблат, позволяющий узнать время. Тень от гномона также служит компасом в полдень она указывает направление на север. На протяжении года полуденная высота Солнца непостоянна, поэтому меняется и длина тени от гномона. По длине полуденной тени можно определить наступление солнцестояний и равноденствий.
Египетский солнечный календарь стал основой для всех дальнейших солнечных календарей. Неслучайно римский император Юлий Цезарь для реформы календаря пригласил ученого Созигена из Египта.
Фараон поклоняется Солнцу. XIV в. дон. э.
Гномон — самые древние солнечные часы
Устройство мира в представлении древних египтян
Человек и Вселенная bМесопотамияbВ плодородной Месопотамии в области рек Тигр и Евфрат на протяжении веков сменяли друг друга разные цивилизации шумерская, аккадская, вавилонская.
Шумеры, а потоми аккадцы еще за тысячи лет до нашей эры изобрели меры длины и веса, использовали солнечные часы, наблюдали планеты и умели делить время на годы, месяцы, недели, дни и часы. Астрономическими обсерваториями служили башни-зиккураты. С них жрецы из года в год вели наблюдения за движением небесных светил, отмечали солнечные затмения. К концу 2 тыс. дон. э. большинство ярких звезд были объединены в 70 созвездий. Частично рисунок месопотамских созвездий совпадает с рисунком современных — Близнецы, Рак, Лев, Весы, Скорпион и др. В серии клинописных текстов «Муль Апик» Звезда Плуг) есть список 18 созвездий на пути Луны — прообраз зодиака. Всемирно известное грандиозное сооружение каменного века — Стонхендж, расположенный в Англии, в 130 км от Лондона. Ученые считают его грандиозной древней обсерваторией. Планировка камней, валов и лунок комплекса соответствует современным астрономическим, физическими математическим знаниям.
Вавилонские жрецы ввели понятие эклиптики — видимого годичного пути Солнца по небесной сфере. Эклиптика была разделена на 12 равных частей по 30° каждая. Эклиптика служила шкалой для определения положений Солнца, Луны и планет. В 626—538 гг. дон. э. в Вавилоне правила халдейская династия. Халдейские жрецы создали карты звездного неба и календарь. Они обогатили астрономию замечательным открытием, определив порядок повторения затмений. Затмения возобновляются через
18 лети дней, этот период получил название сарос. Жрецы использовали знание о данном цикле для предсказания затмений. Существует вавилонская запись о наблюдении затмения Солнца, которое произошло июня 763 г. дон. э, а также о полном солнечном затмении в Месопотамии 18 мая
602 г. дон. э.
Глиняная табличка с научными текстами, найденная в библиотеке ассирийского царя
Ашшурбанипала
Зиккурат служил для поклонения богам
Вселенная Аристотеля
Древняя Греция (Эллада) стала первым великим европейским центром науки и культуры. Греческие астрономы-философы проявляли необычайный интерес к устройству Вселенной, ее возникновению и судьбе. Вселенную они называли космос. Крупнейший ученый античности Аристотель дон. э) жил в Афинах. Сочинения Аристотеля охватывают почти все современные ему области знания. Астрономические вопросы изложены в его трудах О небе и Метеорология. Ученый считал, что Луна и другие планеты по форме шарообразны, ибо шар — совершенная фигура, а в космосе должна царить красота. О том, что Земля тоже шар, он судил по ее округлой тени на Луне вовремя лунного затмения. Аристотель стал основоположником геоцентрической системы мира (от греч. «ге» — Земля. Суть его учения заключалась в следующем. Вокруг неподвижной Земли расположены восемь небесных сфер, приводимых в движение первым двигателем. На семи прозрачных сферах находятся пять планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурна также Солнце и Луна — каждое светило на своей сфере. Восьмой же сферой, где помещены неподвижные звезды, ограничивается материальный мир. Александрийские ученые
После завоевания в IV в. дон. э. Александром Македонским обширных территорий от Египта до Индии наступил период эллинизма. В это время центром научного мира стал город Александрия в дельте Нила. Здесь возникло удивительное учреждение —
Мусейон (храм муз. В нем располагалась знаменитая Александрийская библиотека, в которой было свыше полумиллиона рукописей. Одним из хранителей Александрийской библиотеки был географ Эратосфен (ок.
276—194 дон. э. Кроме географического описания всего известного тогда мира он первым определил размеры земного шара и был в этом очень близок к истине Аристарх Самосский (ок. 310—230 дон. э) в сочинении О размерах и расстоя-
Из сочинений
Эратосфена по астрономии до нас дошло одно —
«Катастеризмы», в нем перечислены все известные тогда звезды и созвездия
Схематичное изображение двух разных систем устройства мира 1 — геоцентрическая 2 — гелиоцентрическая
1 Аристотель — великий мыслитель древности
Человек и Вселенная bСистема Птолемея
Геоцентрическую систему мира усовершенствовал великий астроном Клавдий
Птолемей (ок. 90 — ок. 160 н. э. Большая часть его жизни прошла в Александрии. В течение 15 лет он проводил астрономические наблюдения с помощью созданных им самим угломерных инструментов астролябии, армиллы, трикветрума и др. Используя эти приборы, Птолемей определил небесные координаты 1022 звезд, дополнив созданный до него каталог звезд Гиппарха. На основании своих (а также более ранних) наблюдений неба Птолемей построил теорию движения Солнца, Луны и планет. Его главное сочинение по астрономии называется Великое математическое построение астрономии в тринадцати книгах. Сокращенно по-гречески оно называется «Мегале синтаксис, что значит Великое построение. Арабский перевод сочинения Птолемея известен под названием «Альмагест».
В основе системы мира Птолемея лежат четыре главных допущения 1) Земля находится в центре Вселенной 2) Земля неподвижна) все небесные тела движутся вокруг Земли по кругам 4) движения небесных тел по кругу происходят с постоянной скоростью, те. равномерны. Видимое петлеобразное движение планет Птолемей объяснил с помощью введения комбинации круговых движений. Упрощенно это представляется так. Планеты движутся вокруг Земли равномерно по кругам — эпициклам, центры которых в свою очередь движутся по другим кругам — деферентам. Солнце и Луна перемещаются вокруг Земли по деферентам (без эпициклов. Деференты Солнца и Луны, а также деференты и эпициклы планет лежат внутри сферы, на поверхности которой расположены неподвижные звезды. Cистема Птолемея позволяла предвычислять положения планет на любую дату. ниях Солнца и Луны сделал вывод, что Солнце по объему враз больше Земли. Следовательно, не Земля, а именно Солнце должно быть в центре мира, Земля же движется вокруг Солнца. Аристарх предложил первую в истории астрономии гелиоцентрическую (от греч. «гелиос» — Солнце) модель мира. Эти смелые мысли обустройстве мира небыли приняты в те времена. Система мира по Клавдию Птолемею. Гравюра из атласа А. Целлариуса. XVII в.
Своими трудами прославился древнегреческий астроном Гиппарх
(II в. дон. э. Его каталог звезд, древнейший из сохранившихся до нашего времени, служил многим поколениям ученых. Именно Гиппарх ввел понятие звездная величина. Самые яркие звезды он назвал звездами й величины, а самые слабые, видимые невооруженным глазом, — звездами й величины.
Арабская астролябия для определения положения звезд Секстантом мерили высоту светил над горизонтом
12
Астрономия Средневековья
Переход от античности к Средневековью в Европе сопровождался упадком науки и культуры. Уровень грамотности резко снизился, школы были лишь при монастырях, а обучение шло на латинском языке. Астрономию использовали только для вычисления времени Пасхи и других религиозных праздников. Многие результаты научных трудов трактовались как проявление язычества, а ученые подвергались преследованиям. Лишь арабы сохраняли и приумножали достижения астрономов древности.
Арабская астрономия
Арабы появились на арене мировой истории в VII в. Завоевав много стран, они столкнулись с более высокой культурой покоренных народов. Однако арабы не разрушили ее, а восприняли и развили. По греческим образцам они делали астрономические угломерные инструменты, проводили измерения, составили новые таблицы (зиджи) для Солнца, Луны и планета также новые каталоги звезд.
Выдающимся арабским ученым был Абу
Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль-Бируни
(973 — ок. 1050) родом из Хорезма. Он написал свыше 150 трудов по астрономии, физике, математике, географии и другим наукам. Для астрономических наблюдений Бируни построил большой стенной угломерный прибор квадрант с радиусом дуги 7,5 ми сего помощью отмечал координаты звезд и планет с точностью до 2' (угловых минут. Бируни измерил наклон эклиптики к экватору, уточнил величину прецессии, оценил расстояние от Земли до Луны, определил радиус Земли. Полученные им результаты близки к современным значениям. Арабская астрономия внесла огромный вклад в развитие науки. Отголоски этого периода арабские астрономические термины зенит, надир, альмукантарат, альманахи др. Имена звезд — Альдебаран, Альтаир, Бетельгейзе, Ригель, Вега и др. — имеют арабское происхождение.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23

перейти в каталог файлов


связь с админом