Астрономия — это что за наука? суть и значение астрономии

[править] Юмор

Тривиум Грамматика · Риторика · Диалектика (Логика) 
Квадривиум Арифметика · Геометрия · Астрономия · Музыка
Солнечные 24 часа: Утро • День • Вечер • Ночь / Неделя • Месяц 
Звёздные 23 часа 56 минут 4 секунды 
См. также Заря • Рассвет • Восход • Полдень • Закат • Сумерки (астрономические, гражданские, навигационные) • Полночь • Темень • Единицы измерения времени • Время • Время суток • Астрономия • Солнце • Земля
Гуманитарные • Естественные • Общественные • Прикладные • Технические • Точные
Астрономия • Биология • География • Геология • Информатика • История • Лингвистика • Математика • Медицина • Психология • Политология • Социология • Физика • Филология • Химия • Экономика • Юриспруденция
Список академических дисциплин • Науковедение

Система астрономических постоянных 1896 года

Саймона Ньюкомб

Первая система фундаментальных астрономических постоянных, обязательная при обработке наблюдений, была принята в 1896 г и 1911 г и действовала вплоть до 1964 г. В основу этой системы были положены результаты исследований Саймона Ньюкомба.

В список астрономических постоянных вошли 14 постоянных величин: постоянные прецессии, нутации, аберрации, параллакс Солнца, экваториальный радиус Земли, ускорение силы тяжести на экваторе и др.

Хотя из-за несогласованности постоянных между собой, отсутствия разделения на основные и выводимые скорее их можно считать списком наиболее точных значений важнейших астрономических постоянных.

Тем не менее первая система постоянных просуществовала почти семьдесят лет.

Примеры прикладной системы знаний

Пример

Нити ДНК уникальны в каждом человеке и находятся в наших клетках, где дают команды, необходимые для жизнедеятельности всего организма. Во время репликации ДНК, они делают новые копии незадолго до деления клетки. На их основе учеными были разработаны методики, позволяющие выявить генетические заболевания, установить отцовство или же определить преступника.

Пример

Атомные проекты. Когда перед учеными ставится задача создать ядерное оружие, в руках заказчика она выглядит как бизнес-проект. Для выполнения задания подбираются кадры, определяются сроки и объем финансирования, ставятся определенные задачи, которые приведут к необходимому результату. Также создаются специализированные институты, в промышленности организуются предприятия, которые занимаются сырьем, материалами и оборудованием для достижения конечного изделия.

Подходы к классификации наук

Все исследования отличаются по объекту, предмету, методу, степени фундаментальности и т.п., и практически исключают единую классификацию всех наук по одному принципу.

В целом их можно разделить на:

  • естественные;
  • технические;
  • общественные/социальные;
  • гуманитарные.

К естественным наукам относятся некоторые знания:

  • о космосе (астрономия, космология, космогония, астрофизика, космохимия и др.);
  • о Земле (геология, геофизика и т.п.);
  • о химических, физических и биологических процессах;
  • о человеке как биологическом виде (анатомия).

Базой технических наук выступают естественные. Они изучают различные формы и направления развития техники (теплотехника, электротехника, радиотехника).

Общественные науки изучают общество (экономика, социология, политология).

Гуманитарные исследуют духовный мир человека, его отношение к окружающему миру, обществу, себе (педагогика, психология, эвристика).

Примечание

Между собой каждый вид науки может переплетаться, например, общественные с гуманитарными.

Эратосфен

Родился Эратосфен в Кирене в 275 году до н.э., а умер в Александрии в 193 году до н.э. Он был не только астрономом, но географом и философом. Оставил Эратосфен свой след и в математике. ему принадлежит право быть изобретателем прибора, с помощью которого можно было находить расположения селений и городов, расстояние до которых было заранее известно. Также известно, что Эратосфен заведовал Александрийской Библиотекой.

Одной из самых главных заслуг Эратосфен является то, что ему удалось определить длину окружности Земли. В ходе исследований астроном обнаружил, что в день летнего солнцестояния (21 июня) Солнце отражается в колодцах города Асуан, а в Александрии (которая была расположена севернее, но, практически, на том же меридиане) предметы отбрасывают небольшую тень. Эратосфен предположил, что это явление может быть обоснованно кривизной поверхности Земли. С помощью измерения расстояние между двумя городами астроному удалось определить радиус Земли.

Николай Коперник (1473 — 1543)

Известный польский астроном Николай Коперник первым заговорил о гелиоцентрической модели мира. Эта идея дала старт первой революции в науке. Исследователь с помощью математических расчетов доказал, что Земля вращается вокруг Солнца и ей нужен год, чтобы сделать полный оборот по своей орбите. До этого все пользовались геоцентрической моделью мира. Новую систему Николай Коперник изложил в научном труде «О вращениях небесных сфер». Работа заняла около 40 лет. На протяжении этого времени он вносил коррективы и делал новые расчеты. Печатный вариант своей книги астроном увидел только перед смертью. Было время, когда инквизиция признала книгу еретической и запретила ее. Это длилось до 1833 года. Несмотря на это, научные труды принесли Николаю Копернику мировую славу. А его теория нашла свое продолжение в трудах Кеплера, Ньютона. Астроном получил всеобщее признание. Его именем названы звезда, кратеры, малая планета, химический элемент.

Кроме астрономических исследований ученый Николай Коперник сделал проект и принимал участие в сооружении гидравлической машины, участвовал в запуске польского монетного двора. Он талантливый художник и врач, оказывавший бесплатную медицинскую помощь. Ученому также принадлежит идея о всемирном тяготении.

Возникновение естественных наук

Но, в конце концов, благодаря человеческой деятельности накопилось столько знаний, что это привело к зарождению первых наук. Первыми физиками были греческие мыслители, которые попытались объяснить наблюдаемые явления природы. Самым выдающимся из древних мыслителей был Аристотель (384-322 гг. до н.э.), который ввел слово «фюзис», что в переводе с греческого означает природа. Еще в античные времена начали развиваться методы научного познания природы (наблюдение, предположение (гипотеза), моделирование, мыслительный эксперимент и т.д.). Из трудов ученых-философов античного периода начали свое развитие все естественно-математические науки — физика, астрономия, химия, география, биология, математика.

Развитие математики, географии, физики, химии, а также других наук, если не прямо, то косвенно было связан с успехами и запросами астрономии в исследовании небесных тел.

Во II в. н. е. александрийский астроном Птолемей предложил геоцентрическую ( «гео» — земля) «систему мира». Вокруг Земли, по Птолемею, движутся (в порядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но уже в то время видимые наблюдения за движением Луны, Солнца, планет указывали на то, что это движение гораздо сложнее. Поэтому каждая из планет, по мнению Птолемея, движется не просто вокруг Земли, а вокруг некоторой точки, которая, в свою очередь, движется по кругу, вокруг Земли. Система мироздания Птолемея была (под покровительством церкви) доминирующей в науке в течении четырнадцати веков. Первыми, кто стал предлагать новые взгляды на мироздание, были большие итальянские ученые Николай Кузанский и Леонардо да Винчи, которые утверждали, что Земля движется, что она не является центром Вселенной и не занимает в ней чрезвычайного места.

Смелым ученым, «сдвинувшим Землю, остановившим Солнце», был поляк Николай Коперник (1473-1543 гг.). Гелиоцентрическая ( «гелио» — Солнце) «система мира» Коперника не признавалась церковью. По приговору инквизиции в 1600 г. был сожжен в Риме выдающийся итальянский философ, последователь Коперника Джордано Бруно (1548-1600 гг.), который, развивая учение Коперника, утверждал, что во Вселенной нет и не может быть центра, что Солнце — это только центр Солнечной системы. Он также высказывал гениальную догадку о том, что звезды — такие же «солнца», как наше, причем вокруг них движутся планеты, на многих из которых существует жизнь.

Когда появилась наука

На самом деле, астрономия возникла раньше других наук. Действительно, это одна из самых древних наук.Хотя какой-то конкретной даты образования астрономии назвать не удастся. Потому что зарождалась она очень давно. Приблизительно в III-II веках до нашей эры. Необходимость в изучении окружающего мира появилась у наших предков с потребностью к выживанию. Связано это, в первую очередь, со способностью ориентирования на местности. Также на наблюдениях создавались принципы земледелия. Уже в те далёкие времена люди учились отсчитывать время. Все знания использовались во многих сферах деятельности человека. Пожалуй, начиная от базовых потребностей, таких как пропитание, одежда. И заканчивая расширением кругозора и удовлетворением своего любопытства.

Античная астрономия

Принято считать, что основоположником науки является учёный Гиппарх. Ведь он один их первых, кто рассчитал движение Солнца и Луны. Вообще-то, он и описал их. Кстати, Гиппарх ввёл разделение звёзд на шесть классов, основываясь на их яркости. Между прочим, эта классификация актуальна до сих пор.

Классическая фундаментальная астрономия

Классический фундаментальной астрономии (вплоть до около 1970) была основана на точных Астро-геодезических измерений угла наземных обсерваторий и их анализ методами Astrometrie и небесной механики . Прежде всего, были измерены следующие параметры:

  1. точный Lotrichtungen , полученный из двух составляющих широты и долготы, составленных
  2. астрономические азимуты
  3. абсолютные направления к фундаментальным звездам
  4. относительные небесные координаты (измерение направления неподвижных звезд и планет ) на специально установленных телескопах
  5. фотографические направления на звезды с изображениями с длинным фокусным расстоянием на фотопластинках или ПЗС- сенсорах.

Инструменты, используемые для этих измерений, прежде всего

  • классический меридианный круг (методы 1 и 3) и его новые автоматизированные варианты
  • Инструменты прохода и зенитные телескопы (методы 1, 2, 4)
  • универсальный инструмент и специальные теодолиты (метод 1 и 2)
  • Астролябия разного типа, околозенитальные (методы 1 и 4)
  • и компараторы для измерительных пластин или астрометрическое программное обеспечение для записи CCD.

Особенности фундаментальных и прикладных наук

Различие фундаментальных и прикладных знаний считается относительным. Первая из них является базой для второй. Это означает, что фундаментальные пополняют либо изменяют знания о закономерностях функционирования и развития природы и общества, а прикладные открывают способы и пути исследования научных идей на практике. Они взаимосвязаны, и, значит, дополняют друг друга.  

Фундаментальные знания нацелены на познание объективных законов мира, которые существуют самостоятельно от людей. Целью прикладных дисциплин является разработка способов применения полученных фундаментальной наукой умений для удовлетворения потребностей людей.

Метод триангуляции в астрономии

Определение

Космическая триангуляция — является способом построения геодезических сетей, в основе которого лежит определение относительного положения пунктов по одновременным наблюдениям с них искусственных спутников Земли (ИСЗ).

Возможности космической триангуляции:

  • определение координат удаленных пунктов;
  • связывание местных геодезических сетей, которые отделяют друг от друга океаны и моря, в общую сеть;
  • развитие сплошных сетей с целью обеспечить обширные территории общей координатной системой и создать сети пунктов с определенной плотностью.

Примечание

С 60-х годов XX века ученые в США практикуется построение геодезических сетей с помощью метода космической триангуляции. Таким образом, местные сети объединяют в общую глобальную геодезическую сеть. К 1977 году определение положения пунктов в этой системе становится более точным и характеризуется среднеквадратичной погрешностью в 3 метра (по координатам).

Пункты геодезической сети, которые построены на основе триангуляции, могут являться основой для исследований внешнего гравитационного поля и фигуры нашей планеты, а также применяются в космических навигационных системах. Данный метод реализуют с применением искусственных спутников Земли, которые обладают почти круглыми орбитами:

  • при использовании отраженного от поверхности спутника солнечного света применяют пассивные ИСЗ;
  • аппаратуру, подающую световые или радиосигналы с привязкой к системе точного времени, устанавливают на борту активных ИСЗ.

Искусственные спутники Земли оснащают уголковыми отражателями, с помощью которых проводят лазерно-дальномерные измерения. Аппаратура для наблюдения за ИСЗ отличается высокой точностью измерений. Востребованы оптические установки, благодаря которым достаточно просто получать фотографии спутников на фоне звездного неба. 

Первые измерения удаленности Земли от Солнца были выполнены Аристархом Самосским, который применил в исследованиях астрономические методы. Анализ данных его вычислений позволяет делать вывод о том, что радиус Земли примерно в семь раз меньше, чем радиус Солнца. Это заключение натолкнуло Аристарха Самосского на идею расположения Солнца в центре мира, как большего тела, чем Земля. Полученные греческим ученым результаты далеки от реальных параметров, но тенденция соответствует действительности.

Метод триангуляции первым применил Снеллиус в 1615 году, измеряя дуги меридиана в Голландии. С того времени в разных странах и на разных широтах было измерено множество дуг на поверхности Земли.

Пример

Метод триангуляции основан на ряде вычислений. Предположим, что имеется некая дуга \(O_{1}O_{2}\). Требуется вычислить ее длину. Около данной дуги имеются точки А, В, С, D, Е, …, удаленные приблизительно на 40 километров друг от друга. Рассматриваемые точки расположены, таким образом, чтобы из каждой просматривались, как минимум, пара других точек. В каждую точку монтируются геодезические вышки с платформами для наблюдения. В качестве базиса принимается отрезок \(O_{1}A\), соединяющий две точки и пролегающий по достаточно ровной поверхности. Длина этого базиса измеряется с максимальной точностью с применением мерной ленты. Далее наблюдателю с вышки необходимо определить углы треугольников  \(O_{1}AB\), ABC, BCD… Обладая информацией об углах и базисе треугольника \(O_{1}AB\), легко определить другие его стороны \(O_{1}B\) и АВ. Вычислив сторону АВ и углы треугольника АВС, можно найти стороны АС и ВС. Таким образом, пошагово определяют длину ломаной линии \(O_{1}BDO_{2}\). Вычислив из точки \(O_{1} \)азимут направления отрезка \(O_{1}A\), необходимо построить проекцию ломаной линии \(O_{1}BDO_{2}\) на меридиане \(O_{1}O_{2}\). В результате будут получены линейные размеры дуги \(O_{1}O_{2}\).

Подразделение астрономии[править | править код]

Современная астрономия подразделяется на ряд отдельных разделов, которые тесно связаны между собой, и такое разделение астрономии в известном смысле условно.

Главнейшими разделами астрономии являются:

Экстрагалактическая астрономия: гравитационное линзирование. Это изображение показывает несколько голубых петлеобразных объектов, которые являются многократными изображениями одной галактики, размноженными из-за эффекта гравитационной линзы от скопления желтых галактик возле центра фотографии. Линза создана гравитационным полем скопления, которое искривляет световые лучи, что ведёт к увеличению и искажению изображения более далёкого объекта.

  • Астрометрия — изучает видимые положения и движения светил, а также способы определения по ним географических координат и точного времени. Она состоит из:
    • сферической астрономии, разрабатывающей математические методы определения видимых положений и движений небесных тел с помощью различных систем координат, а также теорию закономерных изменений координат светил со временем;
    • фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат небесных тел из наблюдений, составление каталогов звёздных положений и определение числовых значений важнейших астрономических постоянных, то есть величин, позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил; в) практической астрономии, в которой излагаются методы определения географических координат, азимутов направлений, точного времени и описываются применяемые при этом инструменты.
  • Теоретическая астрономия даёт методы для определения орбит небесных тел по их видимым положениям и методы вычисления эфемерид (видимых положений) небесных тел по известным элементам их орбит (обратная задача).
  • Небесная механика изучает законы движений небесных тел под действием сил всемирного тяготения, определяет массы и форму небесных тел и устойчивость их систем.

Эти три раздела в основном решают первую задачу астрономии, и их часто называют классической астрономией.

Астрофизика изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов. Она делится на: а) практическую астрофизику, в которой разрабатываются и применяются практические методы астрофизических исследований и соответствующие инструменты и приборы; б) теоретическую астрофизику, в которой на основании законов физики даются объяснения наблюдаемым физическим явлениям.

Ряд разделов астрофизики выделяется по специфическим методам исследования.

Звёздная астрономия изучает закономерности пространственного распределения и движения звёзд, звёздных систем и межзвездной материи с учетом их физических особенностей.

В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи астрономии.

  • Космогония рассматривает вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том числе и нашей Земли.
  • Космология изучает общие закономерности строения и развития Вселенной.

На основании всех полученных знаний о небесных телах последние два раздела астрономии решают её третью задачу.

Курс общей астрономии содержит систематическое изложение сведений об основных методах и главнейших результатах, полученных различными разделами астрономии.

Одним из новых, сформировавшихся только во второй половине XX века, направлений является археоастрономия, которая изучает астрономические познания древних людей и помогает датировать древние сооружения, исходя из явления прецессии Земли.

Таблица используемых астрономических постоянных

Параметр Символ Значение Относительная
неопределенность
Определенные константы
Гауссова гравитационная постоянная k 0,017 202 098 95 A3/2 S−1/2 D−1 точно (по опред.)
Скорость света c 299 792 458 м/с точно (по опред.)
Среднее отношение секунды TT к секунде TCG 1 − LG 1 − 6,969 290 134⋅10−10 точно (по опред.)
Среднее отношение секунды TCB к секунде TDB 1 − LB 1 − 1,550 519 767 72⋅10−8 точно (по опред.)
Первичные константы
Среднее отношение секунды TCB к секунде TCG 1 − LC 1 − 1,480 826 867 41⋅10−8 1,4⋅10−9
Световое время на единицу расстояния τA 499,004 786 3852 s 4,0⋅10−11
Радиус экватора Земли ae 6,378 1366⋅106 m 1,6⋅10−8
Потенциал геоида W0 6,263 685 60⋅107 m2 s−2 8,0⋅10−9
Динамический форм-фактор Земли J2 0,001 082 6359 9,2⋅10−8
Фактор сжатия Земли 1/ƒ 0,003 352 8197
= 1/298.256 42
3,4⋅10−8
Геоцентрическая гравитационная постоянная GE 3,986 004 391⋅1014 m3 s−2 2,0⋅10−9
Гравитационная постоянная G 6,673 84⋅10−11 m3 kg−1 s−2 1,2⋅10−4
Отношение массы Луны к массе Земли μ 0,012 300 0383
= 1/81,300 56
4,0⋅10−8
Наклон эклиптики ε 23° 26′ 21,406″ *
Производные константы
Постоянная нутации N 9,205 2331″ *
Астрономическая длина = cτA A 149 597 870 691 м 4,0⋅10−11
Экваториальный горизонтальный параллакс = arcsin(ae/A) π☉ 8,794 1433″ 1,6⋅10−8
Постоянная аберрации для стандартной эпохи 2000 κ 20,495 52″
Гелиоцентрическая гравитационная постоянная = A3k2/D2 GS 1,327 2440⋅1020 m3 s−2 3,8⋅10−10
Отношение массы Солнца к массе Земли = (GS)/(GE) S/E 332 946,050 895
Отношение массы Солнца к массе (Земли + Луны) (S/E)
(1 + μ)
328 900,561 400
Масса солнца = (GS)/G S 1,9818⋅1030 кг 1,0⋅10−4
Система планетарных масс: отношение массы Солнца к массе планеты
Меркурий 6 023 600
Венера 408 523,71
Земля + Луна 328 900,561 400
Марс 3 098 708
Юпитер 1047,3486
Сатурн 3497,898
Уран 22 902,98
Нептун 19 412,24
Плутон 135 200 000
Другие константы
Парсек = A/tan(1″) pc 3,085 677 581 28×1016 м 4,0⋅10−11
Световой год = 365,25 cD ly 9,460 730 472 5808⋅1015 м точно (по опред.)
Постоянная Хаббла H0 70,1 (км/с)/Мпк 0,019
Солнечная светимость L☉ 3,939⋅1026 Вт
= 2,107⋅10−15 S D−1
переменная,
±0,1 %

Гиппарх из Никеи (190 — 120 ДО Н.Э.)

Одним из основоположников астрономии был древнегреческий астроном Гиппарх. Он жил и работал на Родосе. Среди достижений ученого особого внимания заслуживает введение им географических координат, составление каталога расположений звезд, которые видны без телескопа и то, как он рассчитал видимые движения Солнца и Луны. Первую звездную величину Гиппарх присвоил самым ярким звездам, а шестую – самым слабым.

Систематически используя тригонометрию и древневавилонские записи для астрономических расчетов и, уделяя много внимания наблюдениям за движением планет, Гиппарх Никейский считал Землю неподвижной, полагая, что все планеты движутся вокруг Земли. Когда он определил размеры Солнца и Луны и расстояния до них, то смог составить перечень лунных затмений в Вавилоне с VІІІ до середины ІІ века до н.э. А по сопоставленным личным наблюдениям и наблюдениям предшественников, астроном с большой точностью вычислил продолжительность солнечного года.

Особый интерес представляет разработанная Гиппархом теория Солнечного движения. Его предположение было таковым: в зависимости от движения Солнца по эксцентру можно объяснить разность времен года. Гиппарх – астроном, который хотел выяснить, насколько максимально и минимально Солнце удалено от Земли, чтобы определить величину смещения центра солнечной орбиты по отношению к центру Земли.

Гиппарх также сделал астрономию наукой о предсказании, открыл прецессию равноденствий, внедрил шестидесятеричную систему.

Задачи астрономии

Радиотелескопы среди множества различных инструментов, используемых астрономами.

Основными задачами астрономии являются:

  1. Изучение и объяснение видимых движений небесных
    тел, нахождение закономерностей и причин этих движений.
  2. Изучение строения небесных тел, их физических и химических свойств, построение моделей их
    внутреннего строения.
  3. Решение проблем происхождения и развития небесных
    тел и их систем.
  4. Изучение наиболее общих свойств Вселенной, построение теории
    наблюдаемой части Вселенной — Метагалактики.

Решение этих задач требует создания эффективных
методов исследования — как теоретических, так и практических. Первая
задача решается путём длительных наблюдений, начатых ещё в глубокой древности,
а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет.
Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией,
особенно для сравнительно близких к Земле небесных тел: Луны, Солнца, планет, астероидов
и т. д.

Решение второй задачи стало возможным в связи с
появлением спектрального анализа и фотографии. Изучение физических
свойств небесных тел началось во второй половине XIX века, а основных проблем —
лишь в последние годы.

Третья задача требует накопления наблюдаемого
материала. В настоящее время таких данных ещё недостаточно для точного описания
процесса происхождения и развития небесных тел и их систем. Поэтому знания в
этой области ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее
правдоподобных гипотез.

Четвёртая задача является самой масштабной и самой
сложной. Практика показывает, что для её решения уже недостаточно существующих
физических теорий. Необходимо создание более общей физической теории, способной
описывать состояние вещества и физические процессы при
предельных значениях плотности, температуры, давления. Для решения этой задачи
требуются наблюдательные данные в областях Вселенной, находящихся на расстояниях
в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не
позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас
является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран, в том
числе и России.

Синтез истории и астрономии

Каким бы удивительным это ни казалось, но историческая и астрономическая науки имеют между собой установленные связи. Нередко для работы историков необходимы данные наблюдений, полученные астрономами.

Так, астрономическая информация, добытая в древних рукописях либо же с помощью практических исследований и расчетов, может сыграть немаловажную роль в восстановлении событий, имевших место в незапамятные времена.

В процессе реконструкции событий глубокой древности следует учитывать некоторые специфические особенности летоисчисления тех времен. К ним относятся:

  • Цикличность, а не линейность летоисчисления во времена античного и более древнего мира. Оно велось в непосредственной привязке к годам правления монарха.
  • Восхождение на трон нового владыки обнуляло старое летоисчисление и давало начало новому.
  • Применялся лунный либо солнечный календарь.

Астрономические наблюдения, проводимые в древние времена греками, китайцами, шумерами и др. и дошедшие до наших дней, дают возможность упорядочить, систематизировать разрозненную информацию о времени происхождения различных исторических событий.

Результатом такого подхода изучения древней истории становится невозможность ее фальсификации, ведь одни и те же астрономические и исторические события нередко описаны в различных источниках.

Более того, сохраненные исторические документы отражают свое время. Они составлены на языке, присущем тому или иному географическому региону, тому или иному историческому периоду.

Уильям Гершель(1738 — 1822)

Английского ученого Уильяма Гершеля по праву называют основоположником звездной астрономии. Именно Уильям Гершель со своим сыном Джоном открыл большое количество туманностей. Одновременно проводилось изучение комет. В дальнейшем было произведено их описание и составлены каталоги. Большую поддержку ученому оказывала сестра Каролина, также известный астроном.

Однажды, наблюдая в телескоп за звездным небом, Уильям Гершель заметил светящееся тело, которого не было на карте звездного неба. В течение нескольких дней он следил за светилом и установил, что оно движется среди звезд. Планета, открытая Уильямом Гершелем 13 марта 1781, получила название Уран. Это была седьмая планета Солнечной системы.  Именно английский ученый заговорил первым о звездных системах и доказал их существование на примере двойных и кратных звезд.

В исследователя не было средств на покупку телескопа, поэтому он начал конструировать приборы самостоятельно как для себя, так и для продажи. В дальнейшем с финансированием помог английский король. С помощью средств Георга ІІІ под руководством астронома Уильяма Гершеля началось строительство обсерватории.

Задачи астрономии[]

Радиотелескопы — одни из множества различных инструментов, используемых астрономами.

Основными задачами астрономии являются Кононович и Мороз:

  1. Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы.
  2. Изучение строения небесных тел, исследование химического состава и физических свойств (плотности, температуры и т. п.) вещества в них.
  3. Решение проблем происхождения и развития отдельных небесных тел и образуемых ими систем.
  4. Изучение наиболее общих свойств Вселенной, построение теории наблюдаемой части Вселенной — Метагалактики.

Решение этих задач требует создания эффективных методов исследования — как теоретических, так и практических. Первая задача решается путём длительных наблюдений, начатых ещё в глубокой древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет. Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией, особенно для сравнительно близких к Земле небесных тел: Луны, Солнца, планет, астероидов и т.д.

Решение второй задачи стало возможным в связи с появлением спектрального анализа и фотографии. Изучение физических свойств небесных тел началось во второй половине [[XIX века, а основных проблем — лишь в последние годы.

Третья задача требует накопления наблюдаемого материала. В настоящее время таких данных ещё недостаточно для точного описания процесса происхождения и развития небесных тел и их систем. Поэтому знания в этой области ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее правдоподобных гипотез.

Четвёртая задача является самой масштабной и самой сложной. Практика показывает, что для её решения уже недостаточно существующих физических теорий. Необходимо создание более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы при предельных значениях плотности, температуры, давления. Для решения этой задачи требуются наблюдательные данные в областях Вселенной, находящихся на расстояниях в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран, в том числе и России.

Когда возникла астрономия

Движение Солнца, расположение звёзд на небе, смена времён года — эти и другие вопросы интересовали людей ещё в античности.

Человек стал изучать окружающий мир не только для практических целей (например, знания о расположении звёзд, движении Солнца и сторонах света были нужны ему для лучшего ориентирования на местности, а время приливов и отливов и продолжительность сезонов — для урожая). Он также пытался познать себя и своё место в мире.

Ещё в 6 в. до н. э. человек смог определить повторяемость солнечных и лунных затмений. А в 3 в. до н. э. древнегреческий учёный Эратосфен измерил радиус Земли.

Пик развития античной астрономии пришёлся на 2 в. до н. э., когда древнегреческий астроном и математик Птолемей разработал модель движения небесных тел — геоцентрическую систему мира.

По наблюдениям Птолемея, Земля неподвижна и находится в центре мира, а вокруг неё вращаются планеты, Солнца и другие небесные светила.

Моментом возникновения современной астрономии называют переход на гелиоцентрическую систему мира (Солнце — в центре, вокруг него вращаются планеты) в 15–16 вв. н. э.

Эта система была создана ещё в 3 в. до н. э. Польский астроном Николай Коперник (1473–1543) её усовершенствовал, а итальянский учёный Галилео Галилей в 17 в. подтвердил.

Что изучают, краткая характеристика

Каждый раздел астрономии наделен своей областью исследования:

  • астрометрия определяет точные координаты небесных тел, вычисляет скорость их движения в космическом пространстве;
  • теоретическая астрономия находит и уточняет компоненты орбит космических объектов, составляет таблицы временных и пространственных координат;
  • астрофизика исследует структуру, физическое и химическое устройство небесных тел;
  • небесная механика рассчитывает ход космических объектов, используя правила и законы классической механики;
  • космохимия исследует законы образования и развития космической материи;
  • космология отвечает за обобщение главных и второстепенных законов эволюции Вселенной;
  • звездная астрономия изучает закономерности строения и состав звездных систем, подсистем;
  • космогония отслеживает изменения современной Вселенной, ищет ответы на вопросы о ее происхождении.

Несмотря на четкое разделение направлений, только их совокупность может обеспечить активное пополнение базы астрономических знаний. Кроме того, астрономия и ее разделы тесно связаны с другими науками: химией, географией, математикой, геофизикой, биологией, экологией.