Архивы for Что изучает астрономия category
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Закон всемирного тяготения позволяет астрономам вычислять расстояния до планет, если одно из этих расстояний уже измерено с большой точностью. Чтобы получит!) одно точное расстояние, используется радар, с помощью которого измеряют расстояние от Земли до Венеры или до Меркурия. Время, необходимое для того, чтобы радиоволна дошла до планеты и вернулась па Землю, регистрируется при этом с очень высокой точностью. Поскольку скорость распространения радиоволи равна скорости света, нетрудно подсчитать, какое расстояние было пройдено радиосигналом.
Радиосигналы, посылаемые с космических кораблей, также сообщают нам о расстояниях. Измеряя время, за которое достигли Земли радиосигналы, посланные с космического корабля «Викинг», приземлившегося па Марсе в 1976 г., можно вычислить расстояние до Марса с точностью до нескольких метров.
Во время полетов па Луну на кораблях «Аполлон» (1969-1972) астронавты оставили там отражатели наподобие тех, что используются на мотоциклах и автомобилях. Направляя лазерный луч па такой отражатель и регистрируя время, необходимое световому с шпалу, чтобы достичь Лупы и вернуться обратно, астрономы определяют расстояние между Землей и Луной с точностью до метра.
Зная несколько точных расстояний, астрономы могут вычислить расстояния до остальных планет и их луп, а затем, пользуясь законом всемирного тяготения, вычислить и их массы.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Теория Ньютона обьяспила математически, почему планеты и лупы движутся по эллиптическим орбитам. Друг Ньютона, Эдмунд Галл с и (1656 — 1742), воспользовался этой теорией, чтобы предсказать возвращение кометы, которая теперь называется кометой Галлея.
Закон всемирного тяготения позволяет также измерять массы планет и их луп, исходя из знания их орбит. Он применим и к двойным звездам, движущимся по орбитам относительно друг друга, и к отдаленным галактикам, которые медленно перемещаются внутри огромного галактического скопления. Именно силы тяготения удерживают звезды Млечного Пути в составе одной большой галактики.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Сэр Исаак Ньютон был гениальным ученым, сумевшим объяснить движение тел в космическом пространстве с помощью закона всемирного тяготения. Существует популярный рассказ о том, что мысль об этом внезапно осенила Ньютона, когда он сидел под яблоней и вдруг увидел, как под действием силы тяжести яблоко упало на землю. На самом же деле он пришел к своей теории в результате серьезнейших исследований в течение многих лет. Он изучал движущиеся объекты, пытаясь объяснить их поведение.
Ньютон понимал, что некая сила постоянно притягивает планеты, не давая
им устремиться в космос. Это привело его к разработке закона всемирного тяготения. Закон этот гласит, что все материальные объекты притягиваются друг к другу. Чем больше масса объектов, тем сильнее притяжение между ними, по по мере удаления объектов друг от друга сила притяжения уменьшается.
Ньютон начал работать над теорией всемирного тяготения (гравитации), когда он осознал, что сила, иод действием которой яблоко падает па землю, та же самая, что удерживает Лупу на орбите вокруг Земли. Три сотни лет назад эта мысль казалась безумной. Большинство образованных людей полагало, что физические законы, действующие па Земле, не могут быть применимы к небесным объектам. Ньютонова теория гравитации была первым научным законом, который можно было использовать для объяснения явлений, наблюдаемых как на Земле, так и па небе. Этот закон верен в отношении всего, что имеет массу: яблок, людей, лун и планет.
В течение 20 лет Ньютон пытало! вычислить орбиту Лупы. Его теория сделала это с легкостью. До этого казалось, что описать движение Луны невероятно сложно, однако Ньютон доказал, что может предугадывать ее местоположение с поразительной точностью.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
У Солнца есть семейство, состоящее из девяти больших
планет и множества более мелких тел, таких, как
астероиды и кометы. Силы тяготения удерживают это
семейство вместе, причем каждая планета движется по
эллиптической орбите вокруг Солнца. Исследование
планет при помощи космических летательных
аппаратов — одно из главных научных достижений XX в.
Представления древнегреческих астрономов о том, что собой представляет Солнечная система, были чрезвычайно сложными для понимания. Причина заключается в том, что Земля, по их мнению, находится в центре системы, а орбиты небесных тел являются правильными кругами. Несмотря на это, греки преуспели в методах предсказания будущего положения планет па небе эти методы были весьма результативными. Николай Коперник совершенно правильно поместил в центр Солнечной системы Солнце, однако с
предсказаниями положения планет он испытывал большие затруднения, поскольку придерживался старых представлений об орбитах. Иоганн Кеплер сумел улучшить систему Коперника. Кеплер открыл следующие три правила для объяснения планетного движения:
1. Каждая планета движется по эллипсу, а не по кругу. Солнце находится не в центре этого эллипса, а сдвинуто в сторону, в точку, называемую (|кжусом. Чем более сплющенным является эллипс, тем дальше от центра расположен
<}к>кус. Отсюда следует, что во время путешествия планеты по орбите расстояние между ней и Солнцем все время меняется.
2. Быстрее вест движется планета там, где она ближе вест к Солнцу, а и наиболее удаленных от Солнца частях орбиты движение планеты самое медленное.
3. Полное время, за которое планета совершает весь свой путь вокруг Солнца, зависит от се расстояния до Солнца. Кеплер открыл математический закон, который связывает орбитальный период с расстоянием до Солнца.
Кеплер полагал, что какая-то сила, исходящая от Солнца, по-видимому, заставляет планеты двигаться вокруг него. Какова бы эта сила пи была, она должна становиться слабее при удалении планет от Солнца. Используя законы Кеплера о планетарном движении, астрономы стали предугадывать положение планет в 10 раз точнее, чем до этого. Кеплер, однако, не мог с уверенностью сказать, какая именно сила удерживает планеты па орбите.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
В противоречии с действительной астрономической ситуацией, астрологи предпочитают делить зодиакальную полосу па 12 равных частей, которые они называют «домами» и которым даны те же названия, что и 12 традиционным зодиакальным созвездиям. Астрологические дома уже не соответствуют расположению реальных созвездий. Твой астрологический «знак» определяется тем, в каком из домов расположено Солнце в день твоею рождения. Вообще говоря, Солнце в :>тот день вовсе не находится в настоящем созвездии с гсм же названием.
Вероятно, астрология возникла тогда, когда люди впервые стали осознавать, что Солнце и Лупа оказывают прямое влияние па приливы, погоду и смену времен года. Отсюда им, должно быть, показалось естественным заключить, что некоторое воздействие на пас имеют и планеты. В произведениях таких великих поэтов, как Вергилий (70—19 гг. до н.э.), Чоеер (1340-1400) и Шекспир (1564—1616), имеются многочисленные упоминания о влиянии звезд.
В 1226 г. монгольский завоеватель Чингисхан прекратил свои набеги, когда астрологи предупредили его о том, что Юпитер уже почти догнал Сатурн. Это сочли дурным предзнаменованием для его кампании. Великий астроном Иоганн Кеплер начал свою карьеру с составления гороскопов для друзей, пытаясь предсказать их будущее. Его более поздние работы, в которых доказано, что движение планет определяется физическими силами, опровергли притязания астрологического фольклора па какое бы то ни было научное обоснование.
В паше время большинство астрономов не воспринимает астрологию всерьез. Однако несколько веков назад, благодаря вере в то, что звезды могут оказывать влияние па судьбы людей, было сделано немало полезных астрономических наблюдений. Теперь же между астрономией и астрологией пет абсолютно ничего общего.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Названия особых 12 созвездий, по-видимому, известны большинству людей гораздо лучше всех других. Эти созвездия образуют Солнечный путь, зодиак. Слово «зодиак» означает «пояс живот-пых», поскольку почти псе зти созвездия носят названия животных или мифических персонажей. Однако есть и исключение: Весы (Libra) — единственное зодиакальное созвездие, не входящее в эту категорию.
Зодиак в самом деле играет очень важную роль в астрономии, поскольку ежегодный путь Солнца по небесной сфере, который называется «эклиптикой», лежит внутри полосы зодиакальных созвездий. Траектории Луны и планет по звездному небу тоже проходят по зодиаку.
Днем ты не можешь видеть звезды, но они, разумеется, находятся там, на небе. Вот если бы ты мог видеть дневные звезды, то мог бы непосредственно разглядеть те созвездия, в которых располагается Солнце. А па самом деле это становится возможным в течение нескольких минут полного солнечного затмения.
Причина того, что созвездия, видимые ночью, постепенно сменяют друг друга в течение года, та же самая, по которой нам кажется, что Солнце за год совершает полное круговое путешествие но всему небу. Современные зодиакальные созвездия по одинаковы по величине, поэтому Солнце проводит в каждом из них разнос время. Более тот, эклиптика в действительности медленно скользит по небесной сфере, так что теперь она проходит через еще одно, тринадцатое, созвездие — Змееносец (Ophiuchus).
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Если ты не знаком ни с одним созвездием, начало их изучения может оказаться делом непростым; по как только ты запомнишь одно или два, ты скоро сможешь, переходя от них к соседним созвездиям, свободно освоиться в звездном небе. Для начала не помешало бы, если бы кто-то помог тебе, просто показав некоторые созвездия. Большой помощью была бы также карта с указанием дат и времени возможных наблюдений, чтобы ты мог выбрать то, что тебе хочется. Как мы уже говорили, звездная картина заметно меняется как в течение ночи, так и от недели к неделе. На первых порах это может привести в замешательство охотника за созвездиями. Вдобавок ко всему, то, что ты можешь увидеть, зависит ешс и от географической широты того места, где ты находишься. Простые карты, помещенные в конце этой книги (с. 150-153), помогут тебе найти наиболее известные созвездия, видимые в месте твоих наблюдений в различные месяцы года.
Некоторое количество звездных рисунков внутри созвездий имеют собственные традиционные названия, хотя формально они созвездиями не признаются. Эти звездные рисунки, имеющие названия, называются астеризмами. Вероятно, самым известным из них является Плуг, или Большой Ковш, в созвездии Большая Медведица (Ursa Major). Другой пример - Серп в созвездии Льва (Leo).
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Открывая все более и более слабые звезды, особенно после изобретения телескопа, астрономы нередко приходили в недоумение: как соотнести их с фигурами из ярких звезд? Некоторые звезды но одному звездному атласу можно было отнести к одному созвездию, а но другой звездной карте — к совершенно другому. В 1930 г. астрономы всего мира договорились разделить всю небесную сферу на 88 участков, привязанных к традиционным созвездиям. Теперь, когда астрономы говорят о созвездиях, они имеют в виду именно эти участки неба, а не фигуры, образованные яркими звездами. Из 88 созвездий, которые официально приняты в паше время, 48 были перечислены Птолемеем ешс во II в., а многие, вероятно, использовались задолго до него. Большая часть названий этих созвездий связана с легендами греческой мифологии. Геркулес, Орион, Персей, Андромеда и Пегас — это только некоторые примеры. Официальные названия созвездий — латинские.
Философы Древней Греции и их предшественники жили на берегах Средиземного моря и в районе, который мы теперь называем Средним Востоком. Они не могли видеть из этих мест области южного неба. Европейские астрономы начали присваивать имена созвездиям в южной части небесной сферы лишь после того, как путешественники отправились исследовать южные земли, так что названия южных созвездий были добавлены к общему списку после 1600 г. Многие из них были придуманы немецким ученым Иоганном Байером (1572—1625), а в дальнейшем еще 14 созвездиям дал названия Нико-ля де Лакайль (1713-1762), французский астроном. По контрасту с древними, мифологическими названиями северных созвездий, южным созвездиям Лакайль, который был любителем техники, дал названия различных предметов технического оборудования; среди прочих курьезов, например такие: Печь (Fornax), Телескоп (Telescopium), Микроскоп (Microscopium) и Часы (Horologium)!
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
В древние времена наши предки делили звездное небо
на четко различимые сочетания звезд, называемые
созвездиями. Некоторые древние культуры связывали
звездные рисунки со своими традиционными богами и
мифами. Эти сказочные небесные картинки
продолжают использоваться и в современных
звездных схемах в качестве первых шагов для освоения картины звездного неба.
Любой, кто смотрит ночью на небо, вскоре начинает связывать между собой более яркие звезды в простые фигуры, вроде квадратов, треугольников, отрезков прямых, крестов и дуг. Не требуется большого воображения, чтобы суметь увидеть очертания и некоторых более сложных образов: птицы, короны, длинного загнутого хвоста скорпиона.
Продолжив эту идею, мы можем задать вопрос: существует ли более простой способ запоминания всех ярких звезд на небе, чем рассуждения о тех рисунках, в которые они складываются? Нет никакого сомнения, что именно исходя из этих соображений и было введено и развито понятие «созвездие».
Самые ранние из имеющихся в па-тем распоряжении письменных свидетельств ясно говорят о том, что различные цивилизации всегда давали названия наиболее заметным звездным картинкам. Эти названия и по сию пору используют все астрономы, включая профессионалов.
Созвездия представляют собой удобный способ для запоминания расположения звезд па небесной сфере, хотя
звезды, которые па небе находятся рядом, па самом деле мсиут быть разделены огромными расстояниями в пространстве и не иметь между собой абсолютно никакой связи. Звезды разбросаны но всей пашей Галактике. Образы, в которые они для нас складываются, — это, по большей части, чистая случайность. В качестве иллюстрации рассмотрим три самые яркие звезды в созвездии Южный Крест. Их действительные расстояния до Земли таковы: 360 световых лет, 420 световых лет и 88 световых лет.
Posted Авг 04, 2009 under Что изучает астрономия |
Хотя Лупа проходит по всей своей орбите вокруг Земли раз в месяц, затмения не могут происходить ежемесячно из-за того, что плоскость орбиты Луны наклонена относительно плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Самос большее, за год может произойти семь затмений, из которых два или три должны быть лунными.
Солнечные затмения происходят только в новолуние, когда Лупа находится в точности между Землей и Солнцем. Лунные же затмения всегда бывают в полнолуние, когда Земля находится между Лупой и Солнцем.
За всю свою жизнь ты можешь надеяться увидеть 40 лунных затмений (при условии, что небо будет ясным). Наблюдать же солнечные затмения — дело гораздо более трудное из-за узости полосы затмений Солнца. Большинству людей так никогда и не удается увидеть полное солнечное затмение, если только они не готовятся заранее поехать туда, где будет проходить полоса будущего затмения.