Презентация по астрономии на тему: "Предмет астрономии"

Урок 1 Предмет  астрономии

Астрономия [греч. astron-звезда,светило, nomos -закон] ­ это наука о строении, движении, происхождении и  развитии небесных тел, их систем и всей Вселенной в  целом. Вселенная­ максимально большая область  пространства, включающая в себя все доступные для  изучения небесные тела и их системы.

Потребность в астрономических знаниях  диктовалась жизненной необходимостью: I Потребность счета времени, ведение календаря.  II Ориентация на местности, находить дорогу по звездам, особенно  мореплавателям.  III Любознательность – разобраться в происходящих явлениях.  IV Забота о своей судьбе, породившая астрологию. Падение болида, 2003г Великолепный хвост кометы МакНота, 2007г

Систематические астрономические  наблюдения проводились тысячи  лет назад Солнечный камень древних ацтеков Солнечные часы в  обсерватории в Джайпуре Солнечная обсерватория в Дели,  Индия

Разделы астрономии. Связь с другими науками.         Периоды развития астрономии :        Древнейший                 I­й Античный мир (до Н.Э.)                 II­й Дотелескопический (Н.Э. до 1610г)        Классический (1610 ­ 1900)                III­й Телескопический (до спектроскопии, 1610­1814гг)                IV­й Спектроскопический (до фотографии, 1814­1900гг)                V­й Современный (1900­н.в)       Разделы астрономии: 1. Практическая астрономия 2. Небесная механика 3. Сравнительная планетология 4. Астрофизика 5. Звездная астрономия 6. Космология 7. Космогония

Связь астрономии с другими науками 1 ­ гелиобиология 2 ­ ксенобиология 3 ­ космическая биология и медицина 4 ­ математическая география 5 ­ космохимия А ­ сферическая астрономия Б ­ астрометрия В ­ небесная механика Г ­ астрофизика Д ­ космология Е ­ космогония Ж ­ космофизика  Физика  Химия   Биология География и геофизика История и обществознание  Литература Философия

Общие представления о масштабе и структуре Вселенной Вселенная­ максимально большая область пространства, включающая в себя все  доступные для изучения небесные тела и их системы.  Реальный мир ,вероятно ,устроен так, что могут существовать другие вселенные с иными  законами природы ,а физические постоянные могут иметь другие значения.  Вселенная ­ уникальная всеобъемлющая система, охватывающая весь существующий  материальный мир, безграничный в пространстве и бесконечный по разнообразию форм. 1 астрономическая единица = 149, 6 млн.км ~ 150  млн.км 1пк (парсек) = 206265 а.е. = 3,26 св. лет  1 световой год (св. год) ­ это расстояние, которое луч  света со скоростью почти 300 000 км/с пролетает за 1  год и равен 9,46 миллионам миллионов километров!

Космические системы Солнечная система ­ Солнце и движущиеся вокруг  тела (планеты,  кометы, спутники планет, астероиды). Солнце – самосветящееся  тело, остальные тела, как и Земля светят отраженным светом.  Возраст СС ~ 5 млрд. лет. Таких звездных систем с планетами и  другими телами  во Вселенной  огромное количество. Нептун  находится   на  расстоянии  30 а.е.

Солнце как звезда Вид Солнца в разных диапазонах электромагнитных волн

Одним из самых примечательных объектов звездного неба является Млечный  Путь­часть нашей Галактики. Древние греки называли его  «молочный круг».  Первые наблюдения в телескоп ,проведенные Галилеем, показали, что Млечный  Путь – это скопление очень далеких и слабых звезд.  Видимые на небе звезды­ это ничтожная доля звезд, входящих в состав  галактик.

Так выглядит наша Галактика сбоку

Так выглядит наша  Галактика сверху  диаметр около 30 кпк

Галактики­ системы  звезд, их скоплений и  межзвездной среды.    Возраст галактик  10­15 млрд. лет

Астрономические наблюдения и их особенности. Наблюдения – основной источник знаний о небесных телах, процессах и явлениях происходящих во Вселенной

Первым астрономическим инструментом можно считать гномон- вертикальный шест, закрепленный на горизонтальной площадке, позволявший определять высоту Солнца. Зная длину гномона и тени, можно определить не только высоту Солнца над горизонтом, но и направление меридиана, устанавливать дни наступления весеннего и осеннего равноденствий и зимнего и летнего

Другие древние астрономические инструменты:          астролябия , армиллярная сфера, квадрант, параллактическая линейка

Оптические  телескопы Рефрактор  (линзовый)­   1609г. Галилео Галилей   в январе 1610г открыл  4 спутника Юпитера.  Самый большой рефрактор  в мире  изготовлен   Альваном Кларком  (диаметр  102см),  установлен в 1897г в Йерской  обсерватории (США)   с тех пор профессионалы не строят  гигантские рефракторы.

Рефракторы

• Рефлектор (используется вогнутое зеркало)­  изобрел Исаак Ньютон  в 1667г

Большой Канарский телескоп Июль 2007 г ­ первый свет увидел телескоп Gran Telescopio  Canarias на Канарских островах с диаметром зеркала 10,4 м,  который является самым большим  оптическим  телескопом в мире  по состоянию  на 2009 год.

Крупнейшими  телескопами­рефлекторами являются  два телескопа Кека, расположенные на Гавайях,  обсерватория Мауна­Кеа (Калифорния, США).  Keck­I  и Keck­II введены в эксплуатацию в 1993 и 1996  соответственно и имеют эффективный диаметр зеркала  9,8 м. Телескопы расположены на одной платформе и  могут использоваться совместно в качестве  интерферометра, давая разрешение, соответствующее  диаметру зеркала 85 м.

• SALT  ­  Большой южно­африканский телескоп (англ. Southern  African Large Telescope)  — оптический телескоп с диаметром  главного зеркала 11 метров, находящийся в Южно­африканской  астрономической обсерватории , ЮАР. Это крупнейший  оптический телескоп в южном полушарии. Дата открытия 2005 год

Большой бинокулярный телескоп (англ. The Large Binocular  Telescope (LBT) , 2005 г) — один из наиболее технологически  передовых и обладающих наивысшим  разрешением оптических телескопов в мире,  расположенный на 3,3­километровой горе  Грэхем в юго­восточной части штата Аризона (США).  Телескоп обладает двумя зеркалами  диаметром 8,4 м,  разрешающая способность  эквивалентна телескопу с  одним зеркалом диаметром  22,8 м.

Телескоп VLТ  (very large telescope)                                                  Паранальская обсерватория, Чили   ­   телескоп, созданный по соглашению восьми стран.  Четыре телескопа одного типа,  диаметр главного  зеркала составляет 8,2 м. Свет , собираемый  телескопами эквивалентен одиночному зеркалу 16  метров в диаметре.

Крупнейший в Евразии телескоп БТА ­ Большой Телескоп  Азимутальный ­ находится на территории России, в горах  Северного Кавказа и имеет диаметр главного зеркала 6 м.  (монолитное зеркало 42т , 600т телескоп, можно видеть звезды  24­й  величины).  Он работает с 1976 и длительное время был  крупнейшим  телескопом в мире.

30­метровый телескоп (Thirty Meter Telescope — TMT): диаметр главного  зеркала 30 м (492 сегмента, каждый размером 1,4 м. Строительство нового  объекта планируется начать в 2011 году. "Тридцатиметровый телескоп"  к  2018 году возведут на вершине потухшего вулкана Мауна­Кеа (Mauna Kea) на  Гавайях, в непосредственной близости от которого уже работает  несколько обсерваторий (Mauna Kea Observatories).

•Радиотелескоп ­ астрономический инструмент для  приёма радиоизлучения небесных объектов (в  Солнечной системе, Галактике и Метагалактике)  и исследования его характеристик. •Состоит:  антенна и чувствительный приемник с  усилителем. Собирает радиоизлучение,  фокусирует его на детекторе, настроенном на  выбранную длину волны, преобразует этот сигнал.  В качестве антенны используется большая  вогнутая чаша или зеркало параболической  формы.  •преимущества: в любую погоду и время суток  можно вести наблюдение объектов, недоступные  для оптических телескопов.

Радиоантенна Янского .   Первым космическое радиоизлучение  зарегистрировал Карл Янский в 1931 году. Его радиотелескоп  представлял собой вращающуюся деревянную конструкцию,  установленную на автомобильных колесах для исследования помех  радиотелефонной связи на длинах волн  К 1932 году стало ясно, что радиопомехи приходят из Млечного Пути,  где расположен центр Галактики.  А в 1942 было открыто радиоизлучение Солнца λ  = 4 000 м и  λ  = 14,6 м.

15­метровый  телескоп  Европейской  Южной  обсерватории

Система радиотелескопов VLA Very Large Array  в Нью­Мексико (США)        состоит из 27 тарелок, каждая диаметром 25 метров.  Налаживают связь между радиотелескопами, находящимися в разных  странах и даже на разных континентах. Такие системы получили название  радиоинтерферометров со сверхдлинной базой (РСДБ). Дают максимально  возможное угловое разрешение, в несколько тысяч раз лучшее, чем у  любого оптического телескопа.

Космические телескопы • Космический телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope, HST) — это целая обсерватория на околоземной орбите, общее детище NASA и Европейского космического агентства. Работает с 1990 г. Самый крупный оптический телескоп, который ведет наблюдения в инфракрасном, ультрафиолетовом диапазоне. • За 15 лет работы «Хаббл» получил 700 000 снимков 22 000 всевозможных небесных объектов — звезд, туманностей, галактик, планет. Длина ­ 15,1 м,  вес 11,6 тонн,  зеркало 2,4 м

Рентгеновский телескоп «Чандра» (Chandra X-ray Observatory) вышел в космос 23 июля 1999 года. Его задача — наблюдать рентгеновские лучи, исходящие из областей, где есть очень высокая энергия, например, в областях звездных взрывов

Телескоп «Спитцер» (Spitzer) — был запущен НАСА 25 августа 2003. Он наблюдает космос в инфракрасном диапазоне. В этом диапазоне находится максимум излучения слабосветящегося вещества Вселенной — тусклых остывших звезд, гигантских молекулярных облаков.

• Телескоп «Кеплер» запустили 6 марта 2009 года. Это первый  телескоп специально предназначенный для поиска экзопланет. Он  будет наблюдать изменение яркости более чем 100 000 звезд в  течение 3,5 лет. За это время он должен определить, сколько  планет, подобных Земле, находится на пригодном для развития  жизни удалении от своих звезд, составить описание этих планет и  формы их орбит, изучить свойства звезд  и многое другое.   • Когда «Хаббл» «уйдет на пенсию», его место должен занять  космический телескоп имени Джеймса Вебба (James Webb Space  Telescope, JWST). У него будет огромное зеркало 6,5 метров в  диаметре. Его задача — найти свет первых звезд и галактик,  которые появились сразу после Большого взрыва. Его запуск  запланирован на 2013 год. И кто знает, что он увидит в небе и как  изменится наша жизнь.

Астрономия ­ это такое поле приложения  человеческих сил и интересов, которое  может увлечь любого: и мечтателя, и  физика, и лирика. Вот оно над вами ­ вечное  звёздное небо, преисполненное несказанной  красоты и высокой тайны. Оно открыто  всем и вознаграждает верных, наполняя их  жизнь светом и смыслом.