Презентація до уроку з астрономії на тему "Предмет астрономії. Її розвиток і значення в житті суспільства. Короткий огляд об’єктів дослідження в астрономії".

Тема 1. ПРЕДМЕТ АСТРОНОМІЇ. ЇЇ РОЗВИТОК І ЗНАЧЕННЯ В ЖИТТІ СУСПІЛЬСТВА. КОРОТКИЙ ОГЛЯД ОБ’ЄКТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ В АСТРОНОМІЇ

Мета заняття ознайомитись з проблемою вивчення та освоєння космосу; навчитись розуміти значення астрономії у формуванні світогляду людини, розкрити практичне значення астрономії та її місце в духовному житті людства; ознайомити з історією астрономії – головними віхами у її розвитку, іменами великих астрономів; розкрити особливості астрономії як спостережної науки; показати величезні масштаби Всесвіту, у якому живе людина; вивчити одиниці вимірювання відстаней у космосі; дізнатися про місце нашої планети у Всесвіті. 3

План заняття1.1. Предмет астрономії.1.2. Розвиток і значення астрономії в житті суспільства. 1.3. Астрономія і астрологія.1.4. Історія астрономії.1.5. Розвиток астрономії в Україні.1.6. Астрономія і світогляд людини.1.7. Визначення відстані до небесних світил. 1.8. Короткий огляд об'єктів дослідження в астрономії.4

1.1. Предмет астрономії Астрономія (від грец. «астро» – «зоря», «номос» – «закон») – наука про небесні світила, про закони їхнього руху, будови і розвитку, а також про будову і розвиток Всесвіту в цілому.5

Астрономія вивчає всю сукупність небесних світил: планети та їхні супутники, комети і метеорні тіла, Сонце, зорі, зоряні скупчення, туманності, галактики, а також речовину та поля, які заповнюють простір між світилами. Основа астрономії – спостереження6

Вивчаючи потоки електромагнітних хвиль від небесних світил, астрономи не тільки змогли визначити відстані до них, дослідити фізичні умови в їхніх надрах, встановити хімічний склад їхніх атмосфер, з'ясувати внутрішню будову, але й накреслити шляхи їхньої еволюції впродовж мільярдів років.7

Сучасна астрономія поділяється на понад десять окремих дисциплін Астрометрія розробляє методи вимірювання положень небесних світил і кутових відстаней між ними, вона ж розв'язує проблеми вимірювання часу. Небесна механіка з'ясовує динаміку руху небесних тіл. Астрофізика вивчає фізичну природу, хімічний склад і внутрішню будову космічних тіл. Зоряна астрономія досліджує будову нашої Галактики та інших зоряних систем. Космогонія (від грец. «космос» – «Всесвіт», «гоне» – «походження») займається питаннями походження і розвитку небесних тіл. Космологія (від грец. «космос» – «Всесвіт», «логос» – «вчення») вивчає розвиток Всесвіту в цілому. 8

Сучасна астрономія утримується на трьох «китах»:по-перше, це потужна світлоприймальна техніка, тобто телескопи з пристосуваннями; по-друге, вся сукупність законів, ідей і методів теоретичної фізики, встановлених і розроблених за останні триста років; по-третє, весь складний і різноманітний математичний апарат у поєднанні з можливостями сучасної обчислювальної техніки.9

1.2. Розвиток і значення астрономії в житті суспільства. Перші астрономічні записи, знайдені в давньоєгипетських гробницях, датуються ХХІ-ХVII ст. до н. е. Так, відомо, що вже за 3000 років до н. е. єгипетські жерці за першою ранковою появою найяскравішої зорі земного зоряного неба Сіріус визначали час настання розливу річки Ніл. В давньому Китаї за 2000 років до н. е. видимі рухи Сонця та Місяця були так добре вивчені, що китайські астрономи передбачали настання сонячних та місячних затемнень. В китайських літописах згадується поява на небі комет, вибухи наднових зір, сонячні плями.10

Причини, що обумовили і стимулювали зародження і розвиток астрономіїПерший і найдавніший стимул – це практичні потреби людей. Другим стимулом для ретельних спостережень зоряного неба, а загалом – для нагромадження астрономічних знань і розвитку астрономії, були астрологічні завбачення. Третім і, напевно, найголовнішим стимулом для розвитку астрономії було нестримне бажання людської думки проникнути в суть речей, усвідомити справжнє положення Землі й людини у Всесвіті, пізнати закони, за якими рухаються світила і які визначають їхнє народження, будову та подальший розвиток. Тобто астрономія задовольняла потребу людини в поясненні походження та розвитку навколишнього світу.11

1.3. Астрономія і астрологія. Понад 4000 років тому зародилась астрологія – необгрунтоване з позицій сучасної науки намагання за положенням планет на небі передбачати хід подій на землі: погоду та урожай, мир чи війну для держави, долю правителя, а згодом – і кожної людини. Астрологія (від грец. «астрон»–зоря, «логос» – слово), виникла в Месопотамії у 2-му тисячолітті до н.е., була тісно пов’язана з астральними культами. В елліністичну епоху стали складати гороскопи, за якими начебто можна було завбачити долю людини згідно положень небесних світил у момент її народження. З моменту свого зародження і до сьогодні астрологія – псевдонаука.12

1.4. Історія астрономіїІсторію астрономії можна розділити на три періоди: стародавній, класичний, сучасний13

Астрономія – найдавніша наука. Систематичні астрономічні спостереження проводились тисячі років тому Сонячна обсерваторія в ДеліСонячний камінь стародавніх ацтеків. Стародавня обсерваторія Стоунхедж14ppt_xxshearppt_xppt_xxshearppt_xppt_xxshearppt_x

Видатні астрономи. Довгий час у людей не було підстав сумніватись навіть у тому, що Земля плоска. Великий давногрецький філософ і математик Піфагор у VІ ст. до н. е. висунув ідею, що Земля має форму кулі й «висить» у просторі, ні на що не спираючись.15

Старогрецький астроном Гіппарх(190-125 р. до н.е.) Один з основоположників астрономії, у ІІ ст. до н. е. визначив відстань від Землі до. Місяця та відкрив явище прецесії Землі. Склав зоряний каталог з 850 зір видимих неозброїним оком, зафіксував їх яскравість за допомогою введеної ним шкали зоряних величин. Усі зірки він розподілив по 28 сузір'ях.16

Старогрецький учений, останній великий астроном античності Клавдій Птоломей (87-165) Змоделюв видимі рухи Сонця, Місяця, планет і завдяки цьому зміг обчислити їхні положення серед зір на багато років наперед. Описав положення 1022 зірок і розділив їх на 48 сузір'їв. Його головна праця "Альмагест" ("Велика математична побудова астрономії в ХIII книгах") - енциклопедії астрономічних знань стародавніх. Створив геоцентричну систему світу17

Геоцентрична модель світу описана Птоломеєм була так ретельно опрацьована, що її використовували майже 1500 років. Геоцентрична модель світу: Землю у просторі оточують 8 сфер, на яких розташовані Місяць, Сонце та 5 відомих у ті часи планет: Меркурій, Венера, Марс, Юпітер і Сатурн. На 8-й сфері знаходяться зорі, які з'єднані між собою та обертаються навколо Землі як єдине ціле.18 Стародавня гравюра

Польський астроном. Микола Коперник (1473-1543) Творець геліоцентричної системи світу. Відмовився від прийнятого протягом багатьох століть вчення про центральне положення Землі у Всесвіті, «зрушив Землю, зупинивши Сонце». Пояснив видимі рухи небесних світил обертанням Землі навколо осі й обертанням планет навколо Сонця. Основоположник сучасної астрономії. У 1543 р. опублікував книгу «Про обертання небесних сфер». Свого часу його вчення було заборонено католицькою церквою.19

Геліоцентрична модель світу: у центрі розташоване Сонце навколо якого обертаються Земля та інші планети Революційність геліоцентричної системи світу полягала в тому, що Микола Коперник відкрив нову планету — Землю. Зруйнувавши межу між небом та Землею, він висунув гіпотезу, що у Всесвіті діють одні й ті ж закони, справедливі як на Землі, так і у космосі. Гравюра XVII ст.20

Данський астроном Тіхо Браге (1546-1601)Досягнув небувалої до того часу точності спостережень. Визначив точні положення 1000 зір, Місяця і планет, склав нові сонячні таблиці, які згодом були використані його учнем і помічником Кеплером.21 Німецький астроном Йоган Кеплер (1571-1630)Встановив закони руху планет. У 1627 р. на підставі двадцятирічних спостере-жень Тіхо Браге видав працю «Таблиці Рудольфа» - перші таблиці руху планет складені за допомогою логарифмічних обчислень. Пояснив припливи і відпливі земних океанів впливом Місяця.

Італійський фізик і астроном Галілео Галілей (1564-1642)Збудував перший телескоп. Відкрив  гори і кратери на Місяці, розміри зірок та їхню колосальну віддаленість, плями на Сонці, чотири супутники Юпітера (Іо,  Європу, Ганімед та  Каллісто), фази Венери, кільця Сатурна,  Чумацький Шлях як скупчення окремих зірок та багато іншого. Ці відкриття утверджували геліоцентричну модель світу Коперника.22

Англійський учений Ісаак Ньютон (1643-1727), узагальнивши закони Кеплера про рух планет, відкрив закон всесвітнього тяжіння і заклав основи небесної механіки.23 Англійський учений Вільям Гершель (1738-1822) відкрив планету Уран, досліджував подвійні зорі, туманності, структуру нашої Галактики. Побудував декілька найбільших для свого часу телескопів.

Німецький фізик Йозеф Фраунгофер (1787-1826) вперше використав спектральний аналіз в астрономії. 24 Американський астроном Едвін Габбл (1889-1953) довів, що за межами нашої Галактики є незліченне число інших таких же зоряних систем і що цей світ галактик розширюється. Альберт Ейнштейн (1879-1955) один з найвизначніших фізиків XX століття, створив теорію відносності, яка стала фундаментом космології.

4 жовтня 1957 року почалась ера космонавтики. Цього дня у Радянському Союзі було запущено в космос перший штучний супутник Землі, у створенні якого брали участь також українські вчені, інженери, робітники. Сьогодні в космосі літаютьсотні автоматичних станцій,які досліджують не тількинавколоземний простір, але й вивчають інші планети. Сонячної системи.25

1.5. Розвиток астрономії в УкраїніПершу в Україні астрономічну обсерваторію засновано у 1821 році адміралом А. С. Грейсом у Миколаєві для потреб Чорноморського флоту. 1845 р. завершено будівництво обсерваторії Київського Університету Відкрито обсерваторії в Одесі (1871) та Харкові (1888), у Львові (1900), у 1908 р. у Криму було організовано астрофізичний відділ Пулковської обсерваторії.1926 року у Полтаві створено гравіметричну обсерваторію, основним завданням якої є вивчення рухів земних полюсів і припливів у земній корі. 1945 року в Голосієві, під Києвом, створено астрономічну обсерваторію АН УРСР.26

Тривалий час очолював астрономічну обсерваторію Харківського університету. Відкрив так звані «полярні шапки» на Марсі, виявив кристали льоду в атмосфері Венери. Ще за довго до перших космічних польотів до Місяця, М. П. Барабашов висунув гіпотезу про склад гірських порід на Місяці. Після досліджень, здійснених за допомогою роботів-місяцеходів, гіпотеза науковця була блискуче підтверджена. Крім вивчення складу поверхні Місяця вчений створив атлас його зворотнього боку.27 Український астроном М. П. Барабашов (1894-1971)

Професор Київського університету С. К. Всехсвятський (1905-1984)Зробив значний внесок у вивчення комет. У 1960 році висловив припущення про існування кільця навколо Юпітера, яке згодом (1979) було виявлене американським космічним апаратом «Вояджер-1». За результатами спостережень сонячної корони під час затемнень встановив існування «сонячного вітру», що викликає магнітні бурі й збурення в іоносфері Землі. У 1955 році спільно з учнями розробив динамічну теорію корони Сонця.28

Брауде Семен Якович_(1911-2003)Видатний український учений у галузі радіофізики та радіоастрономії, засновник двох нових наукових напрямів: радіоокеанографії та декаметрової радіоастрономії.29 У 60-і роки під його керівництвом створено найбільші радіоастрономічні системи декаметрових хвиль, унікальні за своєю чутливістю і роздільною просторовою здатністю — радіотелескоп УТР-2 і радіоінтерферометри УРАН. З їх допомогою одержано результати світового рівня: складено перший каталог космічних джерел декаметрового випромінювання (понад 4000 об'єктів), вивчено особливості радіовипромінювання Сонця, пульсарів.

Україна- космічна держава Сьогодні ми випускаємо найрізноманітніші ракетоносії. Від «космічної малолітражки» – типу «Циклон-3» (супутники до 600 кг), до важкої «космічної фури» «Зеніт 2 SLВ», здатної вивести на орбіту до 14 тонн.30 Циклон-3 Зеніт- 3 SLУсього на трьох закордонних космодромах – Байконур, Плесецьк і «Сі Ланч» – експлуатуються п’ять українських ракетно-космічних комплексів: «Циклон 2», «Циклон-3», «Зеніт-2», «Зеніт-3 SL», «Дніпро», якими, з 1991 року здійснено майже вісім десятків пусків, та виведено на орбіту понад півтори сотні супутників.

1.6. Астрономія і світогляд людини. Вивчення різноманітних небесних тіл, які можуть перебувати в умовах і дуже високих, і дуже низьких температур, густин і тиски, збагачує важливими даними «земні» науки – фізику, хімію тощо. Дослідження Місяця і планет дозволяють значно краще вивчати нашу Землю. Астрономія є однією з найголовніших наук, завдяки яким створюється наукова картина світу – система уявлень про найзагальніші закони будови і розвитку Всесвіту та його окремих частин. І ця наукова картина світу, більшою чи меншою мірою, стає елементом світогляду кожної людини.31

1.7. Визначення відстані до небесних світил. Відстані до планет Сонячної системи вдалося визначити лише у XVII ст. через вимірювання горизонтального паралаксу.32 Горизонтальний паралакс – це кут між напрямом на світило з якої-небудь точки земної поверхні і напрямом з центра Землі. Світило

Відстані до близьких зір визначають за допомогою вимірювання їхнього річного паралаксу. Річний паралакс π – кут, під яким із зорі було б видно радіус земної орбіти.33π

В астрономії для вимірювання відстаней використовують особливі одиниці :астрономічна одиниця (а. о.), яка дорівнює середній відстані Землі від Сонця. 1 а.о. дорівнює 149 597 870 691 ± 30 метрів або 1 а.о. ≈ 150 млн. км = 150·106 км);парсек (пк), від слів «паралакс» і «секунда» – відстань, з якої середній радіус земної орбіти видно під кутом 1' (секунда дуги);світловий рік (св. p.).- це така відстань, яку проходить світло за один рік, поширюючись зі швидкістю 300000 км/с.34 Між одиницями довжини існують такі співвідношення: 1 пк = 3,26 св. р. = 206 265 а.о. = 3·1016 м;1 св. р. = 0,3066 пк = 63 240 а. о. = 9,5·1015 м.

35 Відстані у Сонячній системіа. оа. оа. оа. оа. оа. оа. оа. оа. о

1.8. Короткий огляд об'єктів дослідження в астрономіїВідносні розміри тіл Сонячної системи36

Кількісний склад Сонячної системи (на 2011 р.): Зоря – 1;Планети – 8;Планети-карлики – 4;Супутники планет – понад 150;Астероїди – понад 500 000;Комети – понад 1 000 000; Метеорна речовина.37

38

39

40

41

42

43

44

45

Наша космічна адреса46

Будова Всесвіту47