Конечно, астрономия не имеет большого значения для каждого конкретного человека. Но наше любопытство дает нам большие прорывы в технологиях, предназначенных для Земли.
Что такое астрономия?
Если совсем просто, то астрономия — это наука, изучающая небо и небесные тела. В далеком прошлом астрономы изучали все, что происходило на небе выше облаков — солнце и звезды, луну и планеты, полярные сияния и метеоры — то, что в народе называют «падающими звездами». Все редкие космические явления — вспышки сверхновых и новых звезд, а также появления хвостатых комет — попадали в поле внимания астрономов. Но вотчиной астрономов были также и атмосферные явления, например, гало, которые время от времени появляются вокруг Луны или Солнца.
Сегодня астрономы изучают только те объекты и физические процессы, которые лежат за пределами плотных слоев атмосферы Земли, — космические тела и космос в целом. Можно сказать, что астрономы изучают строение, происхождение и эволюцию небесных тел.
Усилия астрономов не прошли даром. За последние несколько сот лет они построили впечатляющую, величественную, захватывающую дух картину мира.
Скопление галактик в созвездии Волосы Вероники. Фото: NASA/Hubble
Выяснилось, что мы живем в огромной, непрерывно расширяющейся Вселенной возрастом около четырнадцати миллиардов лет. Наша Вселенная настолько огромна, что даже свету, быстрее которого не может двигаться ничего, требуются многие миллиарды лет, чтобы достичь ее удаленных уголков (из-за расширения Вселенной пересечь ее обычным способом не удастся никогда и ничему). Вселенная содержит тысячи миллиардов галактик, каждая из которых состоит из десятков, сотен и даже тысяч миллиардов звезд. Галактики можно назвать звездными островами, между которыми находится огромное, почти полностью лишенное звезд, пространство.
Мы находимся в одной из таких галактик, которая называется Млечный Путь. Помимо Солнца в состав Млечного Пути входит около 400 миллиардов звезд. Все звезды, которые мы можем видеть на небе ясной ночью, принадлежат Млечному Пути.
Солнце — рядовая звезда, не слишком большая и не слишком маленькая, не слишком яркая, но и не слишком тусклая, не очень массивная, но и далеко не самая легкая. Среди огромного разнообразия звезд по совокупности параметров оно находится приблизительно в середине.
Солнце окружено по меньшей мере восемью большими планетами, десятком планет поменьше (карликовых планет), миллионами астероидов и комет, а также бесчисленным количеством еще более мелких тел — камней и метеороидов. Все вместе они образуют Солнечную систему.
Еще не так давно никто не знал точно, существуют ли у других звезд такие же системы. Но за последние 30 лет астрономы научились находить и исследовать подобные системы. Оказалось, что практически у каждой звезды нашей галактики есть по меньшей мере одна планета. Не за горами тот день, когда ученые смогут выявлять у далеких звезд планеты, похожие на Землю.
Млечный Путь над горами в Словакии. Фото: Vaclav Hyza
Сегодня существует масса интересных книг с прекрасными цветными иллюстрациями, в которых подробно описываются планеты Солнечной системы, звезды, строение Млечного Пути и других галактик, а также история и эволюция всей Вселенной. Но мало где рассказывается о том, что многие грандиозные объекты можно при желании увидеть собственными глазами. Иногда для этого сгодится совсем небольшой телескоп или даже бинокль, а для наблюдения некоторых астрономических явлений достаточно ваших глаз.
Астрономия как хобби
Астрономия считается точной наукой вроде математики или физики. Чтобы профессионально заниматься астрономией, нужно хорошо знать физику (иногда даже химию), владеть специальным математическим аппаратом и иметь навыки программирования. Кроме того, наука — это большая рутина, постоянное уточнение уже известных фактов и скрупулезный поиск неизвестных.
Хотя сами астрономы полагают, что их профессия — самая романтическая, многим обилие формул и вычислений кажется ужасно сложным и скучным.
Если вы из таких людей, я хочу вас успокоить: чтобы самостоятельно заниматься астрономией, прикоснуться к красоте ночного неба не нужно обладать математическим складом ума!
А что нужно?
На первых порах вам не понадобится ничего, кроме ясного и — желательно — темного неба. (В наши дни это становится настоящей проблемой!) Если вам понравится созерцать звезды и созвездия, наблюдать метеоры, Луну и движение планет, вы, возможно, захотите рассмотреть звездное небо подробнее. Тогда вы сможете по желанию выбрать себе бинокль или недорогой телескоп для общих наблюдений.
Телескоп Celestron Astromaster 130 eq — недорогой любительский телескоп для знакомства со звездным небом на экваториальной монтировке (штативе). Источник: Rother Valley Optics
В конце концов вы поймете, что какие-то объекты или типы наблюдений вам нравятся больше, чем другие, и тогда придет пора покупать специализированное оборудование — более дорогое, но и более качественное.
Может быть, вам будет достаточно того, что имеется под рукой, и будете наслаждаться простыми прогулками по звездному небу. А может быть, в какой-то момент вы решите, что астрономические наблюдения — просто не ваше занятие, и оставите его. Как и любое хобби, любительская астрономия — это прежде всего удовольствие и отдых, а уже потом все остальное. Если вы не испытываете положительных эмоций при наблюдении звездного неба, то тогда и заниматься этим не стоит.
Кстати, на вашем месте я бы не недооценивал познавательный момент астрономических наблюдений? Знаете ли вы, что сегодня любители астрономии регулярно совершают астрономические открытия? Они открывают новые, неизвестные до этого космические тела — астероиды и кометы, переменные звезды, сверхновые и новые звезды, и даже новые туманности!
Да вы и сами можете совершить астрономическое открытие! (Конечно, не сразу, но приобретя в деле астрономических наблюдений базовый опыт.) Это не шутки! Сейчас, при том, что в распоряжении профессиональных астрономов имеется куча суперкрутых телескопов, шансы на это не уменьшаются! Дело в том, что большие телескопы используются для наблюдения специальных объектов — никто не будет с помощью «Хаббла» искать новые кометы или внимательно следить за Юпитером. И потому для честолюбивых любителей сохраняется большое поле для деятельности.
Подробнее узнать, чем занимаются астрономы-любители, вы можете здесь.
Астрономия полезна потому, что она возвышает нас над нами самими; она полезна потому, что она величественна; она полезна потому, что она прекрасна. Именно она являет нам, как ничтожен человек телом и как он велик духом.
Анри Пуанкаре
Что изучает наука Астрономия?
Астрономия – это наука, которая занимается изучением строения Вселенной. Она изучает расположение, движение, физическую природу, происхождение и эволюцию небесных тел и систем. Фундаментальные свойства окружающей нас Вселенной также являются предметом изучения астрономии. Если более конкретно, то астрономия изучает Солнце и другие звезды, планеты и их спутники, черные дыры, галактики и туманности, квазары, астероиды и многое другое. Астрономия – это такая наука, которая призвана объяснить непонятные явления, происходящие во Вселенной и объясняющие нашу жизнь.
Можно сказать, что астрономия появилась в тот момент, когда человек начал задавать себе вопросы об устройстве нашего мира. Первые представления о Вселенной были весьма примитивными, они исходили из религии. Уже с 6-4 в. До н.э. люди начали изучать звезды и их движение. С развитие математических знаний и физических исследований совершенствовались представления человека о Вселенной. Первая астрономическая революция произошла в 1500 г. до н.э. – именно тогда возникла сферическая астрономия, появились точные календари, а значит астрометрия. Жрецы Вавилона, которые составляли астрономические таблицы, календари племен майя, сведения, сохранившиеся со времен Древнего Китая и Древнего Египта – все это стояло у истоков астрономии. Впервые древнегреческие ученые, в частности Пифагор, предположили, что Земля имеет форму шара, Аристарх Самосский – что земля вращается вокруг Солнца. Основным достижением этого периода является возникновение геоцентрической теории мира. Существенный вклад в развитие астрономии внес Галилей.
С появлением телескопов ученые открыли Млечный путь, позже множество галактических пространств, а с начала 20 века развитие астрономии пошло семимильными шагами. Самым большим достижением современных ученых стало возникновение теории об эволюции Вселенной, согласно которой она расширяется с течением времени.
Из каких разделов состоит астрономия?
Астрономия как наука о Вселенной включает в настоящее время несколько разделов:
- Астрометрия. Она изучает движение и расположение космических объектов.
- Небесная механика. Этот раздел определяет массу и форму звезд, занимается изучением законов их передвижения под воздействием сил тяготения.
- Теоретическая астрономия. Ученые, занимающие теорией, разрабатывают компьютерные и аналитические модели небесных тел и явлений.
- Астрофизика. Она изучает физические и химические свойства космических объектов.
- Археоастрономия. Этот раздел изучает астрономическую историю и выясняет, какие существовали космические знания в древние времена.
Кроме того, существует разделы, которые изучают закономерности пространственного расположения звезд и планет, рассматривают эволюцию небесных тел.
Есть неожиданные, очень важные открытия. Среди них — темная материя и темная энергия. Раньше уже было известно, что наша Вселенная расширяется, расстояние между галактиками со временем растет, а тут мы узнали, что она расширяется все быстрее и быстрее.
Новые лекарства
Технология, впервые разработанная радиоастрономом, использовалась для создания нескольких медицинских инструментов визуализации, включая CAT-сканеры и МРТ. А программное обеспечение, которое используется для обработки спутниковых снимков из космоса, сейчас помогает медикам выявлять болезнь Альцгеймера.
Программа AlzTools 3d Slicer была создана с использованием знаний и опыта, полученных при эксплуатации спутника Envisat ESA. В настоящее время происходит разработка устройства с зарядовой связью (CCD), которое поможет уменьшить воздействие рентгеновских лучей. Эти технологии впервые использовали в астрономии еще в 1976 году для получения изображений.
Астрономия и безопасность
Система видеоанализа (VAS) помогает спецслужбам анализировать видеоматериалы. Она использует технологию стабилизации и регистрации видеоизображений NASA – VISAR. Подобные технологии применяются для улучшения видеоизображений ночных записей, сделанных с помощью видеокамеры.
Ультрафиолетовая (УФ) технология детектирования фотонов, изобретенная астрономами, также используется военными. Она применяется в электронных системах защиты от ракетных атак.
Детекторы, способные обнаруживать одиночные рентгеновские фотоны, используемые в астрономии, теперь используются в аэропортах. В частности в рентгеновских камерах. Газовый хроматограф, предназначенный для изучения атмосферы Марса, используется еще и для анализа багажа на наличие взрывчатых веществ.
А ведь изучение астрономии, как естественной науки, помимо расширения знаний в области естественных наук, влияет на формирование мировоззрения школьников. Но с 1991 года эта ниша заполнялась лженаучными знаниями, незаметно уводя новые поколения в средневековые дебри невежества.
Астрономия возвращается в школу. Кто и как будет учить?
Теперь о самом важном. На официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации опубликован приказ от 20.06.2017 г. «Об организации изучения учебного предмета «Астрономия» с приложением методических рекомендаций по введению этой дисциплины как обязательного курса.
В методических рекомендациях прописано, что «с целью организации эффективной (!) работы…» обязательному, на уровне среднего общего образования, предмету отводится не менее 35 часов (!) «за два года обучения». Снова, как и в советской школе, включение астрономии в число предметов для ЕГЭ не планируется, даже на добровольных началах. Правда, на этот раз, вопросы по астрономии запланировано ввести в материалы госэкзамена по физике. Подготовка и переподготовка кадров, создание учебников, материально-технической базы – в стадии планирования и разработки.
«Сироту» вернули в храм знаний, но снова поставили в угол. Да, астрофизиками станут не все, потому что астрономия – наука очень сложная и многокомпонентная, и стране нужны ученые в этой области, а не огромный штат рядовых техников. Но, может быть, при более серьезном подходе к изучению предмета в школе, удалось бы со временем вырастить квалифицированных преподавателей астрономии, которые бы смогли привить интерес к науке, объяснить ее значимость будущим поколениям? Никто же не говорит, что не надо изучать правила дорожного движения, если не собираешься управлять автомобилем.
Да, объем знаний сегодня такой, что вызывает обоснованное беспокойство о высокой психоэмоциональной и учебной нагрузке детей, и неизвестно, куда «вставить» дополнительный час старого-нового предмета. Но астрономия может быть и частью географии или природоведения, она вполне вписывается в разделы других естественных наук. Наука развивается стремительно, и дальше учиться будет еще сложнее.
Хорошо, что астрономия вернулась в школу. Лишь бы не наступить «на старые грабли»! Прошлое должно стремиться в будущее, и над этим нужно задуматься, на этот раз – всерьез и бесповоротно.
