Beschreibung der Wissenschaft der Astronomie. Was ist Astronomie und was untersucht sie? Astrometrie. Himmelsmechanik

Als wir unseren Blick zum Nachthimmel richteten, fragten wir uns mehr als einmal: Was ist in diesem endlosen Raum?


Das Universum ist voller Geheimnisse und Mysterien, aber es gibt eine Wissenschaft namens Astronomie, die seit vielen Jahren den Weltraum erforscht und versucht, seinen Ursprung zu erklären. Was ist das für eine Wissenschaft? Was machen Astronomen und was genau untersuchen sie?

Was bedeutet das Wort „Astronomie“?

Der Begriff „Astronomie“ tauchte im antiken Griechenland im 3.–2. Jahrhundert v. Chr. auf, als Wissenschaftler wie Pythagoras und Hipparchos in der wissenschaftlichen Gemeinschaft glänzten. Das Konzept ist eine Kombination aus zwei altgriechischen Wörtern – ἀστήρ (Stern) und νόμος (Gesetz), das heißt, Astronomie ist das Gesetz der Sterne.

Dieser Begriff sollte nicht mit einem anderen Konzept verwechselt werden – der Astrologie, die die Auswirkungen von Himmelskörpern auf die Erde und den Menschen untersucht.

Was ist Astronomie?

Astronomie ist die Wissenschaft vom Universum, die die Lage, Struktur und Entstehung von Himmelskörpern bestimmt. In der Neuzeit umfasst es mehrere Abschnitte:

— Astrometrie, die den Standort und die Bewegung von Weltraumobjekten untersucht;

- Himmelsmechanik – Bestimmung der Masse und Form von Sternen, Untersuchung der Gesetze ihrer Bewegung unter dem Einfluss von Gravitationskräften;


— theoretische Astronomie, in deren Rahmen Wissenschaftler analytische und Computermodelle von Himmelskörpern und -phänomenen entwickeln;

- Astrophysik – das Studium der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Weltraumobjekten.

Einzelne Wissenschaftszweige zielen darauf ab, die Muster der räumlichen Anordnung von Sternen und Planeten zu untersuchen und die Entwicklung von Himmelskörpern zu berücksichtigen.

Im 20. Jahrhundert entstand in der Astronomie ein neuer Abschnitt namens Archäoastronomie, der sich mit der Erforschung der astronomischen Geschichte und der Aufklärung des Wissens über die Sterne in der Antike beschäftigte.

Was studiert die Astronomie?

Gegenstand der Astronomie ist das Universum als Ganzes und alle darin enthaltenen Objekte – Sterne, Planeten, Asteroiden, Kometen, Galaxien, Sternbilder. Astronomen untersuchen interplanetare und interstellare Materie, Zeit, Schwarze Löcher, Nebel und Himmelskoordinatensysteme.


Mit einem Wort, unter ihrer strengen Aufmerksamkeit steht alles, was mit dem Weltraum und seiner Entwicklung zu tun hat, einschließlich astronomischer Instrumente, Symbole usw.

Wann erschien die Astronomie?

Die Astronomie ist eine der ältesten Wissenschaften der Erde. Es ist unmöglich, das genaue Datum seines Erscheinens zu nennen, aber es ist bekannt, dass Menschen Sterne mindestens seit dem 6.–4. Jahrtausend v. Chr. erforschen.

Viele astronomische Tabellen, die von den Priestern Babylons hinterlassen wurden, sowie Kalender der Maya-Stämme, des alten Ägypten und des alten China sind bis heute erhalten geblieben. Antike griechische Wissenschaftler leisteten einen großen Beitrag zur Entwicklung der Astronomie und der Erforschung von Himmelskörpern. Pythagoras war der erste, der darauf hinwies, dass unser Planet kugelförmig ist, und Aristarchos von Samos war der erste, der Rückschlüsse auf seine Rotation um die Sonne zog.

Lange Zeit war die Astronomie mit der Astrologie verbunden, in der Renaissance wurde sie jedoch zu einer eigenständigen Wissenschaft. Dank des Aufkommens von Teleskopen konnten Wissenschaftler die Milchstraße entdecken und zu Beginn des 20. Jahrhunderts erkannten sie, dass das Universum aus vielen galaktischen Räumen besteht.

Die größte Errungenschaft der Neuzeit war die Entstehung der Theorie der Evolution des Universums, der zufolge es sich im Laufe der Zeit ausdehnt.

Was ist Amateurastronomie?

Amateurastronomie ist ein Hobby, bei dem Menschen, die nicht mit Wissenschafts- und Forschungszentren verbunden sind, Weltraumobjekte beobachten. Es muss gesagt werden, dass solche Unterhaltung einen wesentlichen Beitrag zur Gesamtentwicklung der Astronomie leistet.


Amateure haben viele interessante und sehr wichtige Entdeckungen gemacht. Insbesondere äußerte der russische Beobachter Evgraf Bykhanov 1877 als erster moderne Ansichten über die Entstehung des Sonnensystems, und 2009 entdeckte der Australier Anthony Wesley Spuren des Sturzes eines kosmischen Körpers (vermutlich eines Kometen) auf dem Planeten Jupiter .

In der Struktur der astronomischen Wissenschaft lassen sich folgende Komponenten unterscheiden:

1. Astrometrie.
2. Himmelsmechanik.
3. Theoretische Astronomie.
4. Astrophysik.
5. Sternastronomie.
6. Kosmochemie.
7. Kosmogonie.
8. Kosmologie.

Abschnitte, die sich mit der astronomischen Untersuchung des Verlaufs von Himmelsobjekten befassen

Astrometrie. Dieser Zweig der astronomischen Wissenschaft ist für die Untersuchung der Kinematik und Geometrie von Himmelsobjekten verantwortlich.

Anmerkung 1

Der Hauptzweck der Astrometrie besteht darin, mit hoher Genauigkeit die Koordinaten von Himmelsobjekten sowie die Vektorwerte ihrer Geschwindigkeiten in einem bestimmten Zeitraum zu ermitteln.

Die Eigenschaften dieser Parameter werden durch sechs astrometrische Größen spezifiziert:

1. Direkter äquatorialer Aufstieg (die Länge des äquatorialen Himmelsbogens).
2. Direkte äquatoriale Deklination (Winkelabstand zur Himmelsäquatorialebene).
3. Äquatorialgeschwindigkeit beim Rektaszension.
4. Äquatorialgeschwindigkeit in direkter Deklination.
5. Parallaxen (Änderungen des beobachteten Ortes eines Objekts).
6. Radiale (radiale) Geschwindigkeiten.

Bei hochpräziser Messung dieser Größen ist es möglich, zusätzliche Informationen über den Himmelskörper zu gewinnen, nämlich:

1. Über absolute Leuchtkraft.
2. Über Masse und Alter eines Himmelskörpers.
3. Über den Standort eines Himmelskörpers.
4. Über die Objektklasse.
5. Über die Anwesenheit von Satelliten.

Die Astrometrie liefert Informationen, die für die Weiterentwicklung anderer Bereiche der Astronomie notwendig sind.

Himmelsmechanik. Es handelt sich um einen Bereich der Astronomie, der die Regeln der klassischen Mechanik bei der Untersuchung und Berechnung der Bewegung von Himmelsobjekten, hauptsächlich im Zusammenhang mit dem Sonnensystem, und der mit dieser Bewegung verbundenen Ereignisse verwendet.

Die Himmelsmechanik zeichnet sich durch ihre Unterwerfung unter die Newtonschen Gesetze aus:

• Trägheitsgesetz. Dieses Gesetz besagt, dass in einem Koordinatensystem, das sich mit einer Beschleunigung von Null bewegt, alle Objekte in Abwesenheit äußerer Einflüsse in Ruhe bleiben oder eine geradlinige und gleichmäßige Bewegung ausführen. Äußere Kraft wird nur benötigt, um dem Körper Bewegung zu verleihen, ihn zu verlangsamen oder den Geschwindigkeitsvektor zu ändern. Unter Krafteinfluss erhalten Körper eine Beschleunigung – ein Indikator für die Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung. Erfährt ein Himmelskörper eine Beschleunigung, so wird auf ihn ein äußerer Einfluss ausgeübt. Da die Bewegung entlang einer gekrümmten Umlaufbahn immer mit Beschleunigung (normal, sonst zentripetal) erfolgt, sind die Planeten (insbesondere die Erde) ständig der sogenannten Gravitationskraft ausgesetzt. Das Ziel der Himmelsmechanik besteht darin, den Zusammenhang zwischen der Gravitationskraft der Schwerkraft und der Bahn eines Himmelsobjekts herauszufinden.
• Gesetz der Kraft. Unter dem Einfluss einer auf ein Objekt ausgeübten Kraft führt es eine beschleunigte Bewegung aus (mit größerer Kraft, größerer Beschleunigung). Eine Kraft gleicher Größe verleiht verschiedenen Körpern unterschiedliche Beschleunigungen. Der Indikator für die Trägheit eines Objekts ist die „Masse“, die man als „Materiemenge“ bezeichnen kann – je massiver der Körper, desto größer seine Trägheit und desto geringer ist folglich seine Beschleunigung. Folglich ist die Beschleunigung proportional zur auf den Körper ausgeübten Kraft und umgekehrt proportional zu seiner Masse. Bei bestimmten Beschleunigungs- und Massewerten eines Objekts lässt sich die auf es wirkende Kraft leicht ermitteln.
• Gesetz der Gegenwirkung. Nach diesem Gesetz erfolgt die Wechselwirkung von Körpern mit Kräften gleicher Größe, aber unterschiedlicher Richtung. Wenn ein System also aus zwei Körpern besteht, die aufeinander eine gleich große Kraft ausüben, erhalten sie eine Beschleunigung, die umgekehrt proportional zu ihrer Masse ist. Daher erhält ein Punkt, der auf einer Linie liegt, die Objekte verbindet, die umgekehrt proportional zu ihrer Masse von ihnen entfernt sind, eine Bewegung mit einer Beschleunigung von Null, obwohl jeder Körper eine beschleunigte Bewegung hat. Dieser Punkt wird „Massenschwerpunkt“ genannt; die Rotation von Doppelsternen findet um einen solchen Punkt statt.

Theoretische Astronomie. Das Untersuchungsthema dieses Abschnitts der Astronomie: Relative Bewegung in einem System zweier Körper auf der Grundlage des Gesetzes der universellen Gravitation, ohne Berücksichtigung des Einflusses von Objekten Dritter auf sie, der ihn normalerweise in sehr schwacher Form beeinflusst und kann bei Primärberechnungen vernachlässigt werden. Insbesondere im Sonnensystem werden alle Planeten von den Gravitationskräften anderer Planeten beeinflusst, aber seitdem Sie sind im Vergleich zur Sonnengravitation so klein, dass sie manchmal ignoriert werden können. Das Hauptproblem, das die theoretische Astronomie löst, ist die Bestimmung der Komponenten der Umlaufbahnen von Himmelsobjekten auf der Grundlage ihrer Langzeitbeobachtungen. Die zweite Aufgabe, die viel einfacher zu lösen ist, besteht darin, auf der Grundlage der untersuchten Orbitalelemente eine Tabelle mit raumzeitlichen Koordinaten von von der Erde aus beobachteten Himmelsobjekten (Ephemeriden) zu erstellen.

Abbildung 1. Astrometrie. Die Skala kosmischer Entfernungen. Author24 – Online-Austausch studentischer Arbeiten

Astrophysik. Die Forschungsgegenstände der Astrophysik sind: die Struktur, Merkmale der physikalischen Struktur und die chemische Struktur von Himmelskörpern. Die Unterbereiche der Astrophysik sind: praktische (Beobachtungs-)Astrophysik und theoretische Astrophysik.

Grundlegende empirische Techniken der Astrophysik:

1. Spektralanalyse.
2. Foto.
3. Photometrie.

Anmerkung 2

Die theoretische Astrophysik arbeitet bei der Untersuchung verschiedener astrophysikalischer Ereignisse, der Erstellung ihrer Modelle und ihrer theoretischen Begründung sowohl mit analytischen Werkzeugen als auch mit Computermodellen.

Abschnitte, die sich mit der astronomischen Untersuchung der Struktur von Himmelsobjekten befassen

In der Sternastronomie werden die Gesetze der Platzierung von Leuchten im gesamten Universum und ihre Bewegung untersucht.

Die Kosmochemie befasst sich mit der Untersuchung der chemischen Struktur von Himmelsobjekten sowie den Gesetzen der Verteilung und Verschiebung chemischer Elemente in den Weiten des Universums. Sie untersucht die Entstehungsprozesse kosmischer Materie.

Eines der Hauptthemen der Kosmochemie ist die auf der Struktur und Verteilung chemischer Elemente basierende Kenntnis der Entwicklungsprozesse von Himmelsobjekten, die Bestimmung auf der Grundlage ihrer chemischen Natur, ihrer Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte. Das Hauptaugenmerk der Kosmochemie liegt auf der Verteilung und Verlagerung chemischer Elemente im Weltraum. Die chemische Struktur der Sonne, der inneren Planeten, Meteoriten und Asteroiden dürfte praktisch ähnlich sein. Unterschiedliche Perioden der Sternentwicklung führen zu unterschiedlichen chemischen Strukturen der Sterne.

Abbildung 2. Beobachtete Spektren der Atmosphäre von Erde und Mars. Author24 – Online-Austausch studentischer Arbeiten

Kosmogonie ist ein Bereich der astronomischen Wissenschaft, der den Ursprung und die Entwicklung von Himmelsobjekten untersucht: Sterne und ihre Cluster, Nebel, galaktische Systeme, das Sonnensystem mit dem Stern selbst, Planetensysteme mit ihren Satelliten, Meteoriten, Asteroiden, Kometen.

Kosmogonie ist eng mit der Astrophysik verbunden. Da alle Weltraumobjekte geboren werden und sich weiterentwickeln, stehen ihre inhärenten dynamischen Prozesse in Zusammenhang mit ihrer Natur. Daher nutzt die moderne Kosmogonie umfassend physikalische und chemische Forschungsmethoden.

Kosmologie. Dieser Abschnitt der Astronomie ist für das Studium der allgemeinen Gesetze der Struktur und Entwicklung der Welt verantwortlich.

Im 20. Jahrhundert Die alte Wissenschaft der Astronomie hat sich radikal verändert. Dies ist sowohl auf das Aufkommen seiner neuen theoretischen Grundlagen – Relativismus und Quantenmechanik – als auch auf die Erweiterung der experimentellen Forschungsmöglichkeiten zurückzuführen.

Die allgemeine Relativitätstheorie wurde zu einer der grundlegenden Theorien der Kosmologie, und die Schaffung der Quantenmechanik ermöglichte es, nicht nur die mechanische Bewegung kosmischer Körper, sondern auch ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften zu untersuchen. Die stellare und extragalaktische Astronomie wurde entwickelt. Die Astronomie ist All-Wave geworden, d.h. Astronomische Beobachtungen werden in allen Wellenlängenbereichen elektromagnetischer Strahlung (Radio, Infrarot, sichtbares, ultraviolettes, Röntgen- und Gammastrahlung) durchgeführt. Mit dem Aufkommen von Raumfahrzeugen, die es ermöglichen, Beobachtungen außerhalb der Strahlung absorbierenden Erdatmosphäre durchzuführen, sind seine experimentellen Möglichkeiten erheblich gestiegen. All dies führte zu einer erheblichen Erweiterung des beobachtbaren Bereichs des Universums und zur Entdeckung einer Reihe ungewöhnlicher (und oft unerklärlicher) Phänomene.

Das Hauptinstrument für die astronomische Forschung ist das Teleskop; andere Instrumente, wie zum Beispiel spektroskopische Instrumente, untersuchen die vom Teleskop gesammelte Strahlung. Heutzutage wird nur noch ein kleiner Teil der astronomischen Arbeit visuell durchgeführt; die Forschung erfolgt hauptsächlich mit Kameras und anderen Instrumenten, die Strahlung aufzeichnen. Es sind Radioteleskope aufgetaucht, die es ermöglichen, die Radioemission aller Arten von Objekten im Sonnensystem, in unserem und in anderen Galaxien zu untersuchen. Die Radioastronomie hat das Wissen über das Universum enorm erweitert und zur Entdeckung von Pulsaren (Neutronensternen) und Quasaren – extragalaktischen Objekten, die die stärksten bekannten Strahlungsquellen darstellen – geführt und es ermöglicht, Informationen über die entferntesten Regionen des Universums zu erhalten. und um isotrope „Relikt-Relikt“-Strahlung zu erkennen. All dies sind die wichtigsten Entdeckungen des 20. Jahrhunderts. Zusätzliche Informationen liefern auch Untersuchungen im Infrarot-, Ultraviolett-, Röntgen- und -bereich, allerdings werden diese Strahlungen von der Atmosphäre stark absorbiert und entsprechende Geräte sind auf Satelliten installiert. Zu den herausragenden Entdeckungen des 20. Jahrhunderts. Dies gilt auch für die 1929 vom amerikanischen Astronomen Edwin Hubble (1889 – 1953) entdeckte Wellenlängenzunahme entsprechend Linien in den Spektren entfernter Galaxien („Rotverschiebung“), die auf die gegenseitige Entfernung kosmischer Objekte hinweist, d. h. über die Expansion des Universums.

Struktur des Universums

Das Sonnensystem. Das Sonnensystem ist die kosmische Heimat der Menschheit. Die Sonne ist die Quelle von Wärme und Licht, die Quelle des Lebens auf der Erde. Sonnensystem- eine miteinander verbundene Gruppe von Sternen - die Sonne und viele Himmelskörper, darunter neun Planeten, Dutzende ihrer Satelliten, Hunderte von Kometen, Tausende von Asteroiden usw. Alle diese verschiedenen Körper sind aufgrund der Schwerkraft zu einem stabilen System vereint Anziehungskraft des Zentralkörpers - der Sonne.

Die Sonne ist eine Plasmakugel, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht und sich in einem Zustand differenzierter Rotation um ihre Achse befindet. Die höchste Rotationsgeschwindigkeit in der Äquatorialebene beträgt eine Umdrehung in 25,4 Tagen. Die Quelle der Sonnenenergie sind höchstwahrscheinlich die thermonuklearen Reaktionen der Umwandlung von Wasserstoff in Helium, die im Inneren der Sonne stattfinden, wo die Temperatur 10 7 K erreicht. Die Temperatur der Oberflächenteile beträgt 6000 K. Die Oberfläche der Sonne ist nicht glatt; es werden Körnchen beobachtet, die durch konvektive Gasströmungen entstehen, „Flecken“ und Wirbel erscheinen und verschwinden. Als Maß für die Sonnenaktivität können explosive Prozesse auf der Sonne, Sonneneruptionen und periodisch auftretende Flecken auf ihrer Oberfläche dienen. Studien haben gezeigt, dass der Zyklus maximaler Sonnenaktivität regelmäßig ist und etwa 11 Jahre dauert. Sonnenflecken und Sonneneruptionen sind die auffälligsten Manifestationen der magnetischen Aktivität der Sonne. Der Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität und Prozessen auf der Erde wurde bereits im 19. Jahrhundert festgestellt, und heute gibt es eine große Menge statistischen Materials, das den Einfluss der Sonnenaktivität auf Prozesse auf der Erde bestätigt.

Entwickelt im 17. – 18. Jahrhundert. Die theoretische Grundlage der klassischen Astronomie – die klassische Mechanik – ermöglicht es, die Bewegung von Körpern des Sonnensystems, die durch Gravitationswechselwirkung verbunden sind, perfekt zu beschreiben, beantwortet jedoch nicht die Frage nach ihrem Ursprung. Die Planeten des Sonnensystems: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto, mit Ausnahme des letzteren, bewegen sich in einer einzigen Ebene auf elliptischen Bahnen in derselben Richtung um die Sonne. Planeten sind wie ihre Satelliten keine selbstleuchtenden Körper und nur sichtbar, weil sie von der Sonne beleuchtet werden. Seit 1962 werden Planeten und ihre Satelliten nicht nur von der Erde, sondern auch von Raumstationen aus untersucht. Gegenwärtig wurde umfangreiches Faktenmaterial über die Besonderheiten der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Oberfläche der Planeten, ihrer Atmosphäre, ihres Magnetfelds, ihrer Rotationsperioden um die Achse und die Sonne gesammelt. Aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften werden Planeten in zwei Gruppen eingeteilt: Riesenplaneten (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun) und terrestrische Planeten (Merkur, Erde, Venus, Mars). Die Umlaufbahn des sonnenfernsten Planeten Pluto, dessen Größe kleiner ist als die Größe des Erdtrabanten Mond, bestimmt die Größe des Sonnensystems von 1,2 × 10 13 m.

Als Teil unserer Galaxie bewegt sich das Sonnensystem als Ganzes mit einer Geschwindigkeit von 250 m/s um seine Achse und vollführt in 225 Millionen Jahren eine vollständige Umdrehung. Nach modernen Vorstellungen begann die Entstehung der modernen Struktur des Sonnensystems mit einem formlosen Gas-Staub-Nebel (Wolke). Das Sonnensystem entstand vor etwa 5 Milliarden Jahren und die Sonne ist ein Stern der zweiten (oder späteren) Generation, weil Neben dem für Sterne üblichen Wasserstoff und Helium enthält es auch schwere Elemente. Die elementare Zusammensetzung des Sonnensystems ist charakteristisch für die Entwicklung von Sternen. Unter dem Einfluss der Gravitationskräfte wurde die Wolke so komprimiert, dass sich ihr dichtester Teil im Zentrum befand, wo sich der Großteil der Materie des Primärnebels konzentrierte. Dort entstand die Sonne, in deren Tiefen dann thermonukleare Reaktionen begannen, Wasserstoff in Helium umzuwandeln, die Hauptenergiequelle der Sonne. Mit zunehmender Leuchtkraft der Sonne wurde die Gaswolke immer weniger homogen und es traten darin Kondensationen auf – Protoplaneten. Mit zunehmender Größe und Masse der Protoplaneten nahm ihre Anziehungskraft zu und es bildeten sich Planeten. Die restlichen Himmelskörper werden aus den Überresten der Materie des ursprünglichen Nebels gebildet. Vor etwa 4,5 bis 5 Milliarden Jahren entstand das Sonnensystem schließlich in der Form, die uns erhalten geblieben ist. In weiteren 5 Milliarden Jahren wird der Sonne wahrscheinlich der Wasserstoff ausgehen und ihre Struktur wird sich zu verändern beginnen, was zur allmählichen Zerstörung unseres Sonnensystems führen wird.

Obwohl moderne Vorstellungen über den Ursprung des Sonnensystems auf der Ebene von Hypothesen bleiben, stimmen sie mit den Vorstellungen der natürlichen strukturellen Selbstorganisation des Universums unter Bedingungen eines stark ungleichgewichtigen Zustands überein.

Sterne. Galaxien. Die Sonne ist ein Sandkorn in der Sternenwelt. Stern– die grundlegende Struktureinheit der Megawelt. Ein stationärer Stern ist eine Hochtemperatur-Plasmakugel in einem dynamischen hydrostatischen Gleichgewicht. Es handelt sich um ein fein ausbalanciertes selbstregulierendes System. Im Gegensatz zu anderen Himmelskörpern wie Planeten strahlen Sterne Energie aus. Die in ihnen durch Kernprozesse erzeugte Energie führt dazu, dass in den Tiefen der Sterne Atome chemischer Elemente erscheinen, die schwerer als Wasserstoff sind, und sind eine Lichtquelle. Sterne sind natürliche thermonukleare Reaktoren, in denen die chemische Entwicklung von Materie stattfindet. Sie unterscheiden sich stark in ihren physikalischen Eigenschaften und ihrer chemischen Zusammensetzung. Es werden verschiedene Arten von Sternen beobachtet, die unterschiedlichen Stadien ihrer Entwicklung entsprechen. Der Entwicklungspfad eines Sterns wird durch seine Masse bestimmt, die hauptsächlich im Bereich von 0,1 bis 10 Sonnenmassen variiert. Sterne werden geboren, verändern sich und sterben. Mit einer Masse von weniger als 1,4 Sonnenmassen hat der Stern die Bühne passiert roter Riese, verwandelt sich zunächst in weißer Zwerg, dann in schwarzer Zwerg, ein kalter, toter Stern, dessen Größe mit der Größe der Erde vergleichbar ist und dessen Masse nicht größer als die der Sonne ist. Massereichere Sterne im Endstadium der Evolutionserfahrung Gravitationskollaps– unbegrenzte Kontraktion der Materie zum Zentrum hin und kann aufflammen Supernovae mit der Freisetzung eines erheblichen Teils der Substanz in den umgebenden Raum in Form Gasnebel und den verbleibenden Teil in Superdichte umwandeln Neutronenstern oder schwarzes Loch.

Es bilden sich Sterne Galaxien- riesige gravitativ gebundene Systeme. Unsere Galaxie, zu der auch die Sonne gehört, wird Milchstraße genannt und hat 10 11 Sterne. Galaxien variieren in Größe und Form. Aufgrund ihres Aussehens gibt es drei Arten von Galaxien: elliptische, spiralförmige und unregelmäßige. Am häufigsten sind Spiralen, auch in unserer Galaxie. Es handelt sich um eine abgeflachte Scheibe mit einem Durchmesser von etwa 10 5 Lichtjahren und einer Ausbuchtung in der Mitte, von der Spiralarme ausgehen. Die Galaxie dreht sich und die Rotationsgeschwindigkeit hängt von der Entfernung zu ihrem Zentrum ab. Das Sonnensystem liegt etwa 30.000 Lichtjahre vom Zentrum der galaktischen Scheibe entfernt.

Von der Erde aus können mit bloßem Auge drei Galaxien beobachtet werden – der Andromedanebel (von der Nordhalbkugel) und die Große und Kleine Magellansche Wolke (von der Südhalbkugel). Insgesamt haben Astronomen etwa hundert Millionen Galaxien entdeckt.

Neben Milliarden Sternen enthalten Galaxien Materie in Form von interstellarem Gas (Wasserstoff, Helium) und Staub. Dichte Gas- und Staubwolken verbergen das Zentrum unserer Galaxie vor uns, daher kann seine Struktur nur vorläufig beurteilt werden. Darüber hinaus gibt es im interstellaren Raum Ströme von Neutrinos und elektrisch geladenen Teilchen, die auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden, sowie Felder (Gravitation, elektromagnetische Felder). Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Moleküle organischer Verbindungen in der interstellaren Materie zwar gering ist, ihre Anwesenheit jedoch von grundlegender Bedeutung ist. Beispielsweise basiert die Theorie des abiogenen Ursprungs des Lebens auf der Erde auf der Beteiligung von Molekülen organischer Substanzen, elektromagnetischer Strahlung und kosmischer Strahlung an diesem Prozess. Am häufigsten finden sich organische Moleküle an Orten mit maximaler Konzentration von Gas- und Staubstoffen.

Ende der 70er Jahre unseres Jahrhunderts entdeckten Astronomen, dass Galaxien im Universum nicht gleichmäßig verteilt sind, sondern sich in der Nähe der Zellgrenzen konzentrieren, in denen es fast keine Galaxien gibt. Auf kleinen Skalen ist die Materie also sehr ungleichmäßig verteilt, aber in der großräumigen Struktur des Universums gibt es keine besonderen Orte oder Richtungen, sodass das Universum auf großen Skalen nicht nur als homogen, sondern auch als isotrop betrachtet werden kann.

Metagalaxie. Wir haben kurz die strukturellen Organisationsebenen der Materie in der Megawelt untersucht. Gibt es eine Obergrenze für die Möglichkeit, das Universum zu beobachten? Die moderne Wissenschaft beantwortet diese Frage mit Ja. Es gibt eine grundlegende Einschränkung der Größe des beobachtbaren Teils des Universums, die nicht mit den experimentellen Möglichkeiten zusammenhängt, sondern mit der Endlichkeit seines Alters und der Lichtgeschwindigkeit.

Die auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie und dem Hubble-Gesetz (siehe unten) basierende Kosmologie bestimmt das Alter des Universums T Sonne 15-20 Milliarden Jahre (10 18 s). Zuvor existierten keine Struktureinheiten. Lassen Sie uns das Konzept eines kosmologischen Horizonts einführen, der jene Objekte trennt, aus denen im Laufe der Zeit Licht entsteht T<Т вс kann uns nicht erreichen. Entfernung dazu

Wo Mit– Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, T Sonne– Alter des Universums.

Der kosmologische Horizont bildet die Grenze des grundsätzlich beobachtbaren Teils des Universums – Metagalaxien. Wenn wir davon ausgehen, dass das Alter des Universums 10 18 s beträgt, dann liegt die Größe der Metagalaxie in der Größenordnung von 10 26 m, und der kosmologische Horizont entfernt sich kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 3·10 8 m/s von uns .

Eine wichtige Eigenschaft der Metagalaxie in ihrem gegenwärtigen Zustand ist ihre Homogenität und Isotropie, d. h. Die Eigenschaften von Materie und Raum sind in allen Teilen der Metagalaxie und in alle Richtungen gleich. Eine der wichtigsten Eigenschaften der Metagalaxie ist ihre ständige Expansion, die „Streuung“ von Galaxien. Der amerikanische Astronom E. Hubble stellte ein Gesetz auf, nach dem sich Galaxien umso schneller von uns entfernen, je weiter sie von uns entfernt sind.

Ein expandierendes Universum ist ein sich veränderndes Universum. Das bedeutet, dass es seine eigene Geschichte und Entwicklung hat. Die Entwicklung des Universums als Ganzes wird untersucht Kosmologie, das derzeit sowohl die ersten Momente seines Auftretens als auch mögliche Entwicklungspfade in der Zukunft beschreibt.

Das Himmelsgewölbe brennt vor Herrlichkeit,
Schaut geheimnisvoll aus der Tiefe,
Und wir schweben, ein brennender Abgrund
Von allen Seiten umgeben.
F. Tyutchev

Lektion 1/1

Thema: Fachgebiet Astronomie.

Ausrüstung: F. Yu. Siegel „Astronomie in ihrer Entwicklung“, Theodolit, Teleskop, Poster „Teleskope“, „Radioastronomie“, d/f. „Welche Astronomiestudien“, „Die größten astronomischen Observatorien“, Film „Astronomie und Weltanschauung“, „astrophysikalische Beobachtungsmethoden“. Erdkugel, Transparentfolien: Fotografien von Sonne, Mond und Planeten, Galaxien. CD- „Red Shift 5.1“ oder Fotos und Illustrationen astronomischer Objekte aus der Multimedia-CD „Multimedia Library for Astronomy“. Zeigen Sie den Beobachterkalender für September (von der Astronet-Website), ein Beispiel für eine astronomische Zeitschrift (elektronisch, zum Beispiel Nebosvod). Sie können einen Ausschnitt aus dem Film Astronomie (Teil 1, Fr. 2 Die älteste Wissenschaft) zeigen.

Intersubjektkommunikation: Geradlinige Ausbreitung, Reflexion, Lichtbrechung. Konstruktion von Bildern, die mit einer dünnen Linse erzeugt werden. Kamera (Physik, Klasse VII). Elektromagnetische Wellen und die Geschwindigkeit ihrer Ausbreitung. Radiowellen. Chemische Wirkung von Licht (Physik, X-Klasse).

Während des Unterrichts:

Einführungsgespräch (2 Min.)

1. Lehrbuch von E. P. Levitan; allgemeines Notizbuch – 48 Blatt; Prüfungen auf Anfrage.
2. Astronomie ist eine neue Disziplin im Schulunterricht, obwohl Sie mit einigen Themen bereits kurz vertraut sind.
3. Wie man mit dem Lehrbuch arbeitet.

• einen Absatz durcharbeiten (nicht lesen).
• Tauchen Sie in das Wesentliche ein und verstehen Sie jedes Phänomen und jeden Prozess
• Arbeiten Sie alle Fragen und Aufgaben nach dem Absatz kurz in Ihren Notizbüchern durch
• Überprüfen Sie Ihr Wissen anhand des Fragenkatalogs am Ende des Themas
• Sehen Sie sich zusätzliches Material im Internet an

Vorlesung (neues Material) (30 Min.) Der Anfang ist eine Demonstration eines Videoclips von einer CD (oder meiner Präsentation).

Astronomie [Griechisch Astron (astron) – Stern, nomos (nomos) – Gesetz] – die Wissenschaft des Universums, die den natürlichen und mathematischen Zyklus der Schuldisziplinen vervollständigt. Die Astronomie untersucht die Bewegung von Himmelskörpern (Abschnitt „Himmelsmechanik“), ihre Natur (Abschnitt „Astrophysik“), ihren Ursprung und ihre Entwicklung (Abschnitt „Kosmogonie“) [ Astronomie ist die Wissenschaft vom Aufbau, Ursprung und der Entwicklung der Himmelskörper und ihrer Systeme =, also die Wissenschaft der Natur]. Die Astronomie ist die einzige Wissenschaft, die ihre Schutzpatronin Urania erhielt.
Systeme (Raum): - Alle Körper im Universum bilden Systeme unterschiedlicher Komplexität.

Geschichte der Astronomie (Sie können ein Fragment des Films Astronomie (Teil 1, Fr. 2 Die älteste Wissenschaft) verwenden)
Astronomie ist eine der faszinierendsten und ältesten Naturwissenschaften – sie erforscht nicht nur die Gegenwart, sondern auch die ferne Vergangenheit des uns umgebenden Makrokosmos und zeichnet ein wissenschaftliches Bild der Zukunft des Universums.
Der Bedarf an astronomischem Wissen wurde durch eine lebenswichtige Notwendigkeit bestimmt:

Entwicklungsstadien der Astronomie
1 Antike Welt(BC). Philosophie →Astronomie →Elemente der Mathematik (Geometrie).
Altes Ägypten, altes Assyrien, alte Maya, altes China, Sumerer, Babylonien, antikes Griechenland. Wissenschaftler, die maßgeblich zur Entwicklung der Astronomie beigetragen haben: THALES von Milet(625-547, Antikes Griechenland), EVDOKS Knidsky(408-355, Antikes Griechenland), ARISTOTELES(384-322, Mazedonien, antikes Griechenland), ARISTARCHOS von Samos(310-230, Alexandria, Ägypten), ERATOSTHENES(276-194, Ägypten), Hipparchos von Rhodos(190-125, antikes Griechenland).
II Vorteleskopisch Zeitraum. (n. Chr. bis 1610). Niedergang von Wissenschaft und Astronomie. Der Zusammenbruch des Römischen Reiches, Barbarenüberfälle, die Geburt des Christentums. Rasante Entwicklung der arabischen Wissenschaft. Wiederbelebung der Wissenschaft in Europa. Modernes heliozentrisches System der Weltstruktur. Wissenschaftler, die in dieser Zeit maßgeblich zur Entwicklung der Astronomie beigetragen haben: Claudius PTOLEMAUS (Claudius Ptolomäus)(87-165, Dr. Rom), BIRUNI, Abu Reyhan Muhammad ibn Ahmed al-Biruni(973-1048, modernes Usbekistan), Mirza Muhammad ibn Shahrukh ibn Timur (Taragay) ULUGBEK(1394 -1449, modernes Usbekistan), Nikolaus KOPERNIUS(1473-1543, Polen), Leise (Tighe) BRAHE(1546-1601, Dänemark).
III Teleskopisch vor dem Aufkommen der Spektroskopie (1610-1814). Die Erfindung des Teleskops und Beobachtungen mit seiner Hilfe. Gesetze der Planetenbewegung. Entdeckung des Planeten Uranus. Die ersten Theorien zur Entstehung des Sonnensystems. Wissenschaftler, die in dieser Zeit maßgeblich zur Entwicklung der Astronomie beigetragen haben: Galileo Galilei(1564-1642, Italien), Johann KEPLER(1571-1630, Deutschland), Jan GAVELIY (GAVELIUS) (1611-1687, Polen), Hans Christian HUYGENS(1629-1695, Niederlande), Giovanni Dominico (Jean Domenic) CASSINI>(1625-1712, Italien-Frankreich), Isaac Newton(1643-1727, England), Edmund Halley (HALLIE, 1656-1742, England), Wilhelm (William) Wilhelm Friedrich HERSCHEL(1738-1822, England), Pierre Simon LAPLACE(1749-1827, Frankreich).
IV Spektroskopie. Vor dem Foto. (1814-1900). Spektroskopische Beobachtungen. Die ersten Bestimmungen der Entfernung zu den Sternen. Entdeckung des Planeten Neptun. Wissenschaftler, die in dieser Zeit maßgeblich zur Entwicklung der Astronomie beigetragen haben: Joseph von Fraunhofer(1787-1826, Deutschland), Wassili Jakowlewitsch (Friedrich Wilhelm Georg) strebte(1793-1864, Deutschland-Russland), George Biddell Erie (LUFTIG, 1801-1892, England), Friedrich Wilhelm BESSEL(1784-1846, Deutschland), Johann Gottfried HALLE(1812-1910, Deutschland), William HEGGINS (Huggins, 1824-1910, England), Angelo SECCHI(1818-1878, Italien), Fjodor Alexandrowitsch BREDIKHIN(1831-1904, Russland), Edward Charles Pickering(1846-1919, USA).
Vth Modern Zeitraum (1900-heute). Entwicklung des Einsatzes von Fotografie und spektroskopischen Beobachtungen in der Astronomie. Lösung der Frage nach der Energiequelle von Sternen. Entdeckung von Galaxien. Die Entstehung und Entwicklung der Radioastronomie. Weltraumforschung. Weitere Details anzeigen.

Verbindung mit anderen Objekten.
PSS t 20 F. Engels – „Erstens die Astronomie, die aufgrund der Jahreszeiten für die Hirten- und Landwirtschaftsarbeit unbedingt notwendig ist.“ Die Astronomie kann sich nur mit Hilfe der Mathematik entwickeln. Deshalb musste ich Mathe machen. Darüber hinaus entwickelte sich in einem bestimmten Stadium der Entwicklung der Landwirtschaft in bestimmten Ländern (Wassergewinnung für die Bewässerung in Ägypten) und insbesondere mit der Entstehung von Städten, großen Gebäuden und der Entwicklung des Handwerks auch die Mechanik. Bald wird es für Schifffahrts- und Militärangelegenheiten notwendig. Es wird auch weitergegeben, um der Mathematik zu helfen und trägt so zu ihrer Entwicklung bei.“
Die Astronomie hat in der Wissenschaftsgeschichte eine so führende Rolle gespielt, dass viele Wissenschaftler „die Astronomie als den bedeutendsten Faktor in der Entwicklung von ihren Anfängen bis hin zu Laplace, Lagrange und Gauß“ betrachten – sie haben daraus Aufgaben abgeleitet und Methoden dafür entwickelt diese Probleme zu lösen. Astronomie, Mathematik und Physik haben nie ihre Beziehung verloren, was sich in den Aktivitäten vieler Wissenschaftler widerspiegelt.

		Das Zusammenspiel von Astronomie und Physik beeinflusst weiterhin die Entwicklung anderer Wissenschaften, Technologie, Energie und verschiedener Sektoren der Volkswirtschaft. Ein Beispiel ist die Entstehung und Entwicklung der Raumfahrt. Methoden zur Eingrenzung von Plasma in einem begrenzten Volumen, das Konzept des „kollisionsfreien“ Plasmas, MHD-Generatoren, Quantenstrahlungsverstärker (Maser) usw. werden entwickelt.
	1 - Heliobiologie 2 - Xenobiologie 3 - Weltraumbiologie und Medizin 4 - Mathematische Geographie 5 - Kosmochemie A – sphärische Astronomie B - Astrometrie B – Himmelsmechanik G - Astrophysik D - Kosmologie E – Kosmogonie F - Kosmophysik	Astronomie und Chemie Verbinden Sie die Fragen der Untersuchung des Ursprungs und der Verbreitung chemischer Elemente und ihrer Isotope im Weltraum mit der chemischen Entwicklung des Universums. Die Wissenschaft der Kosmochemie, die an der Schnittstelle von Astronomie, Physik und Chemie entstand, steht in engem Zusammenhang mit Astrophysik, Kosmogonie und Kosmologie und untersucht die chemische Zusammensetzung und die differenzierte innere Struktur kosmischer Körper sowie den Einfluss kosmischer Phänomene und Prozesse auf deren Verlauf chemische Reaktionen, die Gesetze der Häufigkeit und Verteilung chemischer Elemente im Universum, die Kombination und Wanderung von Atomen während der Bildung von Materie im Weltraum, Entwicklung der Isotopenzusammensetzung von Elementen. Von großem Interesse für Chemiker sind Untersuchungen chemischer Prozesse, die aufgrund ihres Ausmaßes oder ihrer Komplexität in terrestrischen Laboratorien nur schwer oder überhaupt nicht reproduzierbar sind (Materie im Inneren von Planeten, Synthese komplexer chemischer Verbindungen in dunklen Nebeln usw.). . Astronomie, Geographie und Geophysik verbindet das Studium der Erde als einen der Planeten des Sonnensystems, ihrer grundlegenden physikalischen Eigenschaften (Form, Rotation, Größe, Masse usw.) und den Einfluss kosmischer Faktoren auf die Geographie der Erde: die Struktur und Zusammensetzung von das Erdinnere und die Erdoberfläche, Relief und Klima, periodische, saisonale und langfristige, lokale und globale Veränderungen in der Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre der Erde – magnetische Stürme, Gezeiten, Jahreszeitenwechsel, Drift von Magnetfeldern, Erwärmung und Eis Zeitalter usw., die durch den Einfluss kosmischer Phänomene und Prozesse (Sonnenaktivität, Rotation des Mondes um die Erde, Rotation der Erde um die Sonne usw.) entstehen; sowie astronomische Methoden der Orientierung im Raum und der Bestimmung von Geländekoordinaten, die ihre Bedeutung nicht verloren haben. Eine der neuen Wissenschaften war die Weltraumgeowissenschaft – eine Reihe instrumenteller Studien der Erde aus dem Weltraum für wissenschaftliche und praktische Aktivitäten. Verbindung Astronomie und Biologie durch ihren evolutionären Charakter bestimmt. Die Astronomie untersucht die Entwicklung kosmischer Objekte und ihrer Systeme auf allen Organisationsebenen unbelebter Materie auf die gleiche Weise, wie die Biologie die Entwicklung lebender Materie untersucht. Astronomie und Biologie sind durch die Probleme der Entstehung und Existenz von Leben und Intelligenz auf der Erde und im Universum, Probleme der Erd- und Weltraumökologie und die Auswirkungen kosmischer Prozesse und Phänomene auf die Biosphäre der Erde verbunden. Verbindung Astronomie Mit Geschichte und Sozialwissenschaften, das die Entwicklung der materiellen Welt auf einer qualitativ höheren Organisationsebene der Materie untersucht, ist auf den Einfluss astronomischer Erkenntnisse auf die Weltanschauung der Menschen und die Entwicklung von Wissenschaft, Technologie, Landwirtschaft, Wirtschaft und Kultur zurückzuführen; Die Frage nach dem Einfluss kosmischer Prozesse auf die gesellschaftliche Entwicklung der Menschheit bleibt offen. Die Schönheit des Sternenhimmels weckte Gedanken über die Größe des Universums und inspirierte Schriftsteller und Dichter. Astronomische Beobachtungen haben eine starke emotionale Ladung, zeigen die Kraft des menschlichen Geistes und seine Fähigkeit, die Welt zu verstehen, einen Sinn für Schönheit zu kultivieren und zur Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens beizutragen. Der Zusammenhang zwischen Astronomie und der „Wissenschaft der Wissenschaften“ - Philosophie- wird dadurch bestimmt, dass die Astronomie als Wissenschaft nicht nur einen besonderen, sondern auch einen universellen, humanitären Aspekt hat und den größten Beitrag zur Klärung der Stellung des Menschen und der Menschheit im Universum, zur Erforschung der Beziehung „Mensch“ leistet - das Universum". In jedem kosmischen Phänomen und Prozess sind Manifestationen der grundlegenden Naturgesetze sichtbar. Auf der Grundlage astronomischer Forschung werden die Prinzipien der Kenntnis der Materie und des Universums sowie die wichtigsten philosophischen Verallgemeinerungen gebildet. Die Astronomie beeinflusste die Entwicklung aller philosophischen Lehren. Es ist unmöglich, sich ein physisches Bild der Welt zu machen, das moderne Vorstellungen vom Universum umgeht – es wird unweigerlich seine ideologische Bedeutung verlieren.

Die moderne Astronomie ist eine grundlegende physikalische und mathematische Wissenschaft, deren Entwicklung in direktem Zusammenhang mit dem wissenschaftlichen und technischen Fortschritt steht. Zur Untersuchung und Erklärung von Prozessen wird das gesamte moderne Arsenal verschiedener, neu entstandener Teilgebiete der Mathematik und Physik genutzt. Es gibt auch.

Hauptzweige der Astronomie:

Beobachtungen in der Astronomie.
Beobachtungen sind die Hauptinformationsquelleüber Himmelskörper, Prozesse und Phänomene im Universum, da es unmöglich ist, sie zu berühren und Experimente mit Himmelskörpern durchzuführen (die Möglichkeit, Experimente außerhalb der Erde durchzuführen, entstand erst dank der Raumfahrt). Sie haben auch die Besonderheiten, die zur Untersuchung jedes Phänomens erforderlich sind:

• lange Zeiträume und gleichzeitige Beobachtung verwandter Objekte (Beispiel: die Entwicklung von Sternen)
• die Notwendigkeit, die Position von Himmelskörpern im Raum (Koordinaten) anzugeben, da alle Himmelskörper weit von uns entfernt zu sein scheinen (in der Antike entstand das Konzept der Himmelssphäre, die sich als Ganzes um die Erde dreht)

Beispiel: Das alte Ägypten bestimmte durch die Beobachtung des Sterns Sothis (Sirius) den Beginn der Nilflut und legte die Länge des Jahres auf 4240 v. Chr. fest. in 365 Tagen. Für genaue Beobachtungen brauchten wir Geräte.
1). Es ist bekannt, dass Thales von Milet (624-547, antikes Griechenland) im Jahr 595 v. Zum ersten Mal verwendete er einen Gnomon (einen vertikalen Stab, es wird angenommen, dass sein Schüler Anaximander ihn geschaffen hat) - er ermöglichte es nicht nur, eine Sonnenuhr zu sein, sondern auch die Zeitpunkte der Tagundnachtgleiche, der Sonnenwende, der Länge des Jahres und des Breitengrads zu bestimmen der Beobachtung usw.
2). Bereits Hipparchos (180-125, antikes Griechenland) nutzte ein Astrolabium, das es ihm 129 v. Chr. ermöglichte, die Parallaxe des Mondes zu messen, die Länge des Jahres auf 365,25 Tage festzulegen, den Umlauf zu bestimmen und ihn 130 v. Chr. zusammenzustellen. Sternenkatalog für 1008 Sterne usw.
Es gab einen astronomischen Stab, ein Astrolabon (die erste Art von Theodolit), einen Quadranten usw. Beobachtungen werden in spezialisierten Institutionen durchgeführt - , entstand in der ersten Phase der Entwicklung der Astronomie vor NE. Doch mit der Erfindung begann die eigentliche astronomische Forschung Fernrohr im Jahr 1609

Fernrohr - vergrößert den Blickwinkel, aus dem Himmelskörper sichtbar sind ( Auflösung ) und sammelt ein Vielfaches mehr Licht als das Auge des Betrachters ( durchdringende Kraft ). Daher können Sie mit einem Teleskop die Oberflächen der erdnächsten Himmelskörper untersuchen, die für das bloße Auge unsichtbar sind, und viele schwache Sterne sehen. Es hängt alles vom Durchmesser seiner Linse ab.Arten von Teleskopen: Und Radio(Vorführung eines Teleskops, Poster „Teleskope“, Diagramme). Teleskope: aus der Geschichte
= optisch

1. Optische Teleskope ()

	Refraktor(Refrakto-Refraktion) – Die Lichtbrechung in der Linse wird genutzt (Refraktion). „Spektiv“ hergestellt in Holland [H. Lippershey]. Der ungefähren Beschreibung zufolge wurde es 1609 von Galileo Galilei hergestellt und im November 1609 erstmals in den Himmel geschickt. Im Januar 1610 entdeckte er vier Jupitermonde. Der weltweit größte Refraktor wurde von Alvan Clark (einem Optiker aus den USA) mit 102 cm (40 Zoll) hergestellt und 1897 am Hyères-Observatorium (in der Nähe von Chicago) installiert. Er fertigte auch ein 30-Zoll-Observatorium und installierte es 1885 am Pulkowo-Observatorium (im Zweiten Weltkrieg zerstört).
	Reflektor(reflekto-reflektierend) – ein konkaver Spiegel wird verwendet, um die Strahlen zu fokussieren. Im Jahr 1667 wurde das erste Spiegelteleskop von I. Newton (1643-1727, England) erfunden, der Spiegeldurchmesser betrug 2,5 cm bei 41 X Zunahme. Damals bestanden Spiegel aus Metalllegierungen und wurden schnell stumpf. Das größte Teleskop der Welt. W. Keck installierte 1996 am Mount Kea Observatory (Kalifornien, USA) einen Spiegel mit einem Durchmesser von 10 m (der erste von zwei, aber der Spiegel ist nicht monolithisch, sondern besteht aus 36 sechseckigen Spiegeln). 1995 wurde das erste von vier Teleskopen (Spiegeldurchmesser 8 m) vorgestellt (ESO-Observatorium, Chile). Zuvor befand sich der größte in der UdSSR, der Durchmesser des Spiegels betrug 6 m und wurde im Stawropol-Territorium (Berg Pastukhov, h = 2070 m) im speziellen Astrophysikalischen Observatorium der Akademie der Wissenschaften der UdSSR installiert (monolithischer Spiegel 42 Tonnen, 600 Tonnen Teleskop, man kann Sterne in 24 m Höhe sehen).
	Spiegellinse. B.V. SCHMIDT(1879-1935, Estland) Baujahr 1930 (Schmidt-Kamera) mit einem Objektivdurchmesser von 44 cm, großer Blende, komafrei und großem Sichtfeld, mit einer Korrekturglasplatte vor einem sphärischen Spiegel. Im Jahr 1941 D.D. Maksutow(UdSSR) machte einen Meniskus, vorteilhaft mit einem kurzen Rohr. Wird von Amateurastronomen verwendet. 1995 wurde das erste Teleskop mit einem 8-m-Spiegel (von 4) mit einer Basis von 100 m für ein optisches Interferometer in Betrieb genommen (ATACAMA-Wüste, Chile; ESO). 1996 wurde das erste Teleskop mit einem Durchmesser von 10 m (von zwei mit einer Basis von 85 m) nach ihm benannt. W. Keck vorgestellt am Mount Kea Observatory (Kalifornien, Hawaii, USA) Amateur Teleskope

• direkte Beobachtungen
• Foto (Astrograph)
• fotoelektrisch - Sensor, Energieschwankung, Strahlung
• Spektral - liefern Informationen über Temperatur, chemische Zusammensetzung, Magnetfelder und Bewegungen von Himmelskörpern.

1. Dokumentation ist die Fähigkeit, laufende Phänomene und Prozesse aufzuzeichnen und die erhaltenen Informationen über einen langen Zeitraum aufzubewahren.
2. Unmittelbarkeit ist die Fähigkeit, kurzfristige Ereignisse zu registrieren.
3. Panorama – die Möglichkeit, mehrere Objekte gleichzeitig aufzunehmen.
4. Integrität ist die Fähigkeit, Licht aus schwachen Quellen zu sammeln.
5. Detail – die Fähigkeit, die Details eines Objekts in einem Bild zu sehen.

• Durch ein Teleskop sehen wir so viel wie möglich: ( Auflösung) α= 14 "/D oder α= 206265·λ/D[Wo λ ist die Wellenlänge des Lichts und D- Durchmesser der Teleskoplinse] .
• Die von der Linse gesammelte Lichtmenge wird aufgerufen Öffnungsverhältnis. Öffnung E=~S (oder D 2) des Objektivs. E=(D/d xp ) 2 , Wo D xp – der Durchmesser der menschlichen Pupille beträgt unter normalen Bedingungen 5 mm (maximal im Dunkeln 8 mm).
• Zunahme Teleskop = Brennweite des Objektivs/Brennweite des Okulars. W=F/f=β/α.

Himmelskörper erzeugen Strahlung: Licht, Infrarot, Ultraviolett, Radiowellen, Röntgenstrahlen, Gammastrahlung. Da die Atmosphäre das Eindringen von Strahlen zum Boden mit λ stört< λ света (ультрафиолетовые, рентгеновские, γ - излучения), то последнее время на орбиту Земли выводятся телескопы и целые орбитальные обсерватории : (т.е развиваются внеатмосферные наблюдения).

l. Fixieren des Materials .
Fragen:

1. Welche astronomischen Informationen haben Sie in Kursen anderer Fächer studiert? (Naturgeschichte, Physik, Geschichte usw.)
2. Was ist die Besonderheit der Astronomie im Vergleich zu anderen Naturwissenschaften?
3. Welche Arten von Himmelskörpern kennen Sie?
4. Planeten. Wie viele, wie sie sagen, Anordnungsreihenfolge, größte usw.
5. Welche Bedeutung hat die Astronomie heute in der Volkswirtschaft?

Werte in der Volkswirtschaft:
- Orientierung anhand von Sternen zur Bestimmung der Seiten des Horizonts
- Navigation (Navigation, Luftfahrt, Raumfahrt) – die Kunst, anhand der Sterne einen Weg zu finden
- Erforschung des Universums, um die Vergangenheit zu verstehen und die Zukunft vorherzusagen
- Kosmonautik:
- Erforschung der Erde, um ihre einzigartige Natur zu bewahren
- Beschaffung von Materialien, die unter terrestrischen Bedingungen nicht erhältlich sind
- Wettervorhersage und Katastrophenvorhersage
- Rettung von Schiffen in Seenot
- Erforschung anderer Planeten, um die Entwicklung der Erde vorherzusagen
Ergebnis:

1. Was hast du Neues gelernt? Was ist Astronomie, der Zweck eines Teleskops und seine Typen. Merkmale der Astronomie usw.
2. Es ist notwendig, die Verwendung der CD „Red Shift 5.1“, des Observer's Calendar, eines Beispiels einer astronomischen Zeitschrift (elektronisch, zum Beispiel Nebosvod) zu zeigen. Im Internet anzeigen, Astrotop, Portal: Astronomie V Wikipedia, - mit denen Sie Informationen zu einem interessanten Thema erhalten oder finden können.
3. Bewertungen.

Hausaufgaben: Einleitung, §1; Fragen und Aufgaben zur Selbstkontrolle (Seite 11), Nr. 6 und 7 Diagramme erstellen, am besten im Unterricht; S. 29–30 (S. 1–6) – Hauptgedanken.
Beim detaillierten Studium des Materials über astronomische Instrumente können Sie den Studierenden Fragen und Aufgaben stellen:
1. Bestimmen Sie die Hauptmerkmale des Teleskops von G. Galileo.
2. Was sind die Vor- und Nachteile des Galilei-Refraktor-Optikdesigns im Vergleich zum Kepler-Refraktor-Optikdesign?
3. Bestimmen Sie die Hauptmerkmale des BTA. Wie oft ist BTA stärker als MSR?
4. Welche Vorteile haben an Bord von Raumfahrzeugen installierte Teleskope?
5. Welche Voraussetzungen muss der Standort für den Bau einer Sternwarte erfüllen?

Die Lektion wurde 2002 von Mitgliedern des Kreises „Internet-Technologien“ vorbereitet: Prytkov Denis (10. Klasse) Und Disenova Anna (9. Klasse). Geändert am 01.09.2007

1. Die Notwendigkeit, die Zeit im Auge zu behalten (Kalender). (Altes Ägypten – Zusammenhang mit astronomischen Phänomenen festgestellt)
2. Den Weg anhand der Sterne finden, insbesondere für Seefahrer (die ersten Segelschiffe erschienen 3.000 Jahre v. Chr.)
3. Neugier bedeutet, aktuelle Phänomene zu verstehen und sie in Ihren Dienst zu stellen.
4. Sich um Ihr Schicksal kümmern, aus dem die Astrologie hervorgegangen ist.

Die Astronomie ist eine der ältesten Wissenschaften, deren Ursprünge bis in die Steinzeit (VI.-III. Jahrtausend v. Chr.) zurückreichen. Die Astronomie untersucht die Bewegung, Struktur, Entstehung und Entwicklung von Himmelskörpern und ihren Systemen. Den Menschen interessiert seit jeher die Frage, wie die Welt um uns herum funktioniert und welchen Platz er darin einnimmt. Die meisten Völker hatten zu Beginn der Zivilisation spezielle kosmologische Mythen, die erzählen, wie aus dem ursprünglichen Chaos nach und nach Raum (Ordnung) entsteht und alles erscheint, was einen Menschen umgibt: Himmel und Erde, Berge, Meere und Flüsse, Pflanzen und Tiere usw sowie der Mann selbst.

Im Laufe der Jahrtausende häuften sich nach und nach Informationen über die Phänomene am Himmel. Es stellte sich heraus, dass periodische Veränderungen in der irdischen Natur mit Veränderungen im Erscheinungsbild des Sternenhimmels und der scheinbaren Bewegung der Sonne einhergehen. Um bestimmte landwirtschaftliche Arbeiten rechtzeitig durchführen zu können: Aussaat, Bewässerung, Ernte, war es notwendig, den Beginn einer bestimmten Jahreszeit zu berechnen.

Dies konnte jedoch nur mithilfe eines Kalenders erfolgen, der aus langjährigen Beobachtungen der Position und Bewegung von Sonne und Mond erstellt wurde. Somit wurde die Notwendigkeit regelmäßiger Beobachtungen von Himmelskörpern durch die praktischen Bedürfnisse der Zeitzählung bestimmt. Die strenge Periodizität der Bewegung von Himmelskörpern liegt den heute noch verwendeten Grundeinheiten der Zeit zugrunde – Tag, Monat, Jahr. Die bloße Betrachtung auftretender Phänomene und deren naive Interpretation wurden nach und nach durch Versuche ersetzt, die Ursachen der beobachteten Phänomene wissenschaftlich zu erklären. Als im antiken Griechenland (6. Jahrhundert v. Chr.) die rasante Entwicklung der Philosophie als Naturwissenschaft begann, wurde astronomisches Wissen zu einem integralen Bestandteil der menschlichen Kultur.

Die Astronomie ist die einzige Wissenschaft, die ihre Schutzpatronin Urania erhielt. Seit der Antike sind die Entwicklung von Astronomie und Mathematik eng miteinander verbunden. Sie wissen, dass der Name eines der Zweige der Mathematik – Geometrie – aus dem Griechischen übersetzt „Landvermessung“ bedeutet. Die ersten Messungen des Erdradius wurden im 3. Jahrhundert durchgeführt. Chr e. basierend auf astronomischen Beobachtungen des Sonnenstandes zur Mittagszeit. Die ungewöhnliche, aber heute übliche Einteilung des Kreises in 360° hat einen astronomischen Ursprung: Sie entstand, als man glaubte, dass das Jahr 360 Tage lang sei und die Sonne bei ihrer Bewegung um die Erde jeden Schritt einen Schritt mache Tag - ein Abschluss.

Astronomische Beobachtungen ermöglichen es den Menschen seit langem, sich in unbekanntem Gelände und auf dem Meer zurechtzufinden. Entwicklung astronomischer Methoden zur Koordinatenbestimmung im XV-XVII Jahrhundert. war vor allem auf die Entwicklung der Schifffahrt und die Suche nach neuen Handelsrouten zurückzuführen. Die Erstellung geographischer Karten und die Klärung der Form und Größe der Erde gehörten lange Zeit zu den Hauptproblemen der praktischen Astronomie. Die Kunst, durch Beobachtung von Himmelskörpern einen Weg zu finden, Navigation genannt, wird heute nicht nur in der Navigation und Luftfahrt, sondern auch in der Raumfahrt eingesetzt. Astronomische Beobachtungen der Bewegung von Himmelskörpern und die Notwendigkeit, ihren Standort im Voraus zu berechnen, spielten eine wichtige Rolle bei der Entwicklung nicht nur der Mathematik, sondern auch eines für die praktische Tätigkeit des Menschen sehr wichtigen Zweigs der Physik – der Mechanik. Aus der einst einzigen Naturwissenschaft – der Philosophie – herausgewachsen, haben Astronomie, Mathematik und Physik nie ihre enge Verbindung zueinander verloren.

Die Vernetzung dieser Wissenschaften spiegelt sich direkt in den Aktivitäten vieler Wissenschaftler wider. Es ist beispielsweise kein Zufall, dass Galileo Galilei und Isaac Newton für ihre Arbeiten sowohl in der Physik als auch in der Astronomie berühmt sind. Darüber hinaus ist Newton einer der Begründer der Differential- und Integralrechnung. Von ihm Ende des 17. Jahrhunderts formuliert. Das Gesetz der universellen Gravitation eröffnete die Möglichkeit, mit diesen mathematischen Methoden die Bewegung von Planeten und anderen Körpern des Sonnensystems zu untersuchen. Ständige Verbesserung der Berechnungsmethoden im Laufe des 18. Jahrhunderts. brachte diesen Teil der Astronomie – die Himmelsmechanik – unter anderen Wissenschaften dieser Zeit in den Vordergrund. Die Frage nach der Position der Erde im Universum, ob sie stationär ist oder sich um die Sonne bewegt, im 16.-17. Jahrhundert. ist sowohl für die Astronomie als auch für das Verständnis der Welt wichtig geworden.

Die heliozentrische Lehre von Nikolaus Kopernikus war nicht nur ein wichtiger Schritt zur Lösung dieses wissenschaftlichen Problems, sondern trug auch zu einer Veränderung des wissenschaftlichen Denkstils bei und eröffnete einen neuen Weg zum Verständnis der auftretenden Phänomene. In der Geschichte der Entwicklung der Wissenschaft haben einzelne Denker oft versucht, die Möglichkeiten zur Kenntnis des Universums einzuschränken. Der letzte derartige Versuch fand möglicherweise kurz vor der Entdeckung der Spektralanalyse statt. Der „Satz“ war hart: „Wir stellen uns die Möglichkeit vor, ihre (Himmelskörper) Formen, Entfernungen, Größen und Bewegungen zu bestimmen, aber wir werden auf keinen Fall in der Lage sein, ihre chemische Zusammensetzung zu studieren ...“ (O. Comte). Die Entdeckung der Spektralanalyse und ihre Anwendung in der Astronomie markierten den Beginn der weit verbreiteten Nutzung der Physik bei der Erforschung der Natur von Himmelskörpern und führten zur Entstehung eines neuen Zweigs der Wissenschaft des Universums – der Astrophysik.

Die aus „terrestrischer“ Sicht ungewöhnlichen Bedingungen auf der Sonne, den Sternen und im Weltraum trugen wiederum zur Entwicklung physikalischer Theorien bei, die den Zustand der Materie unter Bedingungen beschreiben, die auf der Erde schwer zu erzeugen sind. Darüber hinaus führten die Errungenschaften der Astronomie im 20. Jahrhundert, insbesondere in der zweiten Hälfte, erneut, wie zu Zeiten von Kopernikus, zu gravierenden Veränderungen im wissenschaftlichen Weltbild, zur Bildung von Vorstellungen über die Entwicklung des Universums. Es stellte sich heraus, dass das Universum, in dem wir heute leben, vor einigen Milliarden Jahren völlig anders war – es gab keine Galaxien, keine Sterne, keine Planeten darin.

Um die Prozesse zu erklären, die in der Anfangsphase ihrer Entwicklung abliefen, war das gesamte Arsenal der modernen theoretischen Physik erforderlich, einschließlich der Relativitätstheorie, der Atomphysik, der Quantenphysik und der Elementarteilchenphysik. Die Entwicklung der Raketentechnologie ermöglichte der Menschheit den Eintritt in den Weltraum. Dies erweiterte einerseits die Möglichkeiten zur Untersuchung aller außerhalb der Erde befindlichen Objekte erheblich und führte zu einem neuen Aufschwung in der Entwicklung der Himmelsmechanik, die die Umlaufbahnen automatischer und bemannter Raumfahrzeuge für verschiedene Zwecke erfolgreich berechnet.

Andererseits werden Fernerkundungsmethoden, die aus der Astrophysik stammen, heute häufig zur Erforschung unseres Planeten von künstlichen Satelliten und Orbitalstationen aus eingesetzt. Die Ergebnisse der Untersuchung der Körper des Sonnensystems ermöglichen es uns, globale, einschließlich evolutionärer Prozesse auf der Erde besser zu verstehen. Nachdem die Menschheit in das Weltraumzeitalter ihrer Existenz eingetreten ist und sich auf Flüge zu anderen Planeten vorbereitet, hat sie kein Recht, die Erde zu vergessen und muss sich der Notwendigkeit bewusst sein, ihre einzigartige Natur zu bewahren.