Астроно́мия

Астроно́мия — наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими  систем.

В частности, астрономия изучает Солнце, другие звёзды, планеты Солнечной  системы и их спутники, внесолнечные планеты (экзопланеты), астероиды, кометы, метеориты, межпланетное вещество, межзвёздное вещество, пульсары, чёрные дыры, туманности, галактики и их скопления, квазары и многое другое.

Основа астрономии - наблюдения. Изучая потоки электромагнитных волн от небесных светил, астрономы не только смогли определить расстояния до них, исследовать физические условия в их недрах, установить химический состав их атмосфер, выяснить внутреннее строение, но и наметить пути их эволюции на протяжении миллиардов лет.

Можно сказать, что современная астрономия удерживается на трех «китах»: во-первых, это мощная светоприемная техника, есть телескопы с самыми разнообразными вспомогательными приборами и светорегистрирующим приспособлениями, во-вторых, вся совокупность законов, идей и методов теоретической физики, установленных и разработанных с последние триста лет, в-третьих, весь сложный и разнообразный математический аппарат в сочетании с возможностями современной вычислительной техники.

Современная астрономия является настолько  развитой наукой, делится на более десяти отдельных дисциплин, в каждой из которых используются только ей присущие методы исследований, типы инструментов, понятийный аппарат. Так, астрометрия разрабатывает методы измерения положений небесных светил и угловых расстояний между ними, она же решает проблему измерения времени. Небесная механика выясняет динамику движения небесных тел. Астрофизика изучает физическую природу, химический состав и внутреннее строение звезд. Звездная астрономия исследует строение нашей Галактики и других звездных систем. Вопросами происхождения и развития небесных тел занимается космогония, а развитием Вселенной в целом - космология (от греч. «Космос» - «Вселенная», «Гонэ» - «происхождение», «логос» - «учение»).

Известно, что интерес к небесным телам и процессам появился на заре существования Homo sapiens. Наблюдения за небом позволили установить связь между астрономическими явлениями и сменой времен года, определявшей весь строй жизни древнего человека. Повторяемость большинства астрономических событий давала возможность с большой точностью предсказывать соответствующие земные процессы и явления. Так возникла первая наука – астрономия, а за ней математика, химия, выросшая из алхимии, география, геология, биология, наконец, физика. Но астрономия долгое время оставалась ведущей наукой, которая имела не только прикладное значение, например, для мореплавания, но и определяла основы мировоззрения, миропонимания людей. Достижения в области астрономии не раз кардинально меняли картину мира. Достаточно вспомнить полную драматизма историю перехода от геоцентрического представления о строении мира к гелиоцентрическому. Или отказ от понятия тверди небесной и принятие бесконечности Вселенной и множественности населяющих ее миров и галактик.

Астрономия - одна из важнейших наук об окружающем нас мире, изучающая наиболее глубокие законы мироздания, процессы гигантских космических масштабов.

Астрономия является одной из древнейших наук. Доисторические культуры оставили после себя такие астрономические  артефакты как древнеегипетские монументы и Стоунхендж. А первые цивилизации вавилонян, греков, китайцев, индийцев и майя уже проводили методические наблюдения ночного небосвода. После изобретения телескопа развитие астрономии было значительно ускорено. Исторически астрономия включала в себя астрометрию, навигацию по звёздам, наблюдательную астрономию, создание календарей и даже астрологию. В наши дни профессиональная астрономия часто рассматривается как синоним астрофизики.

Астрономия является одной из древнейших наук, истоки которой относятся к каменному веку (VI-III тысячелетия до н. э.). Астрономия изучает движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем. Человека всегда интересовал вопрос о том, как устроен окружающий мир и какое место он в нем занимает. У большинства народов еще на заре цивилизации были сложены особые - космологические мифы, повествующие о том, как из первоначального хаоса постепенно возникает космос (порядок), появляется все, что окружает человека: небо и земля, горы, моря и реки, растения и животные, а также сам человек. На протяжении тысячелетий шло постепенное накопление сведений о явлениях, которые происходили на небе. Оказалось, что периодическим изменениям в земной природе сопутствуют изменения вида звездного неба и видимого движения Солнца. Высчитать наступление определенного времени года было необходимо для того, чтобы в срок провести те или иные сельскохозяйственные работы: посев, полив, уборку урожая.

Но это можно было сделать  лишь при использовании календаря, составленного по многолетним наблюдениям положения и движения Солнца и Луны. Так необходимость регулярных наблюдений за небесными светилами была обусловлена практическими потребностями счета времени. Строгая периодичность, свойственная движению небесных светил, лежит в основе основных единиц счета времени, которые используются до сих пор, - сутки, месяц, год. Простое созерцание происходящих явлений и их наивное толкование постепенно сменялись попытками научного объяснения причин наблюдаемых явлений. Когда в Древней Греции (VI в. до н. э.) началось бурное развитие философии как науки о природе, астрономические знания стали неотъемлемой частью человеческой культуры. Астрономия - единственная наука, которая получила свою музу-покровительницу - Уранию. С самых древних времен развитие астрономии и математики было тесно связано между собой. Вы знаете, что в переводе с греческого название одного из разделов математики - геометрии - означает «землемерие». Первые измерения радиуса земного шара были проведены еще в III в. до н. э. на основе астрономических наблюдений за высотой Солнца в полдень. Необычное, но ставшее привычным деление окружности на 360° имеет астрономическое происхождение: оно возникло тогда, когда считалось, что продолжительность года равна 360 суткам, а Солнце в своем движении вокруг Земли каждые сутки делает один шаг - градус.

Первые астрономические исследования записи, найденные в древнеегипетских гробницах, датируемых XXI-ХУП вв. до н. е. Так, известно, что уже за 3000 лет до н. э египетские жрецы по первому утренней появлением ярчайшей звезды земного звездного неба Сириус определяли время наступления разлива реки Нил. В древнем Китае за 2000 лет до н. е. видимые движения Солнца и Луны были так хорошо изучены, что китайские астрономы предполагали наступления солнечных и лунных затмений.

Было как минимум три причины, обусловившие и стимулировали зарождение и развитие астрономии. Первый и, безусловно, самый древний стимул - это практические потребности людей. Для первобытных  кочевых племен, занимавшихся охотой, очень важным обстоятельством было чередование темных безлунную и светлых лунных ночей, что требовало наблюдений за изменением фаз Луны.

С ритмической сменой времен года связано летний цикл жизни  земледельцев. Для народов Междуречья, Египта, Китая очень важным было предсказания разливов крупных рек, в долинах которых они жили. А это требовало как наблюдений за высотой Солнца над горизонтом в течение года, так и сопоставление событий на Земле с видом звездного неба. Опираясь на эти наблюдения, люди уже издавна разработали определенные системы счета времени - календари.

Наблюдая восход Солнца утром и его закат вечером, они смогли выделить для ориентации в пространстве одно из главных направлений - направление восток-запад. Слово «ориентироваться» происходит от латинского «ориенс», что означает «восток», а также «восход Солнца».

Для установления направления ночью  люди запоминали расположение на небе ярких звезд и их отдельных  характерных групп, выясняли условия  видимости светил на небе в течение  года.

Вторым стимулом для тщательных наблюдений звездного неба, а в  целом - для накопления астрономических  знаний и развития астрономии, были астрологические предсказания.

Уже в III тыс. до н. е. древние вавилоняне внимательно следили за движением так называемых «блуждающих светил», которые, в отличие от неподвижных звезд, не занимали постоянных положений на небе, а двигались, перемещаясь из созвездия в созвездие. От древних греков до нас дошло их общее название - планеты, от римлян - имена: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. В число планет в те времена относили еще и Солнце и Луна, поскольку они также «блуждали» небом по созвездиям.

Не зная истинных причин движения планет на небе, древние наблюдатели  составили представление, согласно которому Солнце, Луна и упомянутых пяти светил является «предвестниками воли богов». Например, на клинописных табличках, датируемых 2300 г. до н. е., читаем: «Если Венера появляется на востоке в месяце Айяр и Большие и Малые Близнецы окружают ее, и все четыре, как и она, темные, тогда царь Элама будет поражен болезнью и не останется жив».

Более 4000 лет назад зародилась астрология - необоснованное с позиций современной  науки попытка за положением планет на небе предвидеть ход событий на земле: погоду и урожай, мир или  войну для государства, судьбу правителя, а впоследствии - и каждого человека.

Третьим и, наверное, самым главным  стимулом для развития астрономии было неудержимое желание человеческой мысли проникнуть в суть вещей, осознать истинное положение Земли и человека во Вселенной, познать законы, по которым движутся светила и которые определяют их рождения, устройство и дальнейшее развитие. Т.е. астрономия удовлетворяла потребность человека в объяснении происхождения и развития окружающего мира. Играя огромную мировоззренческую роль, астрономия всегда занимала видное место в духовной жизни человечества. Вот что писал по этому поводу А. Пуанкаре: «Астрономия полезна, потому что она возвышает нас над нами самими; она полезна, потому что она величественна; она полезна, потому что она прекрасна. Она показывает нам, какова ничтожный человек телом и которая величественная она духом, ибо ум его в состоянии объять сияющие бездны, где ее тело - лишь темная точка, в состоянии наслаждаться их безмолвной гармонией. Так приходим мы к осознанию своего могущества, и это осознание ... делает нас сильнее ».

Астрономия зарождалась в разных уголках планеты: в Междуречье, Китае, Египте - везде, где, осознав себя, человек  организовывала свою жизнь в определенной общине. Разумеется, в те времена ответы на вопросы о строении и происхождении окружающего мира и о месте Земли в нем люди давали на основании своих непосредственных впечатлений и ощущений. Не случайно сложилось представление о том, что Земля неподвижна и находится в центре мира. Как очевидный факт принималось, что Солнце, Луна и весь небосвод вращаются вокруг нее.

Долгое время у людей не было оснований сомневаться даже в  том, что Земля плоская. Результаты длительных наблюдений, в частности  видимых движений Луны, Солнца, планет, передавались из поколения в поколение.

Со временем они помогли смоделировать  движения этих светил и благодаря  этому вычислять их положение  среди звезд на много лет вперед.

Совершеннейшее это удалось  сделать греческом ученому Клавдию  Птолемею около 150 г. н. е. Его геоцентрическая модель мира  была так тщательно проработана, что ее использовали почти 1500 лет.

В величественное здание современной  астрономии вкладывали кирпича сотни  ученых всех стран. В частности, Николай  Коперник (1473-1543) «сдвинул Землю, остановив Солнце». Иоганн Кеплер (1618-1621) на основании двадцатилетних наблюдений Тихо Браге (1546-1601) установил законы движения планет

Галилео Галилей (1564-1642), построив первый телескоп и направил его в небо, открыл четыре спутника Юпитера, фазы Венеры и многое другое. Эти открытия утверждали гелиоцентрическую модель мира Коперника. Исаак Ньютон (1643-1727), обобщив законы Кеплера о движении планет, открыл закон всемирного тяготения и заложил основы небесной механики. Уильям Гершель 1738-1822) создал модель нашей Галактики - гигантской, но конечных размеров системы зрение. Йозеф Фраунгофер (1787-1826) впервые использовал спектральный анализ в астрономии. Эдвин Хаббл (1889-1953) доказал, что за пределами нашей Галактики есть бесчисленное число других таких же звездных систем и что этот мир галактик расширяется. Альберт Эйнштейн (1879-1955) создал теорию относительности, которая стала фундаментом космологии.

В XX веке астрономия разделилась  на две главные ветви: наблюдательную и теоретическую. Наблюдательная астрономия — это получение наблюдательных данных о небесных телах, которые затем анализируются. Теоретическая астрономия ориентирована на разработку компьютерных, математических или аналитических моделей для описания астрономических объектов и явлений. Эти две ветви дополняют друг друга: теоретическая астрономия ищет объяснения результатам наблюдений, а наблюдательная астрономия используется для подтверждения теоретических выводов и гипотез.

Кроме того, астрономия является одной  из главнейших наук, благодаря которым создается научная картина мира - система представлений о наиболее общие законы строения и развития Вселенной и его отдельных частей. И эта научная картина мира, в большей или меньшей степени, становится элементом мировоззрения каждого человека.

Астрономия и ее методы имеют  большое значение в жизни современного общества. Вопросы, связанные с измерением времени и обеспечением человечества знанием точного времени, решаются теперь специальными лабораториями - службами времени, организованными, как правило, при астрономических учреждениях.

Астрономические методы ориентировки наряду с другими по-прежнему широко применяются в мореплавании и в авиации, а в последние  годы - и в космонавтике. Вычисление и составление календаря, который  широко применяется в народном хозяйстве, также основаны на астрономических знаниях.

Составление географических и топографических  карт, предвычисление наступлений морских  приливов и отливов, определение  силы тяжести в различных точках земной поверхности с целью обнаружения  залежей полезных ископаемых - все это в своей основе имеет астрономические методы.

Исследования процессов, происходящих на различных небесных телах, позволяют  астрономам изучать материю в  таких ее состояниях, какие еще  не достигнуты в земных лабораторных условиях. Поэтому астрономия, и в частности астрофизика, тесно связанная с физикой, химией, математикой, способствует развитию последних, а они, как известно, являются основой всей современной техники. Достаточно сказать, что вопрос о роли внутриатомной энергии впервые был поставлен астрофизиками, а величайшее достижение современной техники - создание искусственных небесных тел (спутников, космических станций а кораблей) вообще было бы немыслимо без астрономических знаний.

Астрономия имеет исключительно  большое значение в борьбе против идеализма, религии, мистики и поповщины. Её роль в формировании правильного диалектик-материалистического мировоззрения огромна, ибо именно она определяет положение Земли, а вместе с ней и человека в окружающем нас мире, во Вселенной. Сами наблюдения небесных явлений не дают нам оснований непосредственно обнаружить их истинные причины. При отсутствии научных знаний это приводит к неверному их объяснению, к суевериям, мистике, к обожествлению самих явлений и отдельных небесных тел. Так, например, в древности Солнце, Луна и планеты считались божествами, и им поклонялись. В основе всех религий и всего мировоззрения лежало представление о центральном положении Земли и ее неподвижности. Много суеверий у людей было связано (да и теперь еще не все освободились от них) с солнечными и лунными затмениями, с появлением комет, с явлением метеоров и болидов, падением метеоритов и т.д. Так, например, кометы считались вестниками различных бедствий, постигающих человечество на Земле (пожары, эпидемии болезней, войны), метеоры принимали за души умерших людей, улетающие на небо, и т.д.