Objekter af astronomi. Lad os se nærmere på Mars' egenskaber

Astronomi er videnskaben om universet. Hun studerer bevægelsen og naturen af ​​Solen, Månen, planeter, stjerner, galakser og andre himmellegemer. De fleste astronomiske objekter er placeret uden for Jorden, men astronomi studerer selve Jorden som en planet. I deres arbejde bruger astronomer metoder inden for matematik, fysik og kemi. Før 1958 var astronomi en ren observationsvidenskab, der studerede dens objekter langvejs fra gennem et teleskop. Men med fremkomsten rumfartøj astronomer var i stand til at sende instrumenter til planeterne og deres satellitter, til kometer og asteroider for direkte at studere deres atmosfære og overflade. Således blev astronomi en eksperimentel videnskab.

Astronomi er en af ​​de ældste videnskaber. I oldtiden observerede folk himmellegemernes bevægelser for at måle tid, forudsige begyndelsen af ​​sæsoner med feltarbejde, for orientering på land og til vands, for at forudsige formørkelser og til rituelle formål. Indtil nu er astronomi brugt til praktiske formål, såsom måling af tid, navigation, geodæsi, og praktisk astronomis metoder og nøjagtighed bliver konstant forbedret.

Praktiske opgaver varetages hovedsageligt af nationale observatorier og store astronomiske institutter, såsom Det Russiske Videnskabsakademis Hovedastronomiske (Pulkovo) Observatorium og Det Russiske Videnskabsakademis Institut for Anvendt Astronomi i Skt. Petersborg, Statens Astronomiske Institut. opkaldt efter. P. K. Sternberg i Moskva, US Naval Observatory i Washington, Royal Greenwich Observatorium i Cambridge (England). De fleste astronomer ved andre observatorier har travlt med at studere forskellige objekter i universet.

Ud over professionelle astronomer, der arbejder på store og veludstyrede regerings- og universitetsobservatorier, er der hundredvis af amatørobservatorier rundt om i verden, hvor entusiaster foretager uafhængige observationer i deres fritid, ofte af videnskabelig værdi. Disse er for det meste observationer. variable stjerner, kometer og meteorer, solpletter og udbrud, nordlys og natlysende skyer samt sjældne fænomener på Månens og planeternes overflade.

Astronomi og genstande for dens forskning

Astronomisk forskning kan opdeles i fire hovedområder: solsystemet, stjerner, interstellart stof og galakser.

Udforskning af solsystemet

Solsystemet består af en stjerne, vi kalder Solen, og mange mindre legemer, der kredser om den. Blandt dem er 8 store planeter med deres naturlige satellitter, hvoraf mere end 160 allerede er kendt (se Solsystemets planeter). Derudover bevæger hundredtusindvis af små kroppe sig rundt om Solen – asteroider og kometer, samt meteorbyger, bestående af partikler af ødelagte asteroider og kometer. I rækkefølge efter afstand fra Solen store planeter kaldes Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. De to første kaldes indre planeter, da deres baner ligger inde i Jordens bane, og de fem fjernere end Jorden kaldes de ydre planeter. Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn er synlige med det blotte øje og var derfor kendt i oldtiden; de blev kaldt "vandrende stjerner", fordi de bevæger sig på baggrund af fjerne "faste" stjerner.

Planetbevægelser hjælper videnskabsmænd med at forstå lovene for interaktion mellem kroppe og teste grundlæggende fysiske teorier såsom relativitet. Højeste præcision himmelmekanik tjener som grundlag for astronautikkens succes: kun nøjagtige beregninger af solens og planeternes indflydelse på et rumfartøjs flyvning tillader det nøjagtigt at nå sit mål i enhver del af solsystemet.

Solspecialister studerer forskellige fysiske fænomener på dens overflade og i dens indre, herunder termonukleare reaktioner og andre højtemperaturprocesser. De studerer Solens stråling og dens indvirkning på jordens atmosfære og biosfære. Solen er under konstant observation af terrestriske og rumobservatorier. Detaljeret undersøgelse Solen giver os også mulighed for at forstå en masse om naturen af ​​andre stjerner, der er for langt fra os til at kunne studere nærmere.

Der er sket enorme fremskridt inden for måneudforskning siden fremkomsten af ​​rumalderen. Den hidtil ukendte fjernside af Månen blev første gang fotograferet af det sovjetiske rumfartøj Luna-3 i 1959. Amerikansk Ranger-rumfartøj i 1964-65. overførte billeder af månens overflade fra på nært hold og i 1966-68. De automatiske stationer Luna-9, Surveyor-5, -6 og -7 steg forsigtigt ned på Månen og bestemte styrken og sammensætningen af ​​dens jord. I 1969-72. De amerikanske Apollo-besætninger og sovjetiske automatiske køretøjer foretog ekspeditioner til Månen (1970-76) og leverede hundredvis af kilo til Jorden for at studere månejord. Aktiv udforskning af Månen ved hjælp af ubemandede køretøjer genoptaget i midten af ​​1990'erne: USA, Vesteuropa, Japan, Kina, Indien, i samarbejde med videnskabsmænd fra andre lande, herunder Rusland, sendte orbitalsonder til Månen, baseret på hvilke geologiske og mineralogiske kort af høj kvalitet over overfladen blev udarbejdet, og der blev fundet tegn på vand. Astronomer kender nu de detaljerede fysiske og kemiske egenskaber af månens sten og deres aldre. Uden en atmosfære og vulkaner har den lille måne ændret sig meget under sin udvikling mindre end Jorden derfor "holder den nøglerne" til mange hemmeligheder om solsystemets oprindelse.

Lige så nyttige til at studere solsystemets historie er meteoritter, hvis alder ved radioisotopmetoden anslås til 4,5 milliarder år. Kometer blev også dannet under solsystemets ungdom og bærer dets primære stof. Astronomer studerer allerede direkte kometer ved hjælp af rumfartøjer; derudover giver meteorer dannet under forbrænding i jordens atmosfære også nogle oplysninger om dem fine partikler tabt af kometer, når de nærmer sig Solen.

Stjerneforskning

Gamle mennesker troede, at stjernerne var fast knyttet til en enorm himmelkugle, der omgiver og drejer rundt om Jorden. De gav navnene på husholdningsgenstande, mytiske helte og dyr til karakteristiske grupper af lyse stjerner - konstellationer. Astronomer har fastslået, at stjerner er gigantiske kugler af gas, der ligner Solen. De skinner konstant, men er ikke synlige i løbet af dagen på grund af det lyse sollys, spredt i jordens atmosfære.

Stjerner varierer i deres afstand fra Jorden, masse, lysstyrke (dvs. strålingsstyrke), temperatur, kemisk sammensætning, alder og bevægelseshastighed. Men uanset hvor hurtigt de bevæger sig, virker stjernerne på grund af deres store afstand næsten ubevægelige for os og repræsenterer næsten ideelt system en reference i forhold til hvilken det er praktisk at studere bevægelser af legemer i solsystemet.

Afstande til nærliggende stjerner måles ved triangulering, ved at bruge diameteren af ​​Jordens bane som base; og afstandene til fjerne stjerner bestemmes ved at sammenligne deres tilsyneladende lysstyrke med den sande lysstyrke, som kan estimeres ud fra stjernens spektrum. Når du observerer stjernernes spektre, kan du bemærke, at spektrallinjerne for nogle stjerner periodisk skifter eller deler sig. Det betyder, at stjernen faktisk er en dobbeltstjerne, og linjerne er forskudt på grund af Doppler-effekten forbundet med stjernernes bevægelse omkring et fælles massecenter. Mindst halvdelen af ​​alle stjerner er dobbelte. I nogle nærliggende stjerner var det muligt at detektere ved hjælp af denne metode tilstedeværelsen af ​​meget små satellitter, tæt på planeter i massevis (disse er såkaldte brune dværge) og endda lig med planeter (de kaldes exoplaneter). Og da der er andre planetsystemer udover solsystemet, hvorfor skulle der så ikke være liv på disse planeter, inklusive intelligent liv? For at teste denne idé har radioastronomer i mere end et halvt århundrede forsøgt at modtage signaler fra intelligente væsener fra planeter nær nærliggende stjerner og selv sende sådanne signaler ud i rummet.

På hver af stjernerne foregår enorme fysiske processer, som endnu ikke kan reproduceres på Jorden. Desuden er hver stjerne adskilt fra os ikke kun af rummet, men også af den tid, det tager for lys at nå Jorden. Derfor udspiller et panorama sig foran astronomerne rumbegivenheder, går tilbage i dybet af fortiden i millioner og endda milliarder af år.

Studie af interstellart stof

Rummet mellem stjerner er ikke helt tomt: det er fyldt med forældet gas og støv. Der er især meget interstellart stof i galaksens skive og dens spiralarme. Nogle steder er dette materiale koncentreret til skyer, der kan lyse, hvis der er en varm stjerne i nærheden; eksempel - berømte tåge Orion, som kan ses med det blotte øje lige under Orions Bælte. I de mest massive og kolde skyer komprimeres stof under påvirkning af sin egen tyngdekraft, og nye stjerner dannes af det. Disse skyer er så tætte, at de ikke tillader stjernernes lys at passere igennem; Du kan kun se i deres dybder ved hjælp af infrarøde og radioteleskoper. Ved at spore radioemissionen fra interstellar gas har astronomer lært placeringen af ​​vores galakse spiralarme.

Galakse udforskning

Der er rigtig mange andre galakser uden for vores galakse. I den nærmeste af dem kan individuelle stjerner studeres ved hjælp af store teleskoper. I alle henseender ligner disse stjerner meget dem omkring os, selvom galakserne selv er ekstremt forskellige i form, størrelse og masse. Dopplerforskydningen af ​​linjer i galaksernes spektre viser, at de bevæger sig væk fra os, og jo hurtigere de er, jo længere væk er de.

Radioteleskoper bruges til at studere interstellar gas i fjerne galakser og højenergipartikler, der bevæger sig i dem. magnetiske felter. Galakser med aktive kerner, især kvasarer placeret i kernerne af massive galakser, er af stor interesse for astronomer. Kilden til deres kolossale energi er stadig kontroversiel.

Astronomis morgengry

Gammel astronomi

Behovet for simple regler, der forbinder månens og solens beregning af tid, stimulerede de babylonske præsters udvikling af videnskabelig astronomi i de sidste tre århundreder f.Kr. Baseret på deres observationer kompilerede de detaljerede tabeller (ephemeris) for at forudsige de vigtigste fænomener med solen, månen og planeterne. De accepterede, at disse armaturer bevægede sig i en cirkel, senere kaldt Zodiac af grækerne, og opdelte den i 12 lige store "tegn". Babylonierne forestillede sig verden som en jordskive på et solidt fundament, omgivet af en havgrøft; og nedenunder var afgrunden og dødens bolig.

græsk astronomi

Traditionen for videnskabelig astronomi går tilbage til de gamle grækere, som kombinerede observationer af babylonske stjernekiggere med naturvidenskab og. Pythagoras (6. århundrede f.Kr.) og hans skole repræsenterede Jorden som en kugle og lærte, at himmellegemernes stier kan repræsenteres som ensartede Rundkørsel Cirkulation jorden rundt. Denne doktrin, matematisk formaliseret af Eudoxus af Cnidus (4. århundrede f.Kr.), blev udviklet af Aristoteles (384-322 f.Kr.) til et kosmologisk system, der eksisterede næsten uændret indtil det 16. århundrede.

I modsætning til disse synspunkter mente Heraclides af Pontus (4. århundrede f.Kr.) at Jorden roterer om en akse, og Merkur og Venus kredser om Solen, som selv bevæger sig rundt om Jorden. Aristarchus fra Samos (3. århundrede f.Kr.) kom endnu tættere på verdens moderne heliocentriske system, som lærte, at Jorden sammen med andre planeter kredser om Solen. Geocentrisk system, udviklet under den hellenistiske periode af Hipparchus (2. århundrede f.Kr.), blev fuldført af Ptolemæus (2. århundrede) i hans Almagest. Dette klassiske værk tjente som den primære reference for astronomi i 1.400 år. Det indeholder det ældste stjernekatalog, beskriver de goniometriske instrumenter fra den æra og præcessionen opdaget af Hipparchus, og opstiller den epicykliske teori om Månens og planeternes bevægelse, som blev brugt indtil det 17. århundrede. Ifølge denne teori roterer planeterne ensartet i cirkler (epicykler), hvis centre til gengæld drejer rundt om Jorden i cirkler med større diameter (deferenter), og begges planer falder ikke sammen. Ptolemæus' teori gjorde det muligt at beskrive med god nøjagtighed ikke kun synlige stier planeter på baggrund af stjerner, men også variationer i deres lysstyrke forbundet med ændringer i afstand fra Jorden. Yderligere forfining af dette skema krævede indførelse af yderligere epicykler og forskydning af rotationspunkterne (ækvanter) i forhold til cirklernes centre. Tabeller over armaturernes bevægelser, beregnet i henhold til Ptolemæus' teori, lange år tilfreds praktiske behov af folk.

islamisk periode

Efter bruddet gammel kultur Den græske videnskabs vej til middelalderens kristne verden gik gennem den islamiske civilisation. Araberne optog hellenismens traditioner i de lande, de erobrede i det 7. århundrede. Bagdad blev centrum for oversættelse til arabisk af græske videnskabelige klassikere, herunder Ptolemæus' Almagest. Derefter nåede disse værker gennem Kairo de muslimske universiteter i Spanien. Mens de bevarede de grundlæggende principper for græsk astronomi, udviklede arabiske videnskabsmænd observationsteknikker og øgede nøjagtigheden af ​​beregningen af ​​planetariske tabeller. I det 12. århundrede blev Aristoteles og Ptolemæus' værker (oversat fra arabisk til latin) igen tilgængelige for dem, der kom ud af stagnation Kristenheden, og i det 15. århundrede blev der også opdaget græske tekster af klassiske værker. Johann Müller (1436-1476) fra Nürnberg, kendt som Regiomontanus, genoplivede teknikken astronomiske observationer.

Fødsel af moderne astronomi

Kopernikansk system

Den moderne æra inden for astronomi blev åbnet af Nicolaus Copernicus (1473-1543), som udgav sit værk "On the Rotations of the Celestial Spheres" i 1543. Han foreslog, at Solen er i centrum af universet, og at alle planeterne, inklusive Jorden, kredser om den. Daglig bevægelse Copernicus forklarede armaturerne ved Jordens rotation. Selvom der ikke var nogen fysisk bevis for denne hypotese på det tidspunkt, forenklede den betydeligt beregningen af ​​planetariske tabeller og blev accepteret i praktisk astronomi. Men kirken behandlede den uvenligt og frygtede ødelæggelsen af ​​dens geocentriske billede af verden.

For at kompilere planetariske tabeller, der primært er nødvendige for navigatører, krævedes kontinuerlige og nøjagtige observationer. Den fremragende astronom fra det 16. århundrede Tycho Brahe (1546-1601) ydede et stort bidrag til dette. I mere end 20 år målte han ved sit observatorium på øen Ven i Sunda-strædet månens og planeternes positioner ved hjælp af instrumenter af hans eget design. Han opdagede to uligheder i Månens bevægelse - variation og årlig ligning. Som Newton senere beviste, er årsagen til variationen Solens tiltrækning, som virker forskelligt på Jorden og Månen på grund af den regelmæssige ændring i deres relative afstand fra Solen på grund af Månens bevægelse i dens kredsløb. Og årsagen til den årlige ligning (dvs. årlig periodicitet i uregelmæssighederne i Månens bevægelse) er orbital bevægelse Jorden, som ændrer afstanden mellem Jord-Måne-systemet fra Solen.

Med præcise målinger beviste Tycho, at stjernen, der brød i flammer i stjernebilledet Cassiopeia i 1572 (vi ved nu, at det var en supernovaeksplosion, der fødte Krabbetågen) er placeret langt uden for Jordens atmosfære. Ved at observere kometer i 1577 og senere beviste han, at de ikke optræder i jordens atmosfære, men bevæger sig ud over Månens kredsløb. Disse opdagelser ødelagde den skolastiske tese om himlens uforanderlighed og førte til opgivelsen af ​​den aristoteliske kosmologi.

Keplers love

Tycho Brahes observationer, bearbejdet efter hans død af Johannes Kepler (1571-1630), bidrog til Copernicus' læres triumf. Desuden præsenterede Kepler planeternes bevægelse i et helt nyt lys. Han fandt ud af, at hver planet bevæger sig i en ellipse, hvor et af fokuspunkterne er Solen; at radiusvektoren, der forbinder planeten med Solen, fejer lige store områder ud i lige store tidsrum; og at kvadraterne af planeternes omdrejningsperioder er proportionale med kuberne af deres gennemsnitlige afstande fra Solen. Udgivelsen af ​​Keplers tre love for planetbevægelser (1609-1619) og de planetariske tabeller, han beregnede ved hjælp af disse love (1627), styrkede Copernicus' teori betydeligt. Men Keplers forsøg på at give fysisk forklaring deres love baseret på aristotelisk mekanik var mislykkede.

Revolutionen inden for mekanik begyndte takket være Keplers store samtidige, italieneren Galileo Galilei (1564-1642). Gennem eksperimenter beviste han, at der ikke krævedes nogen kraft for at opretholde ensartet og retlinet bevægelse kroppe. Dette inertiprincip blev Newtons første mekaniklov, som forklarede planeternes bevægelse. I 1610 forbedrede Galileo, hvad der var blevet opfundet kort før. teleskop og var den første til at anvende det i astronomi. Gennem sit teleskop opdagede han bjerge på Månen, fire største satellit Jupiter, faser af Venus, pletter på Solen. Han så, at Mælkevejen består af individuelle stjerner og opdagede mystiske "vedhæng" på Saturn (som det senere viste sig, en ring). Disse opdagelser ødelagde endelig den traditionelle idé om universet til fordel for den kopernikanske teori.

Sandsynligvis var Rene Descartes i 1644 den første, der klart formulerede inertiprincippet, Robert Hooke i 1666 anvendte det på teorien om planetarisk bevægelse, og Isaac Newton (1642-1727) i hans "Mathematical Principles of Natural Philosophy" (1687) etablerede det som bevægelsesloven. Newton beviste, at Månens bevægelse rundt om Jorden er underlagt tyngdekraften, som aftager i omvendt proportion til kvadratet af afstanden. ide om universel tyngdekraft hjalp med at forklare planeternes elliptiske baner og præcession jordens akse.

Moderne astronomi

I slutningen af ​​det 19. århundrede blev astronomien transformeret af fotografiets opfindelse, som gjorde det muligt objektivt at dokumentere himmelfænomener til gentagen videre undersøgelse. Den anden vigtige opfindelse var spektroskopet. I 1672 beskrev Newton at opnå sollysspektret. Omkring 1814 opdagede Joseph Fraunhofer, at spektrumbåndet krydses af mange mørke linjer. I midten af ​​det 19. århundrede blev det indset, at varme dampe af ethvert stof producerer et karakteristisk spektrum af lyse linjer. I 1848 bemærkede Leon Foucault, at en natriumflamme placeret foran elektrisk lysbue, absorberer den gule del af sin stråling. Sammenfaldet af emissions- og absorptionslinjer for mange grundstoffer blev bevist af Gustav Kirchhoff efter 1859. Han indså, at Solens varme kerne er dækket af en koldere atmosfære, hvilket skaber Fraunhofer-absorptionslinjer i spektret. På baggrund af dette blev en analyse af indholdet af kemiske grundstoffer i Solens og stjernernes atmosfære udviklet af William Hoggins (1824-1910).

Klassificeringen af ​​stjerner påbegyndt af Hoggins i henhold til deres spektre blev udviklet af Pietro Angelo Secchi (1818-1878), Hermann Karl Vogel (1841-1907) og i det kolossale arbejde af Harvard-astronomer under ledelse af Edward Charles Pickering (1846-1919) ). Ved at bruge effekten af ​​linjeskift i spektret af en bevægende kilde, opdaget af Doppler i 1842, Vogel i 1892, og derefter begyndte Hoggins at måle hastigheden af ​​nærgående og vigende stjerner.

Sol

I 1843 rapporterede Heinrich Schwabe, at antallet af solpletter ændres med en 11-årig periodicitet. Snart blev ledsagende ændringer i geomagnetiske fænomener opdaget. Fra 1866 begyndte Norman Lockyer (1836-1920) at bruge et spektroskop til at studere Solen. Spektroheliografen, opfundet af George Hale (1890) og Henri Delandre (1891), gjorde det muligt at fotografere Solen i rækken af ​​et kemisk grundstof; dette gjorde det muligt at studere fordelingen af ​​elementer og strukturen af ​​solpletter og prominenser.

Kalorimetriske målinger af John Herschel (1792-1871), Claude Pouillet (1791-1868) og Charles Abbott (1872-1973) gjorde det muligt at bestemme "solkonstanten" - flux solenergi pr. enheds overflade af Jorden, og ved at kende afstanden til Solen beregne dens samlede lysstyrke. Baseret på Joseph Stefans lov (1879) om forholdet mellem kropstemperatur og dens stråling, fandt man ud af, at Solens overfladetemperatur er omkring 6000 °C. I 1848 foreslog Julius Robert Mayer, at kilden til Solens energi var meteoritternes fald på den, og Hermann Helmholtz brugte i 1854 komprimeringen af ​​Solen til dette formål. Men i 1939 viste Hans Bethe og Karl Weizsäcker, at kilden til stråling fra Solen er termonukleære processer i dens dybder. Dette gav os mulighed for at bygge en teori indre struktur og stjernernes udvikling, pålideligt bekræftet af astronomiske observationer (1960-80) og målinger af neutrinofluxen fra Solen (1968-2002). I de sidste år Solens struktur studeres med succes ved hjælp af helioseismologiske metoder, optagelse af udsving soloverflade, forårsaget af frigivelse af lydbølger fra dybet.

Planeter

I løbet af hele æraen af ​​astronomiske observationer blev kun to store planeter opdaget i solsystemet - Uranus og Neptun. William Herschel (1738-1822) opdagede ved et uheld Uranus den 13. marts 1781 efter at have bemærket planetens skive. Yderligere observationer af Uranus indikerede forstyrrelser i dens bevægelse, som blev tilskrevet indflydelsen fra en fjernere planet. Urbain Le Verrier (1811-1877) beregnede positionen af ​​denne hypotetiske planet, og efter hans instruktioner blev den opdaget den 23. september 1846 ved Berlin Observatoriet af Johann Galle. Hun fik navnet Neptun.

Under jagten på en planet hinsides Neptun fandt Clyde Tombaugh ved Lovell Observatory i 1930 Pluto, som i det 20. århundrede også blev betragtet som en planet. Men efter 2004 blev flere kroppe, der ligner Pluto, opdaget i periferien af ​​solsystemet, og i 2006 blev de alle identificeret som en særlig gruppe af dværgplaneter. Det omfattede også den største asteroide Ceres. Detaljeret undersøgelse af planeter, asteroider og kometer udføres nu om bord på automatiske køretøjer, men massedetektering af solsystemobjekter (mere end 500 tusinde er allerede blevet opdaget) og observation af deres bevægelse udføres ved hjælp af jordbaserede teleskoper.

Stjerner

Mens han studerede himlen i slutningen af ​​det 18. århundrede, opdagede William Herschel dobbeltstjerner, det vil sige par stjerner, der kredsede om et fælles massecenter under påvirkning af gensidig tiltrækning. Afstande til stjerner blev først målt i 1835-1839, da V. Ya. Struve, F. Bessel og T. Henderson bestemte parallakserne af nærliggende stjerner.

I stedet for den opfattelse, der var almindelig i det 19. århundrede, at stjerner kun afkøles i evolutionsprocessen, foreslog Joseph Norman Lockyer (1836-1920) på grundlag af "meteorhypotesen" om himmellegemer (1888), at i færd med akkumulering og kompression varmes stjerner op og når deres maksimale temperatur og begynder først derefter at køle ned. Denne idé blev støttet i 1913 af Henry N. Russell, som opdagede, at kølige røde stjerner udgør to klasser med helt forskellige lysstyrker. Den samme opdeling af røde stjerner i kæmper og dværge blev uafhængigt opdaget af Einar Hertzsprung (1873-1967). Baseret moderne fysik teorien om stjerners indre struktur begyndte at udvikle sig i 1916 med værker af Arthur Eddington (1882-1944), James Jeans (1877-1946) og Edward Milne (1896-1950). Denne teori fik en kraftig fremdrift med fremkomsten af ​​computere i midten af ​​1950'erne. Men selv nu kan det ikke kaldes komplet, da de observerede fænomener i stjernernes liv er ekstremt forskellige, og ikke alle kan forklares.

Galakser

Thomas Wright i 1750 og William Herschel i 1784 forklarede fænomenet Mælkevejen som en kæmpe samling af stjerner, som vi observerer, koncentreret i et fladt lag, nær det midterste plan, som Solen befinder sig i. Herschel begyndte at tælle stjerner for at studere galaksens form, og Jacobus Cornelius Kaptein (1851-1922), som fortsatte disse statistiske undersøgelser, opdagede "stjernestrømme" i 1904, hvilket indikerer galaksens rotation. Harlow Shapley (1885-1972) bestemte positionen af ​​galaksens centrum og estimerede dens størrelse ud fra fordelingen af ​​kugleformede stjernehobe i rummet.

Herschel havde mistanke om, at nogle tåger var fjerne stjernesystemer, der ligner galaksen. Imidlertid opdagede Hoggins lyse linjer i spektrene af mange tåger, hvilket indikerer deres gasformige natur. Striden blev løst i første halvdel af det 20. århundrede, da det blev klart, at der både var gas interstellare tåger, der tilhører vores galakse, og fjerne stjernesystemer - galakser, hvis undersøgelse og klassificering blev udført af Edwin Hubble (1889-1953). Han viste, at næsten alle galakser bevæger sig væk fra os med hastigheder, der er proportionale med afstanden til dem (Hubbles lov) og opdagede dermed "universets udvidelse". Faktum om den varme start af udvidelsesprocessen - stort brag- bekræftet af opdagelsen af ​​kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling (1965). Måling af afstande til fjerne galakser viste i 1998, at i de sidste milliarder af år er udvidelsen af ​​universet accelereret; årsagen til denne "anti-tyngdekraft"-effekt er endnu ikke klar.

Astronomiske instrumenter og enheder

Astronomiske instrumenter omfatter de instrumenter, instrumenter, enheder, der direkte kun er beregnet til at udføre målinger eller andre undersøgelser af astronomiske fænomener og astronomiske objekter. Mere universelle instrumenter og instrumenter, også ofte brugt i astronomiske observationer (som undersøgelser af astronomiske objekter normalt kaldes for at understrege forskerens passive rolle i denne proces), f.eks. er en computer som regel ikke klassificeret som astronomiske instrumenter.

Udviklingen af ​​astronomiske instrumenter er tæt forbundet med udviklingen af ​​astronomi som videnskab. Der er kendte tilfælde, hvornår ny teknologi, legemliggjort i astronomiske instrumenter, der præsenterer nye fakta, gav en betydelig fremdrift til nye ideer inden for astronomi. Det skete også omvendt: Nye astronomiske ideer skabte behovet for at udvikle teknologisk nye instrumenter og enheder, der kunne levere de nødvendige data om astronomiske objekter.

Astronomiske observationer begyndte meget tidligere, end de første astronomiske instrumenter dukkede op, så ethvert vartegn på jorden eller passende genstande og strukturer blev brugt til at bestemme nord-syd-linjen eller Solens højde. Men gradvist førte kravene til nøjagtigheden af ​​astronomiske målinger til oprettelsen af ​​specielle installationer. Det ældste astronomiske instrument anses for at være en gnomon - en lodret pæl af kendt længde med nogen antydning af en skala markeret på et nivelleret område ved bunden. Derefter dukkede armillarsfærer, kvadranter, sektanter og andre instrumenter op, designet til at bestemme den absolutte eller relative position af astronomiske objekter, der er synlige for det blotte øje. Følgelig blev indholdet af astronomiske observationer reduceret til at bestemme positionen af ​​himmellegemer og mønstre i deres bevægelser. Nøjagtigheden af ​​målingerne blev øget hovedsageligt ved at øge størrelsen af ​​disse instrumenter og ved at øge nøjagtigheden af ​​forskellige typer ure.

Situationen begyndte at ændre sig radikalt efter fremkomsten af ​​teleskopet - et optisk instrument, der opsamler lys fra et større område end det menneskelige øje gør, og transformerer retningen for lysets ankomst, så en lille forskel i retningerne bliver stor og let opdages (Optisk teleskoper). Disse to hovedfunktioner er blevet definerende for begrebet et teleskop, og i øjeblikket refererer dette udtryk til instrumenter, der opererer i andre spektrale områder af elektromagnetisk stråling (for eksempel et gamma-stråleteleskop, et radioteleskop) såvel som dem, der bruges til at opdage forskellige partikler (neutrino-teleskop).

Efter at have ændret sig meget, er teleskopet det vigtigste astronomiske instrument og instrument. Fra et optisk designs synspunkt er teleskoper opdelt i spejl, linse og spejllinse. Typen af ​​teleskop bestemmes ud fra egenskaberne ved dets formål. Til gengæld er spejlteleskoper opdelt efter navnet på det anvendte optiske design: Cassegrain system spejlteleskop, Ritchie-Chretien system, tre-spejl LSST teleskop system, Maksutov system spejl-linse vidvinkelteleskop, Schmidt kamera osv. Baseret på funktionerne i teleskopinstallationen er de opdelt i jordbaserede på en ækvatorial eller azimutal montering og rumbaserede. Der er et luftbårent IR-teleskop (SOPHIA). Teleskoper blev udviklet til observationer fra aero- og stratosfæriske balloner.

Til observationer i forskellige spektralområder skal teleskopdesign optimeres op til en radikal ændring i udseende (gamma-stråleteleskoper, røntgen-, ultraviolet-, optiske, infrarøde teleskoper, sub-millimeter, millimeter, centimeter radioteleskoper osv.) .

Der er også en klassificering baseret på formålet med teleskopet, hovedinddelingen vedrører sol- og natobservationer. Teleskoper til at studere Solen har en række funktioner relateret til de specifikke målinger af et så kraftigt lys og udvidet kilde og er yderligere opdelt efter et snævrere formål: kromosfæriske og fotosfæriske teleskoper, koronagrafer osv.

Moderne optiske teleskoper til at observere stjerner og ekstragalaktiske objekter har fælles egenskaber, bestemt af den aktuelle teknologiske tilstand. De største teleskoper har lignende optiske designs (Ritchie-Chretien system), en karakteristisk størrelse på hovedspejlet på 8-11 m, et indbygget aktivt optiksystem, der styrer relativt langsomme ændringer i parametrene for optikken og teleskoprøret, og er optimeret til astronomisk forskning i det synlige og nære infrarøde områder spektrum For præstation maksimal effektivitet Disse teleskoper er udstyret med adaptive optiksystemer. I nogle tilfælde er flere teleskoper kombineret til et kompleks, der danner et stjerneinterferometer med en tilstrækkelig lang base, for eksempel kan et system med fire VLB-teleskoper ved det sydeuropæiske observatorium i Paranal danne et VLBI-interferometer.

De projekterede teleskoper af næste generation vil have en hovedspejldiameter på omkring 30-50 m, hvilket vil øge deres kapacitet med yderligere to størrelsesordener. Disse teleskoper er oprindeligt kun designet til at arbejde med adaptive optiksystemer forskellige typer. Deres optiske design er normalt originale og indeholder 3-4 spejle. Moderne teleskoper er unikke, præcise, enorme og dyre instrumenter. Med hensyn til størrelse og omkostninger (tiere og hundreder af millioner af dollars) er de kun næst efter gigantiske partikelacceleratorer. En metode til at øge effektiviteten af ​​deres arbejde er at installere et sådant instrument på et sted med et godt eller fremragende astroklima.

Den stråling, som teleskopet opsamler, sendes til et særligt astronomisk instrument, hvis formål er at rumligt eller spektralt analysere strålingen og registrere den til efterfølgende lagring, måling og analyse. Specificiteten af ​​astronomiske målinger har særlig udmærkelse fra sædvanligt fysisk eksperiment- det kan ikke gentages under de samme betingelser. Hver astronomisk måling er et bestemt tidsudsnit af et virkelig eksisterende og udviklende univers.

Astronomisk monterede instrumenter (selvom de kan installeres på en fast teleskopplatform) adskiller sig fra konventionelle laboratorieanaloger ved øgede krav til pålidelighed, stivhed, termisk stabilitet, lystransmissionseffektivitet og følsomhed, da de er beregnet til at studere ekstremt svage astronomiske objekter. I nogle tilfælde taler vi om at analysere enheder og snesevis af fotoner, der kommer fra en bestemt kilde. Måletiden kan nå flere timer. Typiske repræsentanter for sådanne enheder er spektrografer og fotometre-polarimetre; de ​​er ofte lavet multi-kanal og multi-objekt for ikke at spilde observationstid.

I de synlige og nær-infrarøde områder er der siden 90'erne af forrige århundrede blevet brugt multi-element fotoelektriske enheder som detektorer - normalt CCD-kameraer, som har næsten 100 % kvanteudbytte og er følsomme i et ret bredt spektralområde. Moderne astronomiske CCD-kameraer har en typisk størrelse på 4 tusind gange 4 tusind lysfølsomme celler og støj svarende til en indfaldende foton. Men selv denne størrelse opfylder ikke nogle af behovene for astronomiske målinger, så detektorer kombineres ofte til mosaikker, som gør det muligt samtidigt at få et billede af et udsnit af stjernehimlen, der måler 40 tusind gange 40 tusinde opløsningselementer. Hvert sådant billede fylder flere gigabyte computerhukommelse. I løbet af en observationsnat kan der indhentes information på i alt flere terabyte.

Astronomiske instrumenter og instrumenter er unikke produkter af moderne teknologi, der gør det muligt at opnå løsninger eksisterende problemer moderne astronomi og fysik.

Historie

Astronomiske objekter fra den antikke verden

Forberedt

11. klasses elev

Raigorodokskoy gymnasiet 1.-3. klasse.

Hvordan jorden blev målt med en pind

HAR du nogensinde hørt om den gamle græske matematiker og astronom Eratosthenes? Hans navn er nok bedst kendt af astronomer. Hvorved?

Eratosthenes blev født omkring 276 f.Kr. e. og studerede i nogen tid i Athen. Han tilbragte dog det meste af sit liv i Alexandria (Ægypten), som dengang var under græsk styre. Omkring 200 f.Kr e. Eratosthenes satte sig selv til opgave at måle Jorden ved hjælp af en simpel pind. "Utrolig!" - kan man sige. Hvordan gjorde han det?

I byen Syene (nu Aswan) bemærkede Eratosthenes, at ved middagstid på den første sommerdag stod solen på sit højeste. Han indså dette, fordi objekter ikke kastede skygger, når solen oplyste bunden af ​​dybe brønde. Men ved middagstid samme dag kunne man se skygger i Alexandria, som lå 5.000 stadier nord for Syene. Dette gav Eratosthenes en idé.

Eratosthenes installerede en gnomon i Alexandria - en simpel lodret pind. Da solen stod på sit højdepunkt ved middagstid i Alexandria, målte han indfaldsvinklen af ​​skyggen, der blev kastet af pinden. Vinklen fra lodret var 7,2 grader.

Eratosthenes mente, at Jorden var sfærisk og vidste, at en komplet cirkel svarer til en vinkel på 360 grader. Derfor dividerede han 360 med den vinkel, han målte, det vil sige med 7,2. Hvad skete der? Vinklen var lig med en halvtredsindstyvende del fuld cirkel. Eratosthenes konkluderede, at afstanden fra Syene til Alexandria, svarende til 5.000 stadia, er en halvtredsindstyvendedel af Jordens omkreds. Ved at gange 5.000 med 50 beregnede Eratosthenes, at Jordens omkreds var 250.000 stadia.

Hvordan er dette tal sammenlignet med nutidens målinger? 250.000 stadier er 40.000-46.000 kilometer. Ved hjælp af et kredsende rumfartøj målte astronomer omkredsen af ​​Jorden, der passerede gennem nord og Sydpolen, og fik tallet 40.008 kilometer. Det viser sig, at Eratosthenes' målinger, der blev foretaget for mere end 2.000 år siden, er slående tæt på værdierne af moderne målinger. Denne nøjagtighed er endnu mere overraskende i betragtning af, at videnskabsmanden kun brugte en pind og geometriske love! Moderne astronomer har taget denne geometriske metode som grundlag for måling af afstande ud over solsystemet.

Hemmelighed dysser

"HVAD er en dysse?" - spørger du måske. Det er en forhistorisk struktur lavet af to eller flere tunge lodret placerede sten med en dækplade, som normalt danner et kammer, der hovedsageligt bruges til begravelse. Dysser er placeret for det meste i Vest-, Nord- og Sydeuropa.

I den hollandske provins Drenthe er dysserne hovedsageligt placeret i attraktive, maleriske steder. Berømt kunstner Vincent van Gogh skrev i et brev: "Drenthe er så smuk, at hvis jeg ikke kunne blive her for evigt, ville det være bedre, hvis jeg ikke så det." Naturelskere såvel som interesserede i arkæologi vil finde alt, hvad de ønsker, når de besøger Drenthedysserne.

Men hvorfor skulle vi være interesserede i bunker af gamle sten? For det første af nysgerrighed. Hvorfor voldte de gamle folk sig selv så mange problemer ved at trække, håndtere og løfte disse frygtelige vægte? Nogle blokke vejer tons. Men i de dage havde folk ikke moderne kraner! Så hvad kan vi lære om dysser?

Megalitisk bygningerne

Dysser tilhører klassen af ​​megalitiske bygninger (fra det græske "megalith" - "stor sten"). Du er måske bekendt med menhirerne i Frankrig, som har fået deres navn fra Bretonsk ord, som betyder "lang sten". På Menorca, en af ​​de Baleariske Øer, er der megalitter kendt som taulas (borde), som består af en tung plade lagt vandret på en stående sten, og dermed danner et massivt T.

Folks interesse for Stonehenge i England, en cirkel af meget store sten, hvoraf nogle vejer endda op til 50 tons, fortsætter. Omkring 80 søjler af blågrå sandsten blev transporteret mere end 380 kilometer fra Preselli-bjergene i Wales. Ifølge en bog udgivet af amerikaneren geografiske samfund"Mysteries of Mankind-Earth's Unexplained Landmarks", "videnskabsmænd antyder, at strukturen [Stonehenge] var et tempel, der afspejlede den evige, cykliske bevægelse af Solen, Månen og stjerner hen over himlen, men ikke desuden".

Dyssen er i dag kun skelettet af en gravbygning, da de enorme blokke oprindeligt var skjult under en høj af sand og jord. Takket være opdagelserne blev det klart, at dyssen var en familiebegravelse. Nogle data viser, at mere end hundrede mennesker blev begravet i en dysse - en hel kirkegård!

I Holland har 53 dysser overlevet den dag i dag: 52 af dem ligger i Drenthe-provinsen. Interessant nok blev de ikke bygget tilfældigt, de fleste af dem er orienteret mod øst og vest, med indgangen i syd, hvilket sandsynligvis har noget at gøre med Solens sæsonbestemte positioner. Gamle bygherrer brugte lodrette støtteblokke og store dækplader, og åbningen mellem blokkene blev lukket med store sten. Gulvet var lagt ud med sten. Den største dolmen i Holland, nær landsbyen Borcher, når 22 meter i længden og består af 47 blokke. En af dækpladerne er omkring 3 meter lang og vejer 20 tons! Alt dette rejser en række spørgsmål.

Hvornår De var bygget? Af hvem, Hvordan Og For hvad?

Svarene på disse spørgsmål er meget uklare, da der ikke er nogen skriftlige monumenter, der fortæller Europas historie på det tidspunkt. Derfor er det passende at tale om dysser som mystiske bygninger. Hvad ved man om dem? Under alle omstændigheder, hvad var forudsætningerne?

I 1660 kom "præst" Picardt fra den lille by Cuforden i Drenthe til den konklusion, at de var bygget af kæmper. Noget tid senere lokale myndigheder viste interesse for disse grave. På grund af, at dyssesten blev brugt til at forstærke dæmninger, samt til at bygge kirker og huse, indførte Drenths Landskabsvæsen den 21. juli 1734 en lov til beskyttelse af dysser.

Først i 1912 blev flere dysser omhyggeligt undersøgt af specialister. Dysserne indeholdt skår (fragmenter af keramik), værktøj (flintøkser, pilespidser), smykker som ravperler, men kun få knogler, fordi de var dårligt bevaret i sandjorden. Nogle gange nåede antallet af kar at dømme efter de fundne skår op til 600. Hvis vi antager, at der var to eller tre kar med mad til hver afdøde, så er der nok blevet begravet ret mange mennesker i nogle grave.

Forskere hævder, at dysserne blev bygget af uberegnelige kampesten, der blev transporteret i urtiden. istid fra Skandinavien. Bygherrerne siges at have været bønder, der tilhørte den såkaldte "Tragtbæger"-kultur, som tog sit navn efter de karakteristiske tragtformede bægerglas, der blev fundet.

En teori om byggemetoder siger: "Tunge blokke kan være blevet slæbt hen over træruller ved hjælp af læderremme. For at flytte dækpladerne opad blev der tilsyneladende lavet en høj af sand og ler." Men ingen ved præcist, hvordan dette blev gjort. Hvorfor blev de døde ikke begravet på sædvanlig vis? Hvad var bygherrernes idé om livet efter døden? Hvorfor blev der efterladt genstande i gravene? Forskere kan kun gætte på svarene på disse spørgsmål. Da dysserne blev bygget for meget længe siden, er det umuligt at sige præcist hvornår, af hvem, hvorfor og hvordan det blev gjort.

Kalender Maya

DE Gamle Mayaer lagde stor vægt på kronologi. Deres tro på, at begivenheder gentog sig med jævne mellemrum, blev afspejlet i de kalendere, de oprettede.

Mayaerne brugte en kalender, som ifølge eksperter blev kaldt « tzolkin » . Kalendercyklussen bestod af 260 dage og var opdelt i 13 perioder. Hver periode havde 20 dage, og hver dag havde sit eget navn. "Tzolkin" blev brugt til at bestemme tidspunktet for religiøse ceremonier, såvel som i spådom.

Samtidig blev der holdt styr på tiden efter den borgerlige kalender, kaldet « haab » . Det var en solkalender, hvor året havde 365 dage. Den bestod af 19 måneder: 18 af dem havde 20 dage hver, og en havde kun 5 (den blev tilføjet for at samlet antal dage var 365). Denne kalender var grundlaget for landbrugsarbejde og Hverdagen Maya. Opfindsomme indianere kombinerede to kalendere til den såkaldte "kalendercirkel". Enhver dato var således sammensat af elementer fra begge kalendere. Datoer i "kalendercirklen" blev kun gentaget efter 52 år.

Der er ikke fundet gamle kilder, der giver en fuldstændig beskrivelse af Maya-kalenderen. Forskere får spor om kalendersystemet ved at dechifrere den håndfuld overlevende Maya-manuskripter og studere hieroglyfferne på deres steler og monumenter.

Efter århundreders forskning fortsætter Maya-kalenderen med at forbløffe eksperter og forbløffe med dens kompleksitet. Blandt dens funktioner er subtile justeringer af varigheden solår og ekstraordinært nøjagtig beskrivelse måne- og planetcykler. Alt dette blev dygtigt beregnet af de gamle mayaer, som omhyggeligt holdt styr på tiden.

Cahokia Astronomiske Observatorium

Et af Cahokias vartegn er en række "regelmæssige cirkler dannet af massive søjler, der engang stod på en vandret overflade med jævne mellemrum" (National Geographic, december 1972). Denne struktur kaldes woodhenge, hvilket forklares ved dens lighed med den antikke solkalender fra sten ved Stonehenge (England).

En sådan woodhenge er blevet restaureret. Det er en cirkel med en diameter på 125 meter, dannet af 48 enorme søjler af Virginia-enebær. Ifølge nogle fungerede han som solobservatorium. Søjlerne "svarer til kardinalretningerne og er placeret på en sådan måde, at den 49. søjle, placeret uden for cirklen, gjorde det muligt for en observatør placeret inde i cirklen at overvåge solopgangen under jævndøgn og solhverv i år 1000."

Arkæologer var i stand til at forstå formålet med kun tre søjler. En af dem fejrer jævndøgn, den første dag i foråret og efteråret, hvor solen står op samme sted. De to andre søjler angiver den første solopgang ved vinter- og sommersolhverv. Det er endnu ikke klart, hvad de resterende søjler skal bruges til.

Fantastiske opdagelser ved ækvator

I 1735 var der heftig debat på Paris Academy of Sciences om jordens form. Tilhængere af Isaac Newtons teori mente, at Jorden var en kugle, lidt fladtrykt ved polerne. Og tilhængerne af Cassini-skolen hævdede, at Jorden er fladtrykt ved ækvator.

For at måle jordens krumning blev der sendt to ekspeditioner i 1736. Den ene tog til Lapland, til Nordpolen, og den anden til ækvator, hvor staten Ecuador ligger i dag. Under ekspeditionen viste det sig, at Newtons tilhængere havde ret.

I 1936, til ære for 200-året for den franske ekspedition, blev et majestætisk monument rejst nær byen Quito, Ecuadors hovedstad. Det ligger på den linje, som franske videnskabsmænd i det 18. århundrede tog for at være breddegrad nul eller ækvator. Monumentet blev kaldt "Middle of the World", og i dag kommer adskillige turister for at se det. De er sikre på, at du ved at stå på ækvatorlinjen og sprede dine ben samtidig kan besøge to halvkugler på én gang. Men er det virkelig sådan?

Ikke rigtig. Nyere forskning viser, at ækvatorlinjen bør flyttes lidt. Overraskende nok vidste de gamle stammer, der boede på disse steder, selv før ankomsten af ​​franske videnskabsmænd om den nøjagtige placering af ækvatorlinjen! Hvordan vidste de det?

Ægte ækvator

I 1997 fandt man på toppen af ​​Catequilla-bjerget, der ligger lidt nord for Quito, ruinerne af en halvcirkelformet mur, som ikke så ud til at have den store værdi. Men ved hjælp af satellitten Global Navigation System opdagede forsker Cristobal Cobo, at den ene ende af muren er direkte på linje med ækvator.

Dette faktum kan virke som en tilfældighed. Det er dog bemærkelsesværdigt, at linjen, der forbinder begyndelsen og slutningen af ​​væggen, er placeret i en vinkel på 23,5 grader i forhold til ækvator. Næsten den samme er hældningsvinklen på jordens akse! Desuden angiver den ene ende af denne forbindelseslinje det sted, hvor solen står op under vintersolhverv i december, og den anden ende angiver stedet, hvor den går ned under sommersolhverv i juni. Snart blev andre lige så interessante fakta opdaget.

Ved hjælp af en teodolit monteret på toppen af ​​Mount Catequilla lagde forskerne mærke til, at Cochasquis pyramid, bygget før inkaernes ankomst, var placeret i en enkelt linje, som under solhverv i juni også var rettet mod solopgang. Det er bemærkelsesværdigt, at Pambamarca-komplekset af bygninger var placeret i samme vinkel og var rettet mod solopgangen under solhverv i december.

Var Mount Catequilla et center for astronomiske observationer? Er det muligt, at andre bygninger blev designet og opstillet baseret på de data, der er opnået på dette center?

Yderligere opdagelser

Når andre gamle strukturer også blev indtegnet på kortet, var resultatet et jævnt geometrisk figur- ottetakket stjerne. Dette symbol findes ofte på gammelt keramik. Da de gamle folk var soltilbedere, mente man, at denne stjerne repræsenterede et billede af solen. En undersøgelse af skårene fundet på Mount Catequilla viste, at de er omkring tusind år gamle. Den dag i dag skildrer lokale stammer, der følger deres forfædres traditioner, en ottetakket stjerne på stoffer og gobeliner. Imidlertid lægger deres forfædre tilsyneladende mere mening i dette billede.

Quitsa-to-projektet, ledet af Cristóbal Cobo, har indsamlet væsentlige beviser for, at gamle stammer havde omfattende viden om astronomi. Som det viste sig, var mere end et dusin gamle monumenter og mange byer placeret på gigantens linje astronomisk stjerne. Dette er tydeligt synligt, hvis du plotter objekter på et kort. I centrum af stjernen var Mount Catequilla.

Men det mest overraskende er, at forskerne var i stand til at beregne nøjagtige placering disse hidtil ukendte byer og monumenter. Hvordan? I september 1999 foreslog medlemmer af Kitsa-to-projektet udgravninger i hovedstadsområdet Altamira, som er placeret på en af ​​stjernens stråler i en vinkel på 23,5 grader til Mount Catequilla. Kæmpe begravelser og mange keramik blev opdaget her, der kan dateres tilbage til kulturerne fra kolonitiden, inkaperioden og deres forgængere.

Nogle af de linjer, der passerer gennem Mount Catequilla, indeholder kirker, der går tilbage til den spanske kolonisering. Som Cobo forklarede, krævede rådet i Lima i 1570 bygning af "kirker, klostre, kapeller og kors, hvor der var hedenske 'wacas' (begravelser) og steder for tilbedelse af de oprindelige folk." Hvorfor var dette nødvendigt?

Den spanske krone betragtede alle disse tilbedelsessteder som barbariske levn fra fortiden. Alle bygninger blev ødelagt, og katolske kirker blev rejst i deres sted. Da soltempler blev erstattet af kirker, blev det lettere for spanierne at omvende lokalbefolkningen til katolicismen.

Kirken San Francisco i den gamle koloniale del af Quito ligger lige ved en af ​​strålerne kæmpe stjerne udgår fra Cathequilla. Det blev bygget i det 16. århundrede på stedet for et tempel opført før inkaernes ankomst. I december, under solhverv, passerer den opgående sols stråler gennem kirkens kuppel og fremhæver trekanten over alteret. Som solen står op Solstråle falder gradvist lavere og stopper ved ikonet "Gud Faderen", hvilket oplyser ansigtet i billedet. Dette sker præcis på dagen for vintersolhverv! Andre lokale kirker blev også bygget for at tage højde for solens bevægelse. Alt dette blev gjort for at omvende soltilbedere til den katolske tro.

Hvor dem var kendt?

Hvordan vidste disse gamle folk, at "verdens midte" gik gennem Catequilla-bjerget? Der er kun ét sted på jorden, hvor objekter ved middagstid under jævndøgn ikke kaster skygger - dette er ækvator. Deltagerne i Kitsa-to-projektet kom til den konklusion, at det var omhyggelige observationer af skygger, der hjalp de gamle med at bestemme placeringen af ​​ækvator.

Desuden kunne Mount Catequilla - et naturligt astronomisk observatorium - ikke gå ubemærket hen af ​​de folk, der tilbad solen. Dette bjerg, 300 meter højt, ligger mellem Andesbjergenes østlige og vestlige højdedrag. Derfor var punkterne for solopgang og solnedgang hver dag pålidelige vartegn på baggrund af et fantastisk panorama af bjergkæder. For eksempel tjener de majestætiske snedækkede vulkaner Cayambe og Antisana, som ligger i øst og rejser sig næsten fem tusinde meter, som fremtrædende vartegn for at observere solens bevægelser.

Fra Mount Catequilla, der dækker 360 grader, kan du se omkring 20 antikke byer med det blotte øje, samt omkring 50 fortidsminder. Desuden, da bjerget ligger på nul breddegrad, kan du fra dets top observere himlen på både den sydlige og nordlige halvkugle. Catequilla kan med rette kaldes for midten af ​​verden, fordi det er det eneste sted på jorden, hvor alle disse observationer kan foretages i en højde på mere end tre tusinde meter over havets overflade.

Ækvatorlinjen passerer hovedsageligt gennem havet og den tropiske uigennemtrængelige jungle, hvor det på grund af frodig vegetation er umuligt at observere himmellegemerne. Derudover er der i junglen ingen pålidelige vartegn at lave nøjagtige beregninger, da skoven hele tiden fornyes. Kun i Kenya er der tre bjerge på ækvatorlinjen, men de er ikke placeret mellem bjergkæder, som Katequilla. Det er klart af alt, at Mount Catequilla indtager den mest fordelagtige position og synes at være blevet skabt til at blive et astronomisk observatorium.

Af hvem De var?

Hvem var disse gamle astronomer? Deltagere i Kitsa-to-projektet mener, at de første opdagelser blev gjort af de indfødte indbyggere på disse steder, gamle stammer som Kitu og Kara. Meget er dog stadig uklart, da dette kun er begyndelsen på projektet.

Ikke desto mindre er der allerede opnået grundlæggende ideer om disse folk. Det blev erfaret, at de observerede solens bevægelse for at skabe kalendere til landbruget. Uden solen er livet på jorden umuligt, så det er ikke overraskende, at gamle stammer begyndte at tilbede det. Observationer af solen og relaterede beregninger blev således til hellige ritualer.

Religiøs iver fik tilsyneladende de gamle til at tage studiet af himlen og himmellegemerne alvorligt. Gennem århundreders forskning har de skabt en rig skatkammer af astronomisk viden, som døren kun åbner sig for i dag takket være de fantastiske opdagelser, der er gjort ved Mount Catequilla.

Jantar Mantar. Observatorium uden teleskoper

Efter at have besøgt Jantar Mantar Observatory i Delhi (Indien), udbryder besøgende overrasket: "Er dette virkelig et observatorium?!" De, for hvem et observatorium er en moderne bygning udstyret med højpræcision dyre instrumenter, vil næppe tage fejl af disse usædvanlige stenbygninger i en enorm park for videnskabelig institution. Dog i tidlig XVIIIårhundrede Jantar Mantar var et rigtigt astronomisk observatorium. Og det mest fantastiske er, at selvom det ikke indeholdt teleskoper og andre instrumenter opfundet i Europa, gav det detaljerede og ret præcise oplysninger om himmellegemer.

Jantar Mantar er navnet på tre af de fem observatorier bygget af Rajputanas hersker, Maharaja Sawai Jai Singh II. Ordet "jantar" kommer fra sanskrit "yantra" og betyder "enhed eller instrument", og ordet "mantar" kommer fra "mantra", som betyder "måling eller formel". Tilføjelsen af ​​et rimende ord, karakteristisk for den daglige stil, førte til udseendet af navnet - Jantar Mantar.

Ifølge en plakette rejst i 1910 blev Jantar Mantar-observatoriet i Delhi bygget i 1710. Dog som mere end én viser senere studier, blev byggeriet højst sandsynligt afsluttet i 1724. Oplysninger fra Jai ​​Singhs liv hjælper med at fastslå dette. Men lad os først lære det at kende usædvanlige enheder et af de ældste observatorier.

Enheder fra sten

Jantar Mantar Observatory har fire instrumenter, som alle er bygget af mursten og sten. Den mest bemærkelsesværdige af dem er Samrat yantra, eller Hovedinstrument, som "primært blev brugt som et nøjagtigt og jævnt bevægeligt solur" Dette ur anses for at være Jai Singhs mest bemærkelsesværdige opfindelse. Enheden er en enorm murstenstrekant, der er mere end 21 meter høj, omkring 35 meter ved bunden og mere end 3 meter bred. Hypotenusen af ​​denne gigantiske trekant er 39 meter lang. Den er placeret parallelt med jordens akse og rettet mod nordpolen. På hver side af trekanten, eller gnomon, er en kvadrant med divisioner til måling af timer, minutter og sekunder. Selvom primitive solur havde eksisteret i århundreder, lykkedes det Jai Singh at omdanne dette enkle instrument til et nøjagtigt instrument til at måle himmellegemernes deklination og andre koordinater.

Observatoriets tre andre instrumenter er Vædder yantra , Jayaprakash yantra Og Mishra yantra. Disse bygningers indviklede, bizarre former gjorde det muligt at måle solens og stjernernes deklination, højde og azimut. Ved hjælp af Mishras apparat var det endda muligt at finde ud af klokken middag i forskellige byer rundt om i verden.

Alle instrumenterne nævnt ovenfor, med undtagelse af Mishra-instrumentet, blev skabt af Jai Singh. Disse var de mest sofistikerede og mest nøjagtige måleinstrumenter i Indien på det tidspunkt. De tjente som grundlag for kompilering præcise kalendere og astronomiske tabeller. Ved hjælp af disse smukke, elegante strukturer opnåede astronomer værdifuld information, indtil teleskoper og andre opfindelser erstattede steninstrumenter. Men hvorfor greb sådan en begavet og højtuddannet person som Jai Singh ikke til sin astronomisk forskning til de instrumenter, der var tilgængelige i Europa på det tidspunkt, såsom et optisk teleskop? Svaret finder vi, hvis vi stifter bekendtskab med Maharajaens liv og kigger ind i datidens historie.

"Forbrugt studerer matematisk Videnskaber"

Jai Singh blev født i 1688 i det nuværende indisk stat Rajasthan. Hans far, herskeren over byen Amber, hovedstaden i Rajput-fyrstedømmet Kachawaha, var under Mughal-styre i Delhi. Den unge prins var flittig i sine studier og mestrede sprog som hindi, sanskrit, persisk og arabisk. Han fik også viden inden for matematik, astronomi og kampsport. Men en videnskab fangede især prinsens hjerte. Dokumenter fra den tid bemærkede: "Fra hans tidligste skridt i jagten på viden og i opvæksten var Sawai Jai Singh optaget af studiet af matematisk videnskab (astronomi)."

I 1700, efter sin fars død, besteg den 11-årige Jai Singh tronen i Amber. Snart blev den unge hersker inviteret til Mughal-kejserens hof i det sydlige Indien, hvor Jai Singh mødte Jagannath, en ekspert i matematik og astronomi. Denne mand blev senere Jai Singhs domstolsrådgiver. Politisk situation Den unge maharajas regeringstid forblev ustabil indtil 1719, hvor Muhammad Shah kom til magten. Snart blev Jai Singh indkaldt til hovedstaden Delhi til en reception med den nye Mughal-hersker. Ved det møde i november 1720 præsenterede Jai Singh højst sandsynligt planen for opførelsen af ​​et observatorium for kejseren, som sandsynligvis blev gennemført i 1724.

Hvad motiverede Jai Singh til at bygge observatoriet? Maharajaen forstod, at indiske kalendere og astronomiske kort havde store fejl, og astronomi som videnskab udviklede sig praktisk talt ikke. Derfor besluttede han at lave nye kort, der ville svare til den faktiske position af synlige himmellegemer. Han drømte også om at skabe instrumenter til astronomiske observationer, som ville være tilgængelige for alle interesserede i astronomi. Jai Singh erhvervede mange videnskabelige bøger fra Frankrig, England, Portugal og Tyskland. Ved hoffet omgav han sig med lærde fra hinduistiske, muslimske og europæiske skoler astronomi. Han sendte endda den første ekspedition sendt fra Østen til Europa og instruerede sit folk om at indsamle nødvendige oplysninger i astronomi, og medbring også videnskabelige bøger og instrumenter.

Øst Og vest Så Og Ikke aftalt

Hvorfor byggede Jai Singh stenstrukturer, hvis teleskoper, mikrometre og verniers allerede eksisterede i Europa? Og hvordan skete det, at Maharajah viste sig at være ukendt med opdagelserne af Copernicus og Galileo og ideen om et heliocentrisk verdenssystem?

Næsten alt var en del af skylden fuldstændig fravær kommunikation mellem øst og vest. Men dette var ikke den eneste hindring. Datidens religiøse situation spillede også en væsentlig rolle. Brahmin-lærde nægtede at tage til Europa, fordi krydsning af havet kunne få dem til at miste deres kaste. Europæerne, der hjalp Jai Singh med at indsamle information, var hovedsageligt jesuitforskere. Ifølge historikeren V. N. Sharma, der skrev en biografi om Jai Singh, blev både jesuitter og lægkatolikker forbudt at antage Galileos og andre videnskabsmænds synspunkter om, at Jorden kredsede om Solen. Kirken anså alle disse teorier for at være kætteri og ateisme og truet med inkvisitionen. Det er ikke overraskende, hvorfor Jai Singhs budbringere ikke inkluderede Copernicus og Galileos arbejde i deres rapport, såvel som en beskrivelse af de nye instrumenter, som heliocentrisk system fred.

Astronomi objekter

Astronomi har gennemgået en lang udvikling fra oldtidens menneskers første forsøg på at lære noget om universet, til moderne teknologiske enheder, der giver os mulighed for at se ind i universets dybder og finde ud af dets fortid og fremtid. Lad os kort overveje, hvad der er genstandene for studiet af moderne astronomi.

I astronomi er genstandene for undersøgelsen himmellegemer, inklusive dem, der er placeret i vores solsystem (sol, planeter, meteoritter osv.).

Så hvilke egenskaber har et astronomisk objekt?

Et astronomisk objekt (eller krop) har følgende egenskaber.

Definition 1

Et astronomisk objekt er som regel et bestemt legeme, der har en separat struktur bundet af tyngdekraften. Nogle gange kan denne struktur forbindes med elektromagnetisme. Sådanne objekter er især asteroider, satellitter, planeter og stjerner.

Forskerne bemærker, at i det univers, de studerer, er der helt klart en vis hierarkisk struktur. Således kan astronomer observere, at galakser er organiseret i grupper og hobe af galakser, og disse til gengæld i superhobe. I dette tilfælde danner galakser, hvad astronomer kalder "det observerbare univers".

Både galakser og dværggalakser kan have en række forskellige strukturer. Denne struktur er bestemt af særegenhederne ved dannelsen og udviklingen af ​​galakser og særegenhederne ved interaktion med andre galakser.

Så afhængigt af typen af ​​galakse kan den have flere forskellige komponenter, såsom:

• spiralarme,
• glorie,
• kerne.

Bemærk at iflg moderne ideer, findes massive sorte huller i kernen af ​​de fleste galakser. Disse sorte huller resulterer i fremkomsten af ​​aktive kerner. Derudover kan galakser have satellitter. Satellitter af galakser kan være dværggalakser og kugleformede galakser stjernehobe.

Lad os også bemærke formationens funktioner komponenter galakser. Sådanne dele er dannet af gas og støv, som opsamles af tyngdekraften i en hierarkisk rækkefølge. På dette niveau møder vi mest stjerner. De samles i stjernehobe, som dannes i områder med såkaldt stjernedannelse.

De mange forskellige typer stjerner skyldes faktorer som deres masse, sammensætning og stjernens igangværende udvikling. Stjerner kan også slutte sig sammen for at danne stjernesystemer.

Stjernesystemer består til gengæld af flere dele, der kredser om hinanden eller omkring et massecentrum.

I sin tur planetsystemer og små kroppe som asteroider, kometer osv. dannes af processer (kaldet tilvækst), der forekommer i den protoplanetariske skive. Denne disk omgiver nyfødte stjerner.

Objekter i solsystemet

Lad os se på objekterne i solsystemet som et eksempel.

Figur 1. Objekter i solsystemet. Author24 - online udveksling af studerendes arbejde

Note 1

Solsystemet er planetsystem som omfatter en central stjerne kaldet Solen. Solsystemet omfatter også alt andet naturligt rumobjekter som kredser om vores stjerne. Ifølge videnskabelige data blev solsystemet dannet som følge af gravitationskompression gas- og støvsky for cirka 4,57 milliarder år siden.

Bemærk, at den samlede masse af solsystemet er 1,0014 M☉. I dette tilfælde kommer det meste af massen fra Solen.

Merkur, Venus, Jorden og Mars er placeret tættest på Solen og kaldes terrestriske planeter. Disse planeter består hovedsageligt af silikater og metaller.

De næste fire planeter er længere væk fra Solen. Disse er Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. De kaldes også gasgiganter. Disse planeter har meget større masse end de jordiske planeter.

De største planeter i solsystemet, Jupiter og Saturn, består hovedsageligt af brint og helium.

De mindre gasgiganter, Uranus og Neptun, indeholder udover brint og helium metan og kulilte. Disse planeter er også klassificeret som en separat klasse af "isgiganter".

Derudover seks planeter ud af otte og fire dværgplaneter har naturlige satellitter. Planeterne Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun har sådan en egenskab som ringe af støv og andre partikler, der omgiver dem.

Der er også to regioner i solsystemet, der har mange små kroppe. Dette er asteroidebæltet, som er placeret mellem Mars og Jupiter. Sammensætningen af ​​dette bælte ligner de jordiske planeter. Asteroider består ligesom jordiske planeter hovedsageligt af silikater og metaller.

De største objekter i asteroidebæltet under overvejelse er følgende himmellegemer: planeten Ceres, samt asteroiderne Pallas, Vesta og Hygiea.

Ud over planeten Neptuns kredsløb er der såkaldte trans-neptunske objekter. De består hovedsageligt af frosset vand, ammoniak og metan. De største af dem anses for at være sådanne genstande som:

• Pluto,
• Sedna,
• Haumea,
• Makemake,
• Quaoar,
• Eris.

Note 2

Bemærk, at Pluto for ikke så længe siden blev betragtet som den niende planet i solsystemet, men blev "degraderet" på grund af yderligere videnskabelig forskning.

Også i vores solsystem er der sådanne typer af små astronomiske objekter som planetariske kvasi-satellitter og trojanske heste, kentaurer, jordnære asteroider, Damocloids. Hertil kommer kometer, meteoroider og kosmisk støv. .

Bemærk også, at der også er solrig vind, som er strømmen af ​​plasma fra vores sol. Denne solvind danner grænsen for heliosfæren i det interstellare medium. Ifølge observationer fra specialister strækker heliosfæren sig til selve kanten af ​​den spredte skive. Til gengæld strækker den såkaldte Oort-sky, der tjener som kilde til langtidskometer, sig ifølge eksperter cirka tusind gange længere end heliosfæren.