Перейти к публикации
  • -20 °C
  • Регистрация
Liter_M

Учебный уголок (астрономические лекции, плакаты)

Рекомендованные сообщения

Так как у меня накоплен некоторый опыт проведения лекций по астрономии, выложу свои наработки со временем сюда, вдруг кому-то они будут полезны.

У меня этого добра было много, так что буду отыскивать и выкладывать. Лекции конечно рассчитаны не на студентов физмат ВУЗов. У большинства текстов есть конкретные авторы (ученые, любители астрономии), я производил лишь их адаптацию, корректировку и расширение под свой конкретный стиль изложения и свое понимание.

Есть также плакаты разные, правда большинство в высоких разрешениях, но что-нибудь придумаем..

 

Приветствую и ваши работы, а также ссылки на астроплакаты, желательно на русском языке, но если плакат дюже симпатичный и понравится, можно перевод самим сделать. У меня в планах есть осуществить перевод одного плаката по галактику Млечный путь от National Geographik.

Изменено пользователем Liter_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Выкладываю свою лекцию про крупнейшие телескопы мира. Эта лекция была подготовлена и прочитана в ходе одной из лекций астрономического кружка "Звездочет".

 

Лекция про крупнейшие телескопы мира

 

Итак, уважаемые коллеги, тема сегодняшней лекции называется просто «Обзор крупнейших астрономических телескопов мира». В некоторой степени данный материал является продолжением одной из предыдущих лекций, в которой мы с вами говорили о телескопах любительского уровня – линзовых (рефракторы), зеркальных (рефлекторы) и зеркально-линзовых (катадиоптриках).

Как я уже говорил на том занятии, крупнейшими телескопами являются рефлекторы. Если мы возьмем любительский уровень, то максимальная апертура телескопов-рефракторов из серийно выпускаемых моделей равна 152 мм. Вы могли видеть такой телескоп на прошлом занятии. А вот апертура рефлекторов из серийно выпускаемых моделей может в 2 и более раз превосходить это значение (например, 10-12 дюймовые рефлекторы).

post-1593-0-75710900-1424482635.jpg

post-1593-0-83817300-1424482665.jpg

post-1593-0-60607300-1424482683.jpg

post-1593-0-71416400-1424482726.jpg

Но есть любительские рефлекторы с еще большим диаметром зеркала.  Например, у этого красавца 80 см. апертура.

post-1593-0-39664200-1424482912.jpg

Почему нет более крупных рефракторов? Это связано с тем, что качественные большие линзы дороги в производстве и крайне тяжелы, что ведёт к деформации и ухудшению качества изображения. Почему происходит деформация? Потому что у рефракторов поддержка линзы может осуществляться только по ее краям и больше никак. Кроме того, при увеличении апертуры линзы фокусное расстояние (или длина) у такого телескопа растет до совершенно фантастических величин, что совершенно неприемлемо на любительском уровне. Тем не менее, крупные рефракторы все же есть, но они удел астрономических обсерваторий.

Самый большой рефрактор мира принадлежит Йеркской обсерватории (США) и имеет диаметр объектива 102 см. Более крупные рефракторы не используются. Вот таблица крупнейших рефракторов мира:

post-1593-0-43797500-1424483144.jpg

 

Чтобы вы могли наглядно представить себе размеры таких телескопов, посмотрите на фотографии телескопа-рефрактора из Йеркской обсерватории.

post-1593-0-96493300-1424483212.jpg

post-1593-0-78106700-1424483229.jpg

post-1593-0-43497900-1424483251.jpg

 

С зеркально-линзовыми телескопами ситуация примерно такая же, из-за наличия линзы размер апертуры также ограничен. Крупнейшим катадиоптриком, который попадался мне в Интернете, является 50-см. американский телескоп Meade, вот его фотография. В России он стоит около 2 млн. рублей ( в связи с ростом доллара думаю, выросла и цена, раза в 2 наверное). Это уже не совсем любительский уровень конечно.

post-1593-0-79691500-1424483482_thumb.jp

post-1593-0-62676000-1424483492.jpg

 

Итак, мы с вами разобрались с рефракторами и зеркально-линзовыми телескопами. В обоих случаях из-за наличия линзы в данных приборах их размер ограничен по причинам, которые я назвал раньше. Что же остается? Остаются телескопы системы рефлектор. Именно на основе зеркал были созданы и успешно работают сегодня крупнейшие астрономические телескопы в мире.  

На прошлом занятии мы с вами рассматривали фотографии, полученные посредством фотосъемки через любительские телескопы и полученные посредством съемки через профессиональные научные аппараты. Смотрите, разница совершенно наглядна и не нуждается в каких-либо дополнительных комментариях.

Фото, сделанное с помощью любительского телескопа (Галактика Андромеда):

post-1593-0-49019600-1424491914.jpg

Тот же объект, но фотография сделана через профессиональный телескоп и профессиональную высокочувствительную матрицу (Галактика Андромеда)

post-1593-0-22578500-1424491925.jpg

Еще один пример фото через любительский телескоп (Туманность Ориона):

post-1593-0-88491400-1424491979.jpg

И через профессиональный (та же Туманность Ориона):

post-1593-0-00193000-1424491998.jpg

Туманность Розетка - фото через обычный телескоп:

post-1593-0-68849600-1424492012.jpg

Туманность Розетка - фото через профессиональный телескоп

post-1593-0-89746600-1424492024.jpg

Последний пример - туманность в созвездии Орла. Первое фото сделано угадайте, через какой телескоп:

post-1593-0-67805100-1424492033.jpg

А два других фото сделаны космическим телескопом Хаббла:

post-1593-0-93327100-1424492044.jpg

post-1593-0-25261300-1424492073.jpg

И сегодня мы с вами поближе познакомимся с этими уникальными телескопами, которыми оперируют ученые – профессиональные астрономы.

Давайте вспомним. Если взять любительский уровень телескопов, ну или скажем так, полулюбительский/полупрофессиональный, то крупнейший рефрактор имеет апертуру всего в 15 см. Крупнейший катадиоптрик имеет апертуру в 50 см. Настоящим мастодонтом по сравнению с ними выглядит крупнейший любительский рефлектор с диаметром зеркала в 32 дюйма (80 см.) Далее следует крупнейший рефрактор с диаметром линзы в 1 метр, но это уже целиком и полностью научный прибор.

Скажите, а зачем астрономам нужна как можно большая апертура? Для чего? Думаю, что вы знаете. При увеличении диаметра апертуры в два раза светособирающая площадь линзы или зеркала вырастает в 4 раза. Это означает, что при использовании данного инструмента астроному будут доступны для наблюдения вчетверо более слабо светящиеся объекты, удастся увидеть свет более далеких звезд, галактик, туманностей и т.д. Теперь вам понятно, в связи с чем связана так называемая «апертурная» гонка или «апертурный» голод у астрономов? Более совершенный инструмент позволит увидеть свет более далеких или более тусклых объектов, тем самым расширив познания об окружающей нас Вселенной.

Так вот, есть ли телескопы, имеющие намного больший диаметр апертуры, чем 1 метр? Да, такие телескопы есть. И каждый из них – пример выдающегося инженерного ума, больших финансовых затрат и крайне продуманного места расположения.

Итак, представляю вашему вниманию некий ТОП-10 крупнейших или самых знаменитых оптических телескопов мира.

 

На сегодняшний день самым большим телескопом является телескоп The Gran Telescopio CANARIAS (GTC).

post-1593-0-05831500-1424492277.jpgpost-1593-0-13561100-1424492317.jpg

Его сегментированное зеркало имеет диаметр 10,4 метра и состоит из 36 шестиугольных сегментов, которые объединены в общую структуру. Он установлен на горной вершине Мучачос на высоте 2400 метров выше уровня моря в обсерватории Ла-Пальма на Канарских островах. В работе над проектом GTC были задействованы несколько учреждений из Испании, Мексики и университета Флориды. Строительство телескопа велось семь лет. Большую сложность в ходе этих работ представляла доставка компонентов устройства на труднодоступный пик. Стоимость постройки телескопа и дополнительных инструментов составила 180 миллионов долларов.

Данный телескоп видит объекты в миллиард раз более слабые, чем те, что видит невооруженный человеческий глаз.

24 июля 2009 г. король Испании Хуан Карл ос де Бурбон торжественно открыл Большой Канарский Телескоп, в настоящий момент являющийся наиболее мощным и совершенным телескопом планеты, использующим при наблюдениях последние достижения науки и технологии.

 

Второе место по праву принадлежит Телескопам Вильяма Кека

, расположенным на вершине горы Мауна-Кеа на Гавайях (США) на высоте 4123 м. над уровнем моря. Диаметр зеркал у каждого из них равен 10 м.

post-1593-0-86335100-1424500586.jpg

Оба телескопа принадлежат Калифорнийскому технологическому институту (Калтех) и Калифорнийскому университету. Телескопы расположены в обсерватории Мауна-Кеа, а их создание финансировалось фондом У.М. Кека. Первый телескоп был закончен в 1992 г., второй - в 1996 г.

Зеркала этих телескопов имеют уникальную конструкцию, состоящую из 36 отдельных шестиугольных элементов. Необходимая конфигурация зеркал поддерживается специальной системой пассивных опор и активной компьютерной системой управления. Телескопы "Кек I" и "Кек II" находятся на расстоянии около 85 м друг от друга.

Это – телескопы-близнецы. Каждый «брат» весит около 300 тонн, возвышается на уровень восьмиэтажного здания и может накапливать как видимый свет, так и инфракрасное излучение. Телескопы Кека способны увидеть пламя свечи на Луне.

Строительство телескопов финансировал фонд В. Кека, поэтому телескопы названы в его честь.

 

post-1593-0-66906600-1424500594.jpg

Вильям Майрон Кек (1880-1964) был миллионер и филантроп. Свои миллионы он заработал на нефти, а тратил деньги весьма умно - создал фонд своего имени, одну из крупнейших благотворительных организаций в США. Его сын, Говард, после смерти отца в 1964 продолжил его дело. Не только нефтяное, но и благотворительное. В 1985 году он выделил 140 миллионов долларов на разработку и строительство двух телескопов на вулкане Мауна Кеа на Гаваях. Я не слышал, чтобы у нас в России нефтянники, строители и прочие банкиры вкладывали деньги в астрономические обсерватории.

 

Третье место занимает Большой Южноафриканский телескоп (Southern African Large Telescope - SALT).

post-1593-0-18150300-1424500600.jpgpost-1593-0-73480500-1424500614.jpg

Эта махина возведена неподалеку от Сазерленда, в 370 км., к северо-востоку от Кейптауна в полупустынном регионе Карру, ЮАР. Это крупнейший оптический телескоп в южном полушарии. SALT расположен на вершине холма (высота 1783 м над уровнем моря).

Установка главного зеркала телескопа началась в марте 2004 года, последний его элемент установлен в мае 2005 года.

Так называемый «первый свет» (получение первых изображений с помощью телескопа) состоялся 1 сентября 2005 года. Официальная церемония открытия телескопа с участием президента ЮАР Табо Мбеки произошла 10 ноября 2005 года.

Денежный вклад ЮАР составил около трети от 36 миллионов долларов, необходимых на финансирование SALT в течение первых 10 лет. Оставшуюся сумму внесли другие партнёры — Германия, Польша, США, Великобритания и Новая Зеландия.

SALT подобно телескопам обсерватории Кек имеет главное зеркало, состоящее из массива зеркал, работающего как одно большое зеркало. Главное зеркало SALT имеет размеры 11 x 9.8 метра и состоит из 91 одинакового шестиугольника. Положение каждого из шестиугольников может регулироваться для более точной настройки главного зеркала. Изготовление сегментов главного зеркала и их первичная обработка выполнялись на ОАО «Лыткаринский завод оптического стекла», окончательную полировку проводила фирма Кодак.

 

Четвертое место держит телескоп Хобби-Эберли (The Hobby-Eberly Telescope - HET).

post-1593-0-63069800-1424500621.jpgpost-1593-0-81661700-1424500641.jpg

Телескоп назван в честь лейтенант-губернатора Техаса — Билла Хобби (Bill Hobby) и Роберта Эберли (Robert E. Eberly), благодетеля из штата Пенсильвания.

Данный телескоп расположен в Обсерватории Мак-Дональда в штате Техас (США). Построенный общими усилиями Техасского университета в Остине и нескольких других университетов США и Германии, телескоп был введен в действие в 1997 г.

Имеет 11-метровое сегментированное зеркало, однако во время наблюдений работает только область главного зеркала диаметром 9,2 м.

Главное зеркало состоит из 91 кусочка, которые работают вместе как одно большое главное зеркало. Телескоп широко использовался для изучения космоса начиная с нашей Солнечной системы и заканчивая звёздами в нашей галактики и для изучения остальных галактик. Телескоп успешно использовался для поиска экзопланет. Телескоп также использовался для измерения вращения отдельных галактик.

Телескоп НЕТ находится на высоте 2072 м. над уровнем моря.

 

На пятом месте находится Большой бинокулярный телескоп (The Large Binocular Telescope - LBT).

post-1593-0-29280300-1424500657.jpgpost-1593-0-70703500-1424501151.jpg

Это один из наиболее технологически передовых и обладающих наивысшим разрешением оптических телескопов в мире, расположенный на 3,3-километровой горе Грэхем в юго-восточной части штата Аризона (США). Является частью международной обсерватории Маунт-Грэм.

Телескоп обладает двумя зеркалами диаметром 8,4 м., установленных на общем креплении, называясь поэтому бинокулярным. Межосевое расстояние составляет 14,4 м. Телескоп по своей светосиле эквивалентен телескопу с одним зеркалом диаметром 11,8 м, а его разрешающая способность эквивалентна телескопу с одним зеркалом диаметром 22,8 м. В нем используются активная и адаптивная оптика.

Первый свет телескоп увидел 12 октября 2005 года, запечатлев объект NGC 891 в созвездии Андромеды. Наблюдение NGC 891, галактики на расстоянии 24 миллионов световых лет, продемонстрировали ошеломляющий прогресс. Телескоп согласно своей спецификации достигает величин, которые не могут быть достигнуты ни одним другим астрономическим телескопом на планете.

Полный вес телескопа 380 тонн. Большой оптический телескоп установлен на 30 метровом цементном пирсе. Эта высота необходима, чтобы телескоп находился в прозрачном воздухе выше окружающих телескоп деревьев. При строительстве телескопа были учтены защитные механизмы от возможных штормов. Случайные штормы на горном пике могут быть серьезными, поэтому телескоп разработан таким образом, чтобы противостоять ветрам со скоростью до 225 км/часов.

Размер обсерватории чрезвычайно компактен, телескоп и вспомогательные здания занимают место меньше 70x70 метров. 8.4-метровые зеркала весят 15.6 тонн каждое, немногим больше чем 3.5-метровое зеркало, произведенное традиционными методами. Без технологических прорывов 8,4-метровое зеркало весило бы приблизительно 200 тонн. В отличии от предыдущих телескопов зеркала у LBT несегментированные, а сплошные.

 

Шестым в нашем ТОПе будет Очень Большой телескоп (Very Large Telescope – VLT).

post-1593-0-43104100-1424502022.jpgpost-1593-0-17982300-1424502030.jpgpost-1593-0-52301200-1424502036.jpgpost-1593-0-83258700-1424502043.jpgpost-1593-0-07296400-1424502054.jpgpost-1593-0-71295900-1424502059.jpgpost-1593-0-34235800-1424502082.jpg

Это настоящий комплекс из четырех отдельных оптических телескопов: телескопы Анту, Куэен, Мелипал и Йепун. На языке индейцев Мапуче эти названия означают "Солнце", "Луна", "Южный крест" и "Венера". Телескопы расположены на вершине горы Серро Параналь, на высоте 2635 м. в Чили.

Диаметр зеркала каждого из 4-х телескопов составляет 8,2 м. Кроме 4-х основных инструментов в систему VLT так же входят 4 вспомогательных инструмента диаметром 1,8 м.

Первый инструмент был введен в строй 1 апреля 1999 года.

В 3 км от обсерватории расположена гостиница Южной Европейской обсерватории.

VLT оснащён широким спектром приборов, для наблюдения волн разного диапазона — от ближнего ультрафиолетового до среднего инфракрасного (то есть большую часть всех волн доходящих до поверхности земли). В частности, системы адаптивной оптики позволяют почти полностью исключить влияние турбулентности атмосферы в инфракрасном диапазоне, благодаря чему VLT получает в этом диапазоне изображения в 4 раза более чёткие, чем телескоп Хаббла.

Одним из последних достижений VLT являются фотографии высокого качества с изображением RCW 38 – звёздного скопления, в котором рождающиеся звёзды уничтожают своих собратьев. Сегодня мы с вами посмотрим еще фильм с участием данного комплекса телескопов.

 

Седьмое место занимает телескоп "Subaru". 

post-1593-0-66589900-1424502093.jpgpost-1593-0-62675100-1424502107.jpgpost-1593-0-62585200-1424502115.jpg

Это телескоп Японской национальной астрономической обсерватории, расположенный на вершине горы Мауна Кея (Гавайские острова), на высоте 4 139 метров над уровнем моря. Его сооружение начато в 1991 г., а ввод в действие состоялся в 1999 г.

Знаете такую марку автомашин Субару? Так вот на самом деле
"Субару" по-японски означает Плеяды.

Зеркало у телескопа монолитное, тонкое, имеет новейшую активную систему управления, в результате чего достигается рекордное качество изображения для наземных телескопов. Оно изготовлено из стекла с ультранизким увеличением и имеет диаметр 8,3 м. и толщину 20 см. Из-за большой массы почти в 23 тонны поверхность зеркала подвергается значительному воздействию гравитационных сил и деформируется, что в итоге влияет на фокус зеркала. Для непрерывного восстановления точной формы зеркала используется специальный механизм на базе 261 датчика. Механизм, состоящий из 261 привода, играет важную роль в поддержке главного зеркала телескопа "Субару". Каждый привод с помощью собственного мотора передает через сенсор усилие на зеркало. В то же время, в обратную сторону передаются данные о деформации зеркала вследствии гравитационного и температурного воздействия. Вся информация поступает в центральный компьютер, который, управляя приводами, приводит зеркало в идеальное состояние.

Кстати, обратите внимание на то, что телескоп Субару расположен совсем близко от телескопов Кек. А рядом с ними находится телескоп Северный Джемини (на последнем групповом фото).

 

На восьмом месте у нас два телескопа-близнеца "Gemeni".

post-1593-0-19518700-1424502333.jpgpost-1593-0-49299000-1424502347.jpg

Это два 8-метровых телескопа для оптической и инфракрасной астрономии, сооруженные при международном сотрудничестве США, Великобритании, Канады, Чили, Бразилии, Аргентины и Австралии. Один из них расположен в северном полушарии, в Обсерваториях Мауна-Кеа на Гавайях, второй - в южном полушарии - в Сьерро-Пачин в Чили, вблизи обсерватории Сьерро-Тололо. Такое расположение телескопов гарантирует для них полный охват неба, беспрепятственное покрытие северного и южных небосвода. Гавайский телескоп пущен в 1998 г., и его южный "близнец" - в 2000 г.

Телескоп — Джемини Север в рамках «Международного года астрономии-2009» принимал участие в проекте «100 часов астрономии», который длился свыше четырёх дней и ночей, со 2 по 5 апреля 2009 года.

Два телескопы позволяют вести очень высококачественные инфракрасные наблюдения благодаря защищённому серебром покрытию их зеркал и технологическим системам вентиляции. Благодаря высокой степени сетевой коммуникации, телескопы Джемини могут работаться отдалённо, и наблюдения могут быть проведены при различных атмосферных условиях.

 

Девятое место - Россия! И у нас есть свой большой телескоп, называется Большой телескоп азимутальный (БТА).

post-1593-0-88258700-1424502368.jpgpost-1593-0-88010700-1424502377.jpgpost-1593-0-13987000-1424502391.jpg

БТА – это 6-метровый российский телескоп, расположенный на Северном Кавказе близ горы Пастухова на высоте 2070 м над уровнем моря. Он является крупнейшим в Евразии телескопом. Являлся самым большим телескопом с 1975 года и по 1993, когда заработал десятиметровый телескоп Обсерватории Кека.

Фокусное расстояние зеркала 24 м., вес зеркала без учета оправы — 42 т.

Телескоп установлен на альт-азимутальной монтировке. Масса подвижной части телескопа — около 650 т. Общая масса телескопа — около 850 т.

Главный конструктор — Баграт Константинович Иоаннисиани.

Механические конструкции телескопа были изготовлены Ленинградским Оптико-Механическим Объединением. Главное зеркало изготовлено Лыткаринским заводом оптического стекла (ЛЗОС). Одновременно на месте установки телескопа было развернуто строительство главной башни и технологических помещений. Параллельно строилось жильё для будущих сотрудников обсерватории. Введён в эксплуатацию 30 декабря 1975 года.

Заготовка для изготовления зеркала весила 70 тонн, что требовало разработки плавки и отливки стекла, и его охлаждения. Всего было изготовлено три заготовки. Первую предполагалось охлаждать девять месяцев, однако такая «большая» скорость изменения температуры привела к расколу болванки. Вторая охлаждалась медленнее — 0,03 градуса в час. Для полного охлаждения потребовалось два года и 19 дней. Для обработки зеркала потребовалось 16,5 месяцев и 15 000 карат алмазного инструмента, после чего болванка стала легче на 30 тонн. После тонкой полировки масса уже готового зеркала равнялась 42 тонны.

Зеркало везли на специальном трейлере, часть пути по воде. Некоторые дороги в Карачаево-Черкессии пришлось расширять специально для этого. Сначала, перед транспортировкой настоящего зеркала, чтобы установить технические условия перевозки (скорости на ровных участках пути, на подъёмах, движении на воде, места стоянок, методы борьбы с перегревом и т.п.) по всему пути следования провезли специальный груз-имитатор.

Однако уже после трудоемкой доставки зеркала в обсерваторию и его установки в монтировку, обнаружились дефекты на поверхности зеркала, что потребовало изготовления ещё одного — третьего зеркала.

Отражающее покрытие зеркала из алюминия. С интервалом в среднем раз в 3-5 лет производится его обновление. Зеркало отсоединяют от телескопа и алюминируют прямо в оправе в специальной вакуумной установке.

 

Это был девятый телескоп. Давайте взглянем на карту Земли, на те места, где расположены крупнейшие телескопы. Как видите, большинство из них стремится быть расположенными как можно ближе к экватору Земли.

post-1593-0-09509700-1424502406.jpg

 

Замыкает десятку пожалуй, самый знаменитый телескоп последнего времени – космический телескоп Хаббла.

post-1593-0-82341200-1424502415.jpg

Телескоп Хаббл (англ. Hubble Space Telescope, HST) является космическим телескопом на орбите вокруг Земли. Телескоп Хаббл назван так в честь Эдвина Хаббла – знаменитого американского астронома. Телескоп Хабл является совместной разработкой NASA и Европейского Космического Агентства. Телескоп был запущен в 1990 году шаттлом Дискавери, хотя его запуск был запланирован четырьмя годами раньше, но из-за катастрофы Челленджера в 1986 году был отложен. На производство телескопа было потрачено 1,5 млрд. долларов США. Сначала телескоп давал не очень качественные изображение из-за ошибки в оптической системе. В 1993 году ошибки были исправлены. Планируется, что телескоп будет работать до 2013 года, тогда на смену ему на орбиту будет доставлен телескоп Джеймс Вебб.

Телескоп Хабл в отличии от подобных телескопов, расположенных на Земле, обладает более высокой (в 7–10 раз) разрешающей способностью.

С Земли телескопом управляют две структуры: Центр космических полетов Годдарда, который управляет непосредственно полетом, и Научный институт космического телескопа, в обязанности которого входят научные исследования и руководство.

Параметры орбиты

Апогей: 571 км.

Перигей: 565 км.

Период обращения вокруг Земли: 96,2 мин.

Длина телескопа Хабл составляет 13,3 метров, диаметр 4,3 метра, размах солнечных батарей 2,0 метра. Масса телескопа Хабл 11000 кг, приборы, установленные на нем увеличивают его массу до 12500 кг. Рефлекторный телескоп Хаббл оснащен зеркалом диаметром 2,4 метра.

Конечно, по диаметру зеркала данный телескоп не самый крупный, но по значению его несомненно нужно занести в ТОП-10.

Телескоп Хаббл обслуживается космонавтами во время полетов на космических кораблях. Было решено обслуживать телескоп на орбите раз в три года. За все время нахождения телескопа Хаббл на орбите его обслуживали пять раз. Телескопом Хаббл было сделано 700 000 снимков 22 000 небесных тел – звезд, планет, галактик. Ежедневно с телескопа Хабл на Землю отправляется 15 гигабайт информации.

Астрономы всего мира используют данные телескопа Хаббл в своих исследованиях, по данным, полученным с телескопа написано более четырех тысяч научных статей.

Для астрономических исследований данные, обнаруженные телескопом Хабл просто незаменимы. Телескопом Хаббл впервые был сделан снимок поверхности Плутона. Получены снимки ультрафиолетовых полярных сияний на Сатурне, Юпитере и Ганимеде. С телескопа Хаббл были сделаны качественные изображение столкновения Юпитера и кометы Шумейкеров-Леви 9, которое произошло в 1994 году.

Благодаря качественным изображениям с телескопа Хаббл частично было подтверждено существование чёрных дыр в центрах галактик. Было доказано, что у большинства звёзд происходит процесс формирования планет. Сформировалось более четкое представление о Вселенной, представляющей собой ускоряющуюся Вселенную, заполненную тёмной энергией. Снимки телескопа Хаббл определили возраст Вселенной, который составляет 13,7 млрд. лет. Сравнение снимков, сделанных телескопом Хабл доказало, что Вселенная однородна.

Полученные "Хабблом" данные сперва аккумулируются в бортовых накопителях, затем, через систему спутников связи, расположенных на низкой орбите, они передаются телескопом в Центр космических полетов имени Годдарда в штате Мэриленд.

Для технического обслуживания и ремонта "Хаббла" НАСА осуществило пять полетов шаттла к телескопу. Последнее из таких путешествий предпринял экипаж "Атлантиса" в мае 2009 года. Тогда астронавты установили на телескопе датчик системы точного наведения, три новых батареи, несколько термозащитных пластин. Эта экспедиция "Атлантиса" стала последней миссией шаттла с целью модернизации космической обсерватории. Больше подобных полетов в НАСА не планируют, но надеются, что "Хаббл" проработает еще от пяти до девяти лет, добывая для ученых новую бесценную информацию.

Теперь давайте просмотрим небольшие отрывки из фильма «Взгляд в небо. 400 лет телескопических открытий».

(К сожалению, у меня отсутствует возможность выложить специально отобранные мною отрывки из документального научно-популярного фильма "Взгляд в небо" из-за большого веса. Поэтому если найдете фильм, посмотрите с вашими слушателями, но не весь конечно, а отрывками. Также рекомендую посмотреть и показать людям фильм "Ночное небо южного полушария" про VLT. У меня на лекции просмотр этих фильмов шел на ура).

Изменено пользователем Liter_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Лекция про любительские телескопы

 

Уважаемые коллеги!

 

Тема нашего сегодняшнего занятия посвящена основному инструменту каждого астронома, а именно телескопу. Мы рассмотрим разные виды телескопов, их устройство. В общем и целом, сегодняшнее занятие знаменует собой некоторый отход от теории и переход в новое качество, а именно в практику наблюдений и работы. Этому переходу мы с вами посвятим 3 занятия, первое из которых уже проходит сегодня, второе занятие, которое наступит через неделю, мы с вами посвятим углубленному изучению оптических аксессуаров, а на третьем занятии изучим календарь астрономических событий на месяц и год, а также функционал одной замечательной компьютерной астрономической программы «Стеллариум».

Таким образом, после завершения трех занятий вы будете уже в значительной степени подготовлены для проведения самостоятельных наблюдений астрономических явлений и событий, будете пользоваться астрономическими ресурсами сети Интернет, владеть или, по крайней мере, иметь представление, что такое телескоп, как с ним обращаться и что можно в него увидеть. Смею надеяться, что для тех из вас, кто в недалеком будущем планирует приобрести свой первый телескоп и серьезно погрузиться в любительскую астрономию, наши занятия окажутся небесполезными.

 

Итак, мы с вами переходим к нашей лекции, посвященной телескопам.

С чего бы я хотел начать наше занятие? Ну, во-первых, я хотел бы начать с того, что задам вопрос аудитории, какими вы представляете себе космические объекты, которые вы увидите в телескоп? Дело в том, что наше сознание заполнено фотографиями космических объектов, полученными очень большими телескопами, установленными высоко в горах или вознесенными даже на орбиту, как в случае телескопа Хаббла. Посмотрите на сравнительные снимки таких объектов, как Туманность Ориона или галактика Туманность Андромеды. Более яркие и цветные снимки получены с помощью профессиональных, дорогостоящих телескопов, а гораздо более тусклые и зачастую вообще бесцветные снимки получены при помощи любительских телескопов. Разница, как видите, совершенно очевидна.

Поэтому если вы планируете увлечься любительской астрономией, то первое что вам нужно сделать, это избавиться от ожиданий увидеть ночное небо в простенький телескоп также как в телескоп Хаббла. Этого не будет. Но не спешите разочаровываться в астрономии, я рассказал вам лишь об одной из сторон медали.

Чтобы показать вам другую светлую сторону медали, я расскажу о том, как функционирует зрачок в человеческом глазу. На свету диаметр человеческого зрачка уменьшается вплоть до 1,1 мм. А в условиях абсолютной темноты зрачок, наоборот, максимально увеличивается до 7-8 мм. Почему так происходит? Дело в том, что зрачок по своей сути является приемником света. А темнота - есть частичное или полное отсутствие света. Чтобы видеть сетчатке глаза необходима некая минимальная порция света, чтобы в мозг пошел сигнал с изображением. Если света мало (темнота), то сетчатка не способна воспринять информацию об изображении и соответственно мозг посылает сигнал об увеличении отверстия приема света, т.е. зрачка.

Выйдя из светлой квартиры на ночную улицу и посмотрев в небо в первые минуты различаешь свет лишь нескольких звезд. В этот момент диаметр вашего зрачка равен примерно 2 мм. По прошествии минут 20, когда зрение приспосабливается к темноте и диаметр зрачка увеличивается, в небе можно увидеть гораздо больше звезд. Если бы вокруг вас вдруг отключили электроэнергию и погасли все окна в квартирах, все фонари и реклама, то через короткое время вы бы увидели еще больше звезд, потому что ваш зрачок расширился бы до максимальных 7-8 мм.

А теперь представьте на секунду, что ваш зрачок вдруг получил возможность расшириться еще в 10 раз до 70 мм! Сколько звезд вы бы увидели тогда в ночном небе? В десятки-сотни раз больше! А между тем, величина в 70 мм. составляет диаметр передней линзы самого простого любительского телескопа для начинающих или среднего бинокля. То есть все телескопы и бинокли позволяют нам взглянуть в ночное небо так, как если бы светособирающая площадь наших зрачков вдруг увеличилась до диаметра их апертуры.

Звездное небо, хотя бы раз увиденное через телескоп или бинокль, завораживает и не может оставить равнодушным никого. Мириады мерцающих огней в вышине, россыпи драгоценных камней на черном бархате, необыкновенная глубина и сказочные просторы открываются вашему уму и сердцу.

Поэтому хоть любительские телескопы и не показывают космические объекты так, как это делают профессиональные телескопы ученых, тем не менее, они могут вам показать то, что  вполне возможно, вы никогда не видели до этого в жизни. Вот вам и вторая сторона медали.

 

Давайте разберемся подробнее в том, что же видно в телескоп:

Луна. Единственный объект на ночном небе, на котором, посредством телескопа, можно различить объекты размером около 1 километра в поперечнике. Ни американского флага на Луне, ни Лунохода Вам увидеть не удастся.

Планеты Солнечной системы. Видны как разноцветные горошины разного размера (обычно не превышающего размеров буквы «о», какой Вы видите её на экране), с той или иной степенью детализации. Говоря более простым и понятным языком, зелёных человечков на Марсе, равно как и марсоходов, Вы не увидите. Заметить можно объект, линейные размеры которого составляют как минимум несколько сотен километров.

Малые объекты Солнечной Системы (астероиды, кометы, спутники планет, искусственные спутники Земли) обычно видны в виде точек, в некоторых случаях можно обнаружить, что «точка» имеет размер. Исключение, пожалуй, могут составить некоторые кометы при подлете к Солнцу, но они гостьи редкие и капризные.

Звёзды. Видны как точки той или иной степени яркости, без каких–либо подробностей. Телескоп не увеличивает видимого размера звезд. У некоторых звезд отчетливо различимы цвета.

Объекты глубокого космоса или дипскай объекты. Видны как серые пятна различной формы и степени тусклости, с теми или иными подробностями. Нет никаких цветных картинок, которыми заполнен интернет. Степень детализации связана с диаметром объектива телескопа – чем он больше, тем лучше видно. Но пятна почти всегда остаются серыми.

Солнце. Объект интересный для наблюдений, хотя и небезопасный, требующий использования фильтра, через который Солнце выглядит молочно-серым шаром. И да, телескоп способен доказать вам высказывание «И на Солнце бывают пятна».

 

Основные типы телескопов – это линзовый телескоп (рефрактор), зеркальный телескоп (рефлектор) и зеркально-линзовый телескоп (катадиоптрик).

Отличие между указанными телескопами состоит в типе их объектива (используется линза, зеркало, или их сочетание, соответственно). У каждого из типов телескопов есть свои достоинства и недостатки, которые мы с вами обязательно рассмотрим, но чуть позднее.

 

Перед тем как мы с вами перейдем к рассмотрению каждого типа телескопов, мы с вами должны разобраться в некоторых базовых понятиях.

И начнем мы с вами со следующего примера: новичок любитель-астроном пришел в магазин и желает приобрести телескоп. Самый главный вопрос, интересующий его: «А во сколько раз увеличивает телескоп?» А продавец, желающий продать товар и видя неопытность покупателя, может назвать тому любую величину, хоть в 1000 раз. Чтобы не быть таким покупателем «с лапшой на ушах» мы с вами должны разбираться в предмете покупки.

И первое понятие, которое мы с вами изучим – это апертура телескопа (диаметр главной линзы, если это рефрактор или катадиоптрик, или диаметр зеркала, если это рефлектор).

Чем больше диаметр линзы или зеркала, тем больше звездного света соберет ваш телескоп и направит вам прямо в глаз. Помните, в начале лекции я говорил о человеческом зрачке, увеличивающемся в темноте? И о том, что использование оптических приборов позволяет как бы расширять человеческий зрачок в несколько раз? Так вот чем больше апертура телескопа, тем больше как бы расширяется ваш зрачок, тем более тусклые объекты вы сможете увидеть в ночном небе, тем более отчетливо и ярко будут видны детали наблюдаемого объекта.

С апертурой напрямую связан ответ на упоминавшийся вопрос новичка: «А во сколько раз увеличивает телескоп?». Теоретическим пределом для максимального увеличения принято считать число, равное удвоенному значению апертуры телескопа в миллиметрах. Можно даже написать в виде формулы «Максимальное увеличение=2*D». То есть для телескопа-рефрактора с диаметром объектива 90 мм, максимальное увеличение составляет 180 крат (2*90), а для рефлектора с  диаметром зеркала в 130 мм., максимальным будет увеличение 260 крат.

На практике этот предел может быть превышен, но это не приведет к увеличению количества наблюдаемых деталей на поверхности планеты, например, а приведет лишь к увеличению размера этих деталей. При этом изображение еще до достижения теоретического предела 2D с каждым подъемом увеличения начинает вырождаться, яркость его падает, фокусировка становится всё более затруднённой, а объект так и норовит «убежать» из поля зрения вашего окуляра. Вряд ли наблюдения при увеличении в 2D вам покажутся комфортными, поэтому исходя из своей личной практики и опыта других астрономов-любителей, советую не рассчитывать на увеличение большее, чем 1,5D.

Резюмируя сказанное: если Вы видите надпись на коробке телескопа «Увеличение 575х» (или другую столь большую цифру) или слышите от продавца что-то подобное, знайте, что это, скорее, недобросовестная реклама, рассчитанная на несведущего покупателя.

 

Второе очень важное понятие – это фокусное расстояние телескопа (расстояние от объектива до плоскости, в которой он строит изображение удалённых предметов). Не вдаваясь в подробности можно сказать, что фокусное расстояние рефракторов и рефлекторов – это примерно длина их трубы. У катадиоптриков все несколько сложнее, но мы опустим их из рассмотрения.

Так вот, длиннофокусный телескоп даёт нам лучшее изображение, чем короткофокусный, и в первую очередь это связано с особенностями изготовления оптических деталей (более короткофокусное устройство сложнее изготовить, кроме того, у короткофокусных телескопов сильнее заметны ошибки и неточности обработки оптических поверхностей). Однако длинный фокус приводит к увеличению габаритов (к увеличению длины трубы).

Получается противоречие – или качественное изображение, но неудобство использования из-за больших габаритов, или изображение похуже, но устройство более компактное, удобное.

Кроме того, используя короткофокусные телескопы очень сложно добиться высоких увеличений (практический предел увеличения в районе 1D), зато такие телескопы лучше зарекомендовали себя как мобильные устройства, используемые для наблюдений с небольшими увеличениями (например, для наблюдений широких звездных полей).

Длиннофокусные же телескопы легче выдерживают наблюдения с максимальными увеличениями (практический предел увеличение 1,5D, редко 2D), то есть подходят скорее для наблюдений планет. Но на таких телескопах гораздо сложнее получить изображение с широким полем зрения, то есть наблюдение протяженных объектов будет затруднительным (не буквальное конечно ощущение, что смотришь в небо, как в замочную скважину).

Именно в связи с этим производители идут на разные компромиссы и изготавливают разные телескопы, а покупателю остаётся подобрать для себя некий прибор, оптимальный именно для него.

 

Несколько слов об окулярах. Как правило, в составе телескопов идет пара комплектных окуляров. Именно в них (в окуляры) мы смотрим, когда наблюдаем объекты. Окуляры, как правило, сменные. У каждого окуляра есть собственное фокусное расстояние, которое обычно пишется на его поверхности в мм. Увеличение, которое можно получить при использовании телескопа и окуляра рассчитывается по формуле: фокусное расстояние телескопа / фокусное расстояние окуляра. Например, у вас рефрактор с фокусным расстоянием 900 мм. и пара окуляров с фокусными расстояниями в 10 мм. и в 20 мм. Делим 900 на 10 и на 20 и получаем, что на данном телескопе при использовании двух комплектных окуляров вы сможете увидеть разные объекты при увеличении в 90 и в 45 крат.

 

Ну что ж, мы с вами рассмотрели базовые понятия и теперь перейдем к более подробному рассмотрению типов телескопов.

Рефрактор.

post-1593-0-98858300-1424589075.jpg

В качестве светособирающего устройства используется линзовый объектив. Чем больше диаметр объектива (апертура), тем сложнее его изготовить с нужной степенью точности и тем дороже, в конечном итоге, телескоп – рефрактор. Массово изготавливаются рефракторы с диаметром объектива от 70 мм. до 150 мм.

Основных плюсов у рефрактора ровно три:

  1. Наиболее неприхотлив в эксплуатации, то есть:
  • имеет закрытую с обеих сторон трубу, что препятствует оседанию пыли на внутренних частях телескопа;
  • имеет минимальное время термостабилизации, то - есть время приведения телескопа в температурное равновесие с окружающей средой самое маленькое.
  1. Позволяет проводить наблюдения земных объектов (изображение при использовании соответствующей оборачивающей призмы прямое, неперевернутое).
  2. Имеет максимально контрастное, качественное изображение, поскольку не имеет центрального экранирования, как телескопы других систем.

Минусы тоже есть:

  1. Более высокая цена по сравнению с рефлекторами при одинаковой апертуре (двойная разница в цене).
  2. Небольшая апертура рефракторов. Как уже было сказано выше, максимальная серийно выпускаемая апертура линзовых объективов составляет всего 150 мм., тогда как у серийно выпускаемых рефлекторов диаметр зеркал достигает 400 мм.  
  3. Наличие хроматических аберраций (при просмотре на больших увеличениях ярких объектов, например планет, вокруг них наблюдается цветная кайма, обычно – сине-фиолетового цвета).

 

Рефлектор.

post-1593-0-25109900-1424589214.jpg

В телескопе-рефлекторе свет собирает вогнутое зеркало, затем фокусируемый пучок света выводится к окуляру с помощью дополнительного, т.н. вторичного зеркала. В связи с тем, что вторичное зеркало, так или иначе, экранирует (закрывает) центральную часть главного зеркала, получается, что часть объектива не участвует в светособирании. Это приводит к тому, что общий контраст картинки несколько уменьшается по сравнению с телескопами, где центральное экранирование отсутствует. Но с другой стороны, изготовить зеркало проще и дешевле, чем линзу такого же размера. Из-за этого телескопы-рефлекторы в целом гораздо дешевле аналогичных по апертуре рефракторов. Серийно выпускаются телескопы с диаметром главного зеркала от 76 до 400 мм.

Существует стойкое мнение, что апертуры много не бывает. Некоторые начинающие любители, особенно - имеющие подходящие условия (например, проживающие в частном доме в темном месте) могут позволить себе и 250 мм. рефлектор и даже еще больший телескоп.

Следует учитывать, что изображение, получаемое в телескопе-рефлекторе, непригодно для наземных наблюдений (изображение перевернуто вверх ногами). Но для наблюдения небесных светил это не играет особой роли.

Кроме того, за счет центрального экранирования, по своим основным характеристикам рефлектор несколько уступает рефрактору той же апертуры. И последний немаловажный фактор – от зеркала отражается не 100% света, а в самом лучшем случае, около 90% (в реальности эта цифра несколько меньше). Таким образом, телескоп–рефлектор с апертурой 100-110 мм эквивалентен 80-85 мм рефрактору.

К основным плюсам рефлекторов относится их низкая стоимость и отсутствие хроматизма, присущего рефракторам. К минусам относится необходимость периодической юстировки (хотя процедура довольно проста и должна быть подробно описана в руководстве пользователя телескопа), падение контрастности изображения за счёт центрального экранирования, открытая для доступа пыли к зеркалам труба, более длительное по сравнению с рефракторами время термостабилизации.

 

Зеркально-линзовый телескоп (катадиоптрик).

post-1593-0-16076300-1424589276.jpg

Я не буду подробно останавливаться на рассмотрении именно этого типа телескопа, поскольку не имел практического опыта наблюдений в него. Диаметр телескопов этих систем обычно от 90 до 250мм. Из плюсов этих телескопов стоит отметить, прежде всего, компактность (при этом фокусное расстояние этих телескопов достаточно велико – то есть требования к качеству окуляров будут не настолько жёсткими). Изображение, получаемое с помощью таких телескопов, лишено хроматизма рефракторов и некоторых искажений, присущих рефлекторам.

Труба довольно герметично закрыта, что тоже является одним из достоинств. Из минусов – наличие центрального экранирования, высокие светопотери на переотражения в зеркалах, довольно приличный вес (у телескопов больших апертур), чрезвычайно высокая цена. Так же эти телескопы требуют максимального времени термостабилизации.

 

Итак, на сегодня, уважаемые коллеги, мы с вами закончили наше занятие. На следующем занятии мы с вами рассмотрим монтировки телескопов, типы окуляров, узнаем, что такое линза Барлоу, что такое диагональное зеркало и для чего нужны фильтры.

Изменено пользователем Liter_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Выкладываю еще одну лекцию про строение Солнечной системы и Вселенной в целом. Материал рассчитан на 2 лекции, хотя я прочитал ее ребятам за 1 раз, но было видно, что для них это было чересчур. Так что лучше разбейте на 2 занятия. Это не из материалов Звездочета, эта лекция была прочитана много позднее по приглашению в одном лицее для ребят-восьмиклассников год назад примерно.

 

Лекция про строение Солнечной системы, Галактики, Вселенной

 

Здравствуйте, ребята!

 

Меня зовут Дмитрий.

Некоторое время назад меня попросили выступить перед вами, показать в телескоп некоторые интересные небесные объекты. И я решил согласиться, поскольку тема астрономии мне близка и сам я себя считаю астрономом-любителем.

План сегодняшнего мероприятия следующий:

Первое это вступление. Я расскажу, как увлекся астрономией и какие общественно-значимые действия в данной области совершил. А также о том, что такое астрономия, почему так важно ее знать, и на кого можно ориентироваться в случае появления у вас такого увлечения. Ну а также затрону немного астрологию.

Второе – это сама лекция. Выбирая тему лекции, я немного сомневался: на самом деле в области астрономии можно осветить много вопросов. Можно  рассказать об истории зарождения астрономии с древнейших времен до эпохи изобретения телескопа, можно рассказать о самих телескопах – рефракторах, рефлекторах и зеркально-линзовых, о самых крупных телескопах, с помощью которых астрономы заглядывают в далекие уголки Вселенной. Можно рассказать о зарождении нашей Вселенной и ее эволюции, о поиске жизни на планетах Солнечной системы, о поиске планет около ближайших к нам звезд. Существует множество и других тем.

Но в итоге я выбрал, пожалуй, самый выгодный вариант: сегодня я вам буду рассказывать о нашей Солнечной системе. Это то место, в котором мы с вами живем. Это крохотное место в масштабах Галактики и непредставимо маленькое место в масштабах наблюдаемой Вселенной, но это наш дом, который мы с вами должны знать.

Третье. Вы видите этот телескоп. И если техника нас с вами сегодня не подведет и погода не испортится, то после окончания лекции и ваших вопросов мы с вами увидим несколько объектов на ночном небе. Я планирую провести наблюдения Луны и Юпитера.

Итак, я огласил вам план и теперь плавно перехожу к вступлению.

Любительская астрономия – мое хобби. В активную фазу оно вступило в июле 2010 года, когда я купил свой первый в жизни телескоп – рефрактор Sky-Watcher в магазине Снежный барс. За день до покупки телескопа я открыл тему на городском форуме Улановка «Есть ли в городе любители-астрономы? Обсудим телескопы, наблюдения и т.д.» Потом, приобретя телескоп, сделав первые наблюдения, я стал читать книги, просматривать федеральные астрофорумы и астросайты в поисках нужной информации и т.д.

(показать все слайды Презентации 1)

post-1593-0-98028300-1424825120.jpg

post-1593-0-87102200-1424825126.jpg

post-1593-0-37590800-1424825130.jpg

post-1593-0-99530100-1424825133.jpg

post-1593-0-56289700-1424825139.jpg

post-1593-0-01737300-1424825145.jpg

post-1593-0-96591500-1424825149.jpg

post-1593-0-74445100-1424825156.jpg

post-1593-0-29996500-1424825162.jpg

 

2 октября 2010 года мы провели первый в нашем городе Улановка АстроФест-2010. Данное мероприятие было проведено поздним вечером возле здания Городского культурного центра в Железнодорожном районе. Были прочитаны короткие лекции о строении нашей Солнечной системы, а также о строении и типах любительских телескопов. Затем мы организовали наблюдения планеты Юпитер. В этот момент он находился на наиболее близком расстоянии от Земли, и выглядел в ночном небе как достаточно крупная яркая звезда. Мероприятие посетило примерно 120 человек.

В марте 2011 года мною была проведена астрономическая тротуарка на улице Ленина днем. Наблюдали Солнце через фильтр. В телескоп посмотрело не менее сотни человек. Успех мероприятия был очевиден, и поэтому 9 апреля 2011 года была проведена еще одна астрономическая тротуарка, которая мы посвятили 50-летнему юбилею первого полета человека – советского космонавта Ю.А. Гагарина, в космос. Было выставлено 7 телескопов. Мы наблюдали сначала Солнце через специальные солнечные фильтры, а позднее – Луну. Тротуарку посетило около 2000 человек. 99% людей впервые в жизни получило возможность посмотреть на Луну или Солнце через настоящий телескоп.

После этого я некоторое время (около двух месяцев) вел еженедельные занятия в организованном астрономическом кружке «Звездочет» при Городском дворце детско-юношеского творчества.

22 декабря 2012 года в самый канун «Конца света» я был приглашен в филиал Кяхтинского музея им. Обручева для проведения лекции по астрономии, на которой разоблачал некоторые слухи о загадочной планете Нибиру, о параде планет и т.п.

В июне 2013 года в ходе участия в республиканской выставке «Туризм и отдых в Бурятии» наша компания предлагала всем желающим организацию выезда для просмотра ночного неба в телескоп, а также проведение лекций по астрономии для учащихся школ. Благодаря этому предложению компания была награждена медалью выставки.

Вот такова краткая информация обо мне.

Что такое астрономия? В переводе с греческого слово «Астро» означает звезда, а слово «Номос» – закон. Так что астрономия - это законы о звездах или звездные законы. Астрономию нередко путают с астрологией. Но астрономия в отличие от астрологии никогда не устанавливала связь между положением светил в небе в момент рождения человека с его дальнейшей судьбой.

Около двух тысяч лет назад Клавдием Птомелеем, кстати неплохим астрономом того времени, были разработаны астрологический таблицы для каждого знака Зодиака. Современные астрологи руководствуются ими до сих пор. Что такое зодиак или зодиакальный круг созвездий? Всего в ночном небе насчитывается 88 созвездий, из которых 12 созвездий входят в зодиакальный круг – тот воображаемый круг на небосводе, по которому в течение года движется Солнце с точки зрения наблюдателя с Земли.

Согласно таблицам Птомелея Солнце находится, к примеру, в созвездии Льва в период с 23 июля по 23 августа, и соответственно все люди, рожденные в этот период, могут считать себя, рожденными под знаком зодиака Льва.

Давайте посмотрим, так ли это? Запускаем программу Стеллариум. Вначале я вам покажу зодиакальный круг созвездий. Итак, вы видите, что в небе много созвездий, но лишь 12 из них Солнце пересевает в течение года. Теперь я прошу назвать кого-нибудь из вас свои даты рождения и тот знак зодиака, под которым как вы считаете, родились. И мы с вами проверим, не ошибаетесь ли вы.

Как видите, с момента составления астрологических таблиц Клавдием Птомелеем многое изменилось. В частности, положение звезд относительно наблюдателя с Земли теперь несколько иное. Но астрологи по-прежнему руководствуются этими устаревшими данными. Можно ли в этой связи иметь хоть какое-то доверие к астрологическим прогнозам?

 

С 2008 учебного года Астрономия как предмет была отменена в учебных программах всех школ. И результаты не замедлились сказаться.

Показать слайд 1 Презентации 2

post-1593-0-38988100-1424825497.jpg

В январе 2011 года ВЦИОМ было проведено социологическое исследование 1600 россиян в 138 населенных пунктах нашей страны. Около 33% респондентов согласились с утверждением о том, что Солнце крутится вокруг Земли. Подумайте об этом – каждый третий россиянин думает об устройстве Вселенной также, как думали о нем в средние века! Как будто не было открытия Николая Коперника, как будто не судили Галилео Галилея, как будто не сгорел на страшном костре инквизиции знаменитый Джордано Бруно!

Показать слайд 2 Презентации 2

post-1593-0-47892400-1424825502.jpg

Уважаемые друзья! В советские годы наука, научные достижения и открытия были популярными. Находились талантливые писатели, обозреватели и журналисты, которые хорошо разбирались в сложных научных вопросах и одновременно умели объяснять их людям простым и доступным языком. А астрономию и космонавтику окружал романтический и героический ореол. Известный советский поэт Юрий Визбор написал:

Зато мы делаем ракеты

Перекрываем Енисей

А также в области балета

Мы впереди планеты всей!

Показать слайд 3 Презентации 2

post-1593-0-90358600-1424825506.jpg

На современном этапе в эпоху телепередач с интеллектуальным уровнем «Дома-2», газетных публикаций с очередным астрологическим прогнозом и т.д., люди, на мой взгляд, соскучились по нормальному изложению информации. Наука, научный взгляд на мир, сейчас остро нуждается в популяризации, в объяснении обществу, широким слоям населения, чем она занимается, какие задачи решает, какие перспективы перед ней стоят и т.д.

К счастью, популяризаторы науки в России есть. Увидеть в записи лекции Михаила Марова – академика РАН, а особенно Владимира Сурдина – сотрудника ГАИШ не просто приятно. Это по настоящему умнейшие замечательные люди, которые в доступной форме рассказывают о многих современных достижениях и открытиях в области астрономии, астрофизики, космологии и т.д. Очень советую найти их книги, их лекции, посмотреть записи их выступлений в Интернете.

Итак, будем считать, что со вступлением мы с вами закончили. Теперь перейдем к нашей основной цели сегодняшней встречи. Вашему вниманию я хочу презентовать обзорную лекцию о Солнечной системе, а также о том, что находится за ее пределами – вплоть до широкомасштабной структуры Вселенной, как она представляется ученым на современном этапе.

 

Показать слайд 1 Презентации 3

post-1593-0-25107900-1424826105.jpg

С древности в Солнечной системе было известно 5 планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, видимые невооруженным глазом на ночном (утреннем или вечернем) небе. Вначале 17 века астрономы окончательно доказали, что Земля – равноправный представитель планет, и их «стало» шесть. В 1781 году был открыт Уран, а в 1846 году – Нептун. Очень долгое время обнаружить что-либо за орбитой Нептуна не удавалось.

Однако настойчивые поиски новых планет принесли успех: в 1930 году за орбитой Нептуна была открыта небольшая планета Плутон. И хотя своим малым размером и сильно вытянутой и наклоненной орбитой Плутон выделялся среди других планет, его все же «записали» в это семейство, поскольку он был заметно крупнее любого из астероидов. До конца 20 столетия принято было считать, что в Солнечной системе девять планет. Но за последние два десятка лет было открыто множества объектов за орбитой Нептуна, причем некоторые из них похожи на Плутон, иные даже превосходят его размерами. Поэтому в 2006 году астрономы уточнили классификацию: 8 крупнейших тел – от Меркурия до Нептуна – считаются классическими планетами, а Плутон стал прототипом нового класса объектов – карликовых планет.

Ближайшие к Солнцу 4 планеты принято называть планетами земной группы, а следующие 4 массивных газовых тела (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) называют планетами-гигантами. Карликовые планеты в основном населяют область за орбитой Нептуна – пояс Койпера, хотя некоторые крупные астероиды, «обитающие» внутри орбиты Нептуна, возможно, также будут отнесены к этому семейству, например, крупнейший астероид Цереру диаметром в 950 км.

Кроме Солнца и планет солнечная система включает в себя многочисленное семейство спутников планет, астероиды, кометы, космическую пыль и т.д. Все это многообразие объектов движется в области преобладающего гравитационного воздействия Солнца.

 

Показать слайд 2 Презентации 3

post-1593-0-93656900-1424826111.jpg

Солнце представляет из себя такую же звезду, как и тысячи других звезд, которые вы сможете вскоре увидеть на ночном небе. Основное ее отличие заключается в том, что оно расположено к нам гораздо ближе, чем любая другая звезда.

На представленном слайде вы можете увидеть ряд характеристик Солнца.

По сравнению с большинством звёзд в нашей Галактике Солнце — довольно большая и яркая звезда. Более яркие и горячие звёзды сравнительно редки, а более тусклые и холодные звёзды встречаются часто, составляя 85 % звёзд в Галактике. Наше Солнце входит в 15% самых крупных звезд галактики.

Показать слайд 3 Презентации 3

post-1593-0-82933800-1424826116.jpg

Посмотрите следующий слайд. Из него хорошо видно, что Солнце является крупнейшим объектом солнечной системы. В массовом соотношении всей Солнечной системы на долю светила приходится 99,86%.  

Температура на поверхности Солнца равна примерно 5500 градусов Цельсия. А в солнечном ядре эта температура достигает 15 млн. градусов. Каждую секунду Солнце теряет из-за излучения чуть более 4 млн. тонн веществ. Впрочем, запасов солнечного вещества хватит еще на несколько миллиардов лет непрерывного горения.

Рассмотрим строение Солнца.

Показать слайд 4 Презентации 3

post-1593-0-33844900-1424826121.jpg

Ядро занимает область примерно в 300000 км. диаметром. Внутри ядра происходят термоядерные реакции превращения водорода в гелий, при этом выделяется огромное количество энергии. По мере удаления от центра Солнца плотность и температура вещества уменьшаются. По этой причине термоядерные реакции почти полностью прекращаются за внешней границей ядра. Температура солнечного вещества на внешней границе ядра составляет примерно 7 млн. градусов.

Вокруг солнечного ядра простирается водородный слой или зона излучения. Толщина этого слоя равна примерно 350 тыс. км. Фотон света, рожденный в ядре, проходит эту зону в среднем в течение 170 тыс. лет. Таким образом, если бы ядро Солнца внезапно «потухло», мы бы с вами узнали об этом спустя много тысяч лет. Температура вещества при движении от внутреннего слоя к внешнему падает с 7 млн. градусов до 2 миллионов.

Ближе к поверхности Солнца возникает вихревое перемещение плазмы, и перенос энергии к поверхности совершается преимущественно движениями самого вещества. Говоря образно – Солнце начинает «кипеть». Такой способ передачи энергии называется конвекцией, а подповерхностный слой Солнца, толщиной примерно 200 тыс. км., где она происходит – конвективной зоной.

Фотосфера (слой, излучающий свет) достигает толщины примерно в 300 км. и образует видимую поверхность Солнца. Из фотосферы исходит основная часть оптического излучения Солнца. Температура в фотосфере достигает 5500 тыс. градусов.

Солнечные пятна – темные области на Солнце, температура которых понижена примерно на 1500 градусов по сравнению с окружающими участками фотосферы. Солнечные пятна являются областями выхода в фотосферу сильных магнитных полей.

Теперь рассмотрим жизненный цикл Солнца.

Показать слайд 5 Презентации 3

post-1593-0-68360200-1424826125.jpg

Считается, что Солнце сформировалось примерно 4,5 млрд. лет назад из облака молекулярного водорода. Звезда такой массы, как Солнце, должна существовать  примерно 10 млрд. лет. Таким образом, сейчас Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла.

Спустя 1 млрд. лет с настоящего времени наше дневное светило будет ярче на 11 %, чем сейчас. Увеличение светимости Солнца в этот период таково, что поверхность Земли будет слишком горяча для того, чтобы на ней могла существовать жизнь в её современном понимании. Несмотря на это, она может остаться в океанах и полярных областях.

Через 3,5 млрд. лет яркость Солнца возрастёт на 40 %. К тому времени условия на Земле будут подобны условиям на Венере сегодня: вода с поверхности планеты исчезнет полностью и улетучится в космос. Эта катастрофа приведёт к окончательному уничтожению всех форм жизни на Земле.

Спустя 7,8 млрд. лет Солнце станет красным гигантом. Расширяющиеся внешние слои Солнца в это время достигнут современной орбиты Земли. Даже если наша планета избежит поглощения Солнцем, вся вода на ней перейдёт в газообразное состояние, а её атмосфера будет сорвана сильнейшим солнечным ветром.

После того как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, его внешняя оболочка будет сорвана, и из неё образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированный из ядра Солнца белый карлик, очень горячий и плотный объект размером с Землю. В течение многих миллионов лет он будет постепенно остывать и угасать.

Перейдем теперь от Солнца к планетам.

 

Показать слайд 6 Презентации 3

post-1593-0-10945900-1424827444.jpg

Ближайшей к Солнцу планетой является Меркурий. На представленном слайде вы можете увидеть ряд характеристик данной планеты.

Меркурий – это самая маленькая планета солнечной системы. На поверхности Меркурия, обращенной к Солнцу, очень жарко плюс 430 градусов, а в тени – космический холод минус 180 градусов. Атмосфера практически отсутствует. Внешняя поверхность Меркурия напоминает лунную.

В настоящее время на орбите Меркурия трудится американский космический аппарат Messenger. Им сфотографирована вся поверхность планеты. Обнаружено неожиданно огромное ядро Меркурия, занимающее до 85% радиуса планеты! На полюсах Меркурия на дне кратеров, неосвещаемых Солнцем, обнаружены возможные запасы воды в виде льдов.

 

Показать слайд 7 Презентации 3

post-1593-0-72853500-1424827448.jpg

Следующей планетой является Венера. На представленном слайде вы можете увидеть ряд характеристик данной планеты. Венера – самый яркий (не считая Луны) объект на вечернем и утреннем небосклоне. Сейчас Венеру можно наблюдать по утрам до восхода Солнца.

Венерианская атмосфера примерно в 100 раз массивнее земной. Облака Венеры отражают 77% падающего на них солнечного света. Мощная атмосфера Венеры, состоящая в основном из углекислого газа, частично пропускает к поверхности 23% солнечного излучения. Это излучение нагревает поверхность планеты, однако ее тепловое излучение проходит сквозь атмосферу обратно в космос с большим трудом. И лишь когда поверхность нагрета примерно до 460-470 градусов по Цельсию, уходящий поток энергии оказывается равным приходящему.      

Атмосферное давление на Венере равно 96 земным (как на километровой глубине земного океана). Плотность атмосферы у поверхности всего в 14 раз меньше плотности воды! Для сравнения плотность воздуха на Земле меньше плотности воды в 800 раз. Из-за этого ветер, дующий на поверхности Венеры со скоростью 1 м/с, будет чувствоваться как земной, дующий со скоростью 7 м/с.

Показать слайд 8 Презентации 3

post-1593-0-35203400-1424827453.jpg

Космическими аппаратами Венера-13 и Венера-14 в 1982 году было установлено, что энергетические характеристики венерианских молний в 25 раз превосходят параметры земных молний.

На этих станциях также впервые были получены цветные фотографии поверхности планеты. Оказалось, что на поверхности Венеры достаточной светло, примерно также как на Земле в пасмурный день. Спускаемые аппараты провели бурение грунта (при огромной температуре и давлении).

В настоящее время на орбите Венеры работает европейский космический аппарат Венера-экспресс.

Переходим к третьей планете Солнечной системы – к Земле.

 

Показать слайд 9 Презентации 3

post-1593-0-33124800-1424827458.jpg

Земля – это третья планета солнечной системы, ее основные характеристики приведены на слайде.

Обратите внимание на глобус Земли. Около 70% поверхности занимают океаны, их у нас четыре – Тихий океан, Индийский океан, Атлантический океан и Северный ледовитый океан. Иногда выделяют еще южный океан. Оставшиеся 30% поверхности занимают материки и острова. Материков у нас с вами шесть начиная с самого крупного - Евразия, затем Африка, Северная Америка, Южная Америка, Антарктида и Австралия. Площадь крупнейшего острова Гренландия в три раза меньше площади самого маленького материка – Австралии. На глобусе это хорошо видно в отличии от карт земной поверхности, на которых Гренландия выглядит нисколько не меньше Австралии.

Тихий океан конечно огромен и с определенной точки зрения он занимает практически половину Земного шара. Именно в нем находится знаменитая Марианская впадина, глубиной чуть более 11 км. под уровнем моря. А высочайшей вершиной Земли является гора Джомолунгма, находящаяся в Гималаях, ее высота 8,8 км. над уровнем моря. Таким образом, перепад высот на Земле равен примерно 20 км. Ни на Венере, ни на Меркурии таких перепадов высот не найдено. Большими перепадами высот обладает только Марс, но о нем я расскажу позднее.

Обратите внимание на наклон оси Земли относительно воображаемой линии, перпендикулярной плоскости эклиптики. Он составляет 23 градуса. Данный наклон обеспечивает смену времен года в разных полушариях Земли – южном и северном. Когда в Северном полушарии зима, в южном – лето и наоборот. С этим наклоном связаны также такие явления как полярная ночь и полярный день, когда в течение нескольких месяцев Солнце не показывается из-за горизонта или наоборот не заходит за линию горизонта.

 

Показать слайд 10 Презентации 3

post-1593-0-13710100-1424827464.jpg

Давайте теперь перейдем к Луне, нашему естественному спутнику.

Период обращения Луны вокруг Земли составляет около 29,5 суток. За этот период происходит полная смена лунных фаз: от новолуния к первой четверти, затем полнолуние, затем последняя четверть и снова новолуние. Вращение Луны вокруг своей оси происходит с тем же периодом, за который Луна делает 1 оборот вокруг Земли. Именно поэтому мы видим с Земли только одно полушарие Луны.

С лунной поверхности диск Земли выглядит крупнее лунного диска, видимого с поверхности Земли, более чем в 3,5 раза. При этом Земля в лунном небе никогда не заходит и не всходит за линию горизонта, а все время остается на одном месте. Единственное изменение, наблюдаемое с Луны, это то, что Земля вертится, поворачиваясь в зависимости от суток то одним полушарием, то другим.

Площадь всей лунной поверхности составляет 38 млн. квадратных километров, что составляет 7,4% от площади Земли.

Масса Луны меньше массы Земли в 81 раз. Сила тяжести на Луне в 6 раз меньше силы тяжести на Земле. То-есть человек весом в 60 кг. ощущал бы себя на Луне, как будто его вес равен всего 10 кг.

Орбитальное движение Луны вокруг Земли происходит не в плоскости вращения Земли вокруг Солнца, а немножко под углом, равным примерно 5 градусам. Именно по этой причине солнечные и лунные затмения происходят не каждый месяц, а дважды в год.    

Температура на поверхности Луны в дневное время поднимается до 130 градусов, в тени опускается до -170 градусов.

Показать слайд 11 Презентации 3

post-1593-0-34980900-1424827471.jpg

Обратите внимание на то, как отличаются оба полушария Луны. Со стороны, обращенной к Земле, мы видим, что достаточно большую площадь занимают так называемые темные лунные моря и океаны. С обратной стороны такие участки значительно реже. Это связано с притяжением Земли. Во время метеоритных ударов по поверхности Луны несколько миллиардов лет назад вырывающаяся из глубин лава намного легче выходила на поверхность со стороны Земли, чем с обратной стороны. По мере остывания лава приобретала более темный оттенок по сравнению с окружающей поверхностью, отсюда возникли лунные моря и океаны.

Показать слайд 12 Презентации 3

post-1593-0-45316000-1424827475.jpg

С 1969 по 1972 года Луну посетило 6 американских пилотируемых экспедиций, на поверхность Луны высадилось 12 астронавтов. Первым из них 21 июля 1969 года ступил на лунную поверхность Нил Армстронг, сказавший перед этим такие слова: «Это маленький шаг для человека и гигантский скачок для человечества».

Поскольку масса Луны относительно мала, плотной атмосферы у нее почти нет. Тени от неровностей рельефа на Луне очень черны, поскольку нет рассеянного в воздухе света. Солнце с лунной поверхности выглядит ярче, чем с Земли, а небо даже днем совершенно темное.

Следующая планета называется Марс.

 

Показать слайд 13 Презентации 3

post-1593-0-20690000-1424827479.jpg

Средняя температура на Марсе в среднем -50 градусов по Цельсию. Но на экваторе во время марсианского лета температура может подниматься до +10 градусов. Диаметр Марса почти в 2 раза меньше Земли. Столь малые размеры позволяют Марсу иметь атмосферу с давлением у поверхности в 150 раз более слабым, чем на Земле.

В апреле 2014 года будет противостояние Марса и Земли – момент, когда благодаря орбитальному движению эти две планеты окажутся на наиболее близком расстоянии друг от друга. Расстояние между планетами составит около 90 млн. км. Яркость Марса в ночном небе Земли в этот момент достигнет величины -1,2. Это не момент великого противостояния, когда расстояние сокращается до 60 млн. км., но тем не менее, в телескоп будут видны многие детали нашего соседа. Моменты обычного противостояния повторяются через каждые 780 дней, а моменты великого противостояния наступают один раз в 15-17 лет.

Ближайшей датой великого противостояния будет июль 2018 года, когда Марс приблизится к Земле на расстояние в 57 млн. км.

Из-за наклона оси Марсу присуще смена сезонов. Однако продолжительность сезонов на Марсе длиннее, чем на Земле почти в два раза.

Один оборот вокруг своей оси Марс совершает за 24 земных часа 40 минут. То-есть сутки на Марсе длятся на 40 минут дольше, чем на Земле. В течение суток температура на Марсе существенно меняется. Зафиксированы перепады температуры от -18 градусов днем до – 63 градусов ночью. Большие изменения температуры связаны с тем, что на Марсе атмосфера очень разреженная, и ночью поверхность быстро остывает, а днем быстро нагревается Солнцем.

Атмосфера Марса содержит 95% углекислого газа, 2,5% азота, 1,6% аргона, менее 0,4% кислорода. В целом состав атмосферы похож на венерианский, однако разница в плотности очень значительная. На поверхности Марса давление атмосферы примерно такое же, как на Земле на высоте примерно в 30 км. (в 150 раз слабее Земного).

Перепад высот на Марсе самый большой в Солнечной системе и составляет около 30 км. На поверхности выделяется крупнейший вулкан – гора Олимп высотой в 26 км. (для сравнения высочайшая вершина Земли – Джомолунгма поднимается на высоту 8,8 км.)

Показать слайд 14 Презентации 3

post-1593-0-20852600-1424827484.jpg

Марс имеет два естественных спутника – Фобос и Деймос (страх и ужас). Они очень малы и имеют неправильную форму. Фобос отдален от поверхности Марса на расстояние 6000 км., а Деймос на 20 тыс. км. Фобос облетает Марс за 7 ч. 39 минут и таким образом, в течение одних марсианских суток трижды всходит и заходит за линию горизонта. Существуют расчеты, по которым Фобос через несколько тысяч лет имеет высокие шансы врезаться в Марс.

Период обращения Деймоса 30 часов 18 минут.

Показать слайд 15 Презентации 3

post-1593-0-19852000-1424827489.jpg

Ни одна планета солнечной системы не исследована так подробно, как Марс. И ни на одной другой планете мы с таким упорством не ищем жизнь, хотя бы на бактериальном уровне. Но пока обнаружены только признаки этой жизни, а не она сама.

Одними из самых известных исследований Марса являются экспедиции трех марсоходов, организованных НАСА в 2004 и в 2012 годах. 

4 января 2004 года на Марс успешно прибыл первый из марсоходов «Спирит» (англ. дух), а 15 января 2004 года второй марсоход «Оппортьюнити» (англ. Opportunity - благоприятная возможность).

Спирит в мае 2009 года застрял в песчаной дюне. В течение последующих восьми месяцев продолжались усилия по его освобождению, к сожалению, неудачные. Ровер продолжали использовать как стационарную платформу, однако связь со Спиритом прекратилось в марте 2010 года. На следующий год НАСА объявило, что усилия не принесли результатов, ровер молчал. Прощание со «Спиритом» состоялось в штаб-квартире НАСА и транслировалось на NASA TV.

Второй марсоход Оппортьюнити продолжает эффективно функционировать, уже более чем в 40 раз превысив запланированный срок, всё это время питаясь только от солнечных батарей. Очистка солнечных панелей от пыли происходит за счёт естественного ветра Марса, что позволяет марсоходу производить геологические исследования планеты.

6 августа 2012 года на поверхность Марса высадился третий марсоход «Кьюрио́сити» (англ. Curiosity — любопытство, любознательность). Марсоход представляет собой автономную химическую лабораторию в несколько раз больше и тяжелее предыдущих марсоходов «Спирит» и «Оппортьюнити».

Показать слайд 16 Презентации 3

post-1593-0-46840700-1424827494.jpg

Аппарат должен будет за несколько месяцев пройти от 5 до 20 километров и провести полноценный анализ марсианских почв и компонентов атмосферы. Предполагаемый срок службы на Марсе — один марсианский год (686 земных суток).

 

Показать слайд 17 Презентации 3

post-1593-0-56010100-1424830766.jpg

Идем далее. По́яс астеро́идов — область Солнечной системы, расположенная между орбитами Марса и Юпитера, являющаяся местом скопления множества объектов всевозможных размеров, преимущественно неправильной формы, называемых астероидами или малыми планетами.

Суммарная масса главного пояса равна примерно 4 % массы Луны. Большинство астероидов, которых насчитывается несколько миллионов, крайне небольшие, вплоть до нескольких десятков метров. При этом астероиды настолько сильно рассеяны в данной области космического пространства, что ни один космический аппарат, пролетавший через эту область, не был повреждён ими.

Выделено 3 основных класса астероидов: углеродные, силикатные и металлические. Все эти классы астероидов, особенно металлические, представляют интерес с точки зрения их будущего промышленного освоения.

В XIX веке наибольшую популярность приобрела гипотеза о том, что астероиды могут быть фрагментами планеты Фаэтон, когда-то существовавшей между орбитами Марса и Юпитера и впоследствии разрушенной. Однако более поздние исследования опровергают эту гипотезу. Одним из аргументов против гипотезы о существовании Фаэтона является крайне малая суммарная масса всех астероидов главного пояса. Скорее всего, пояс астероидов является не разрушенной планетой, а планетой, которая так и не смогла сформироваться ввиду гравитационного влияния Юпитера и, в меньшей степени, других планет-гигантов.

Показать слайды 18-19 Презентации 3

post-1593-0-53224400-1424830773.jpg

post-1593-0-90548500-1424830778.jpg 

Самый крупный из астероидов, Церера, единственная в главном поясе карликовая планета, имеет диаметр более 950 км. (в Церере содержится 32% всей массы астероидного пояса). В настоящее время к Церере подлетает космический аппарат Dawn. Пока на данный момент это наилучшая фотография Цереры, сделанная данным аппаратом.

Показать слайд 20 Презентации 3

post-1593-0-22576400-1424830823.jpg

27 сентября 2007 года к крупнейшим астероидам Весте и Церере была отправлена автоматическая межпланетная станция Dawn. Аппарат достиг Весты 16 июля 2011 года и вышел на её орбиту. После изучения астероида по истечении примерно полугода он направился к Церере, которой достигнет в 2015 году.

 

Показать слайды 21 Презентации 3

post-1593-0-24410400-1424830827.jpg

Юпитер не зря называют царем планет. Это самая крупная планета в Солнечной системе. Масса одного только Юпитера почти в 2,5 раза превышает массу всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Юпитер – единственная планета, центр масс с Солнцем которой, находится не внутри Солнца, а отстоит от него на расстоянии примерно в 7% от солнечного радиуса. У всех остальных планет общий центр масс с Солнцем находится глубоко внутри Солнца.

Экваториальный радиус Юпитера превышает полярный на 7%, то есть Юпитер слегка сплюснут. Это происходит из-за чрезвычайно быстрого вращения Юпитера вокруг своей оси – полный оборот верхней (видимой) части атмосферы Юпитера происходит менее чем за 10 земных часов. Ось вращения Юпитера почти перпендикулярна плоскости орбиты и поэтому на нем нет смены времен года. 

При наблюдениях с Земли во время противостояния Юпитер может достигать видимой звёздной величины в −2,94m, это делает его третьим по яркости объектом на ночном небе после Луны и Венеры.

Противостояния Юпитера происходят с периодом раз в 13 месяцев. В 2014 году противостояние планеты-гиганта пришлось на конец декабря 2013 – начало января 2014 года. Сейчас (сегодня) расстояние от Земли до Юпитера составляет примерно 654 млн. км.

Показать слайд 22 Презентации 3

post-1593-0-30871400-1424832425.jpg

Юпитер состоит в основном из водорода и гелия. Под облаками находится слой глубиной 7—25 тыс. км, в котором водород постепенно изменяет своё состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000 °C). Чёткой границы, отделяющей газообразный водород от жидкого, по-видимому, не существует. Это может выглядеть примерно как непрерывное кипение глобального водородного океана.

Учёные полагают, что Юпитер имеет твёрдое каменное ядро, состоящее из тяжёлых элементов. Его размеры 15—30 тыс. км в диаметре, ядро обладает высокой плотностью. По теоретическим расчётам, температура на границе ядра планеты составляет порядка 30 000 градусов, а давление — до 100 млн. атмосфер.

Юпитер выделяет существенно больше энергии, чем получает от Солнца.

Показать слайд 23 Презентации 3

post-1593-0-84540400-1424832429.jpg

На этом слайде вы можете видеть некоторые характеристики планеты.

Характерной особенностью внешнего облика Юпитера являются его полосы. Это происходит за счет поднятия одних слоёв, и опускания вниз других. Потоки, выносящие внутреннее тепло к поверхности, внешне проявляются в виде светлых зон, их светлая окраска объясняется, видимо, повышенной концентрацией ярко-белых кристаллов аммиака. А области нисходящих потоков, выглядящие как тёмные пояса, состоят, из красно-коричневых кристаллов гидросульфида аммония. Зоны и пояса имеют разную скорость движения. На границах поясов и зон наблюдается сильная турбулентность, которая приводит к образованию многочисленных вихревых структур. Наиболее известным таким образованием является Большое красное пятно, наблюдающееся на поверхности Юпитера в течение последних 300 лет.

Расположение полос, их ширины, скорости вращения, турбулентность и яркость периодически изменяются.

 

Показать слайд 24 Презентации 3

post-1593-0-70439400-1424832435.jpg

На сегодняшний день у Юпитера известно 67 спутников, но крупнейшими спутниками, открытыми еще Галилеем, являются только 4 – это Ио, Каллисто, Ганимед и Европа (последний спутник слегка меньше Луны, остальные все крупнее по размерам). Некоторые из них мы с вами сегодня также возможно увидим в телескоп.

Показать слайд 25 Презентации 3

post-1593-0-40339900-1424832441.jpg

Ближайший к Юпитеру называется Ио. Его характеристики вы можете видеть на представленном слайде.

Открытие действующих вулканов на Ио было несомненной сенсацией. Ио считается объектом, обладающим наибольшей внутренней активностью в Солнечной системе. По относительной распространенности вулканизм на Ио примерно в 100 раз превышает современный вулканизм Земли. Из жерла вулканов сернистый газ и пары серы выбрасываются со скоростью около 1 км/с на высоту в сотни километров над поверхностью спутника. Вся поверхность Ио покрыта продуктами извержений и имеет оранжевый цвет, поверхность спутника постоянно обновляется.

Показать слайд 26 Презентации 3

post-1593-0-03364300-1424832446.jpg

И все это потому, что поверхность спутника все время оказывается растягиваемой в разные стороны: огромной массой Юпитера с одной стороны, и немалыми по массе остальными его спутниками с другой. Внутренности Ио непрерывно деформируются, сжимаются и растягиваются. В результате выделяется немалая энергия в виде тепла, что и оказывается решающим фактором, поддерживающим геологическую активность луны.

Показать слайд 27 Презентации 3

post-1593-0-44640700-1424832450.jpg

Вторым крупным спутником Юпитера является Европа. Его характеристики вы можете видеть на представленном слайде.

Вся поверхность спутника состоит из ледяной коры, испещренной сетью светлых и темных линий: это трещины в ледяной коре, возникшие в результате тектонических процессов. Ширина разломов составляет от нескольких километров до сотен километров, а протяженность достигает тысяч километров. Оценка толщины ледяной коры колеблется от нескольких километров до десятков километров. Поверхность Европы одна из самых ровных в Солнечной системе, лишь немногие образования, напоминающие холмы, имеют высоту до нескольких сотен метров.

В недрах Европы также выделяется энергия приливного взаимодействия, которая поддерживает в жидком состоянии подледный океан, возможно, даже теплый. Глубина жидкого подповерхностного океана может достигать около 100 км, а его объём превышать земной мировой океан вдвое. Неудивительно поэтому, что есть предположения о возможности существования в этом океане простейших форм жизни.

Показать слайд 28 Презентации 3

post-1593-0-52032600-1424832456.jpg

Ганимед - крупнейший спутник в Солнечной системе. Его характеристики вы можете видеть на представленном слайде.

Диаметр этой луны Юпитера на 8 % больше, чем у Меркурия, но масса Ганимеда составляет всего 45 % массы Меркурия. На поверхности Ганимеда наблюдаются два типа ландшафта. Треть поверхности спутника занимают тёмные области, испещрённые ударными кратерами. Их возраст доходит до четырёх миллиардов лет. Остальную площадь занимают более молодые светлые области, покрытые бороздами и хребтами.

Показать слайд 29 Презентации 3

post-1593-0-29657900-1424832461.jpg

Каллисто — внешняя из четырёх галилеевых лун. Характеристики этого спутника вы можете видеть на представленном слайде.

По размерам и средней плотности Каллисто почти не отличается от Ганимеда. Большую часть массы спутника (до 60%) составляет водяной лед. Поверхность Каллисто покрыта многочисленными ударными кратерами, что свидетельствует о ее древности (возраст около 3.5 млрд. лет).

В ходе изучения галилеевых спутников была высказана интересная гипотеза о том, что на ранних этапах своей эволюции планеты-гиганты излучали в космос огромные потоки тепла. Излучение Юпитера могло плавить льды на поверхности трех ближайших галилеевых спутников; на четвертом – Каллисто – этого не должно было произойти по причине его удаленности от Юпитера на 2 млн. км., потому его поверхность так отличается от поверхностей более близких к Юпитеру спутников.

 

Наиболее интересными и захватывающими исследованиями Юпитера занималась американская космическая станция Галилео с 1995 по 2003 годы. В ходе данных исследований от борта Галилео в июле 1995 года отделился спускаемый зонд и после пяти месяцев самостоятельного полета 7 декабря 1995 года он вошел в атмосферу Юпитера...

Показать слайд 30 Презентации 3

post-1593-0-14766900-1424832469.jpg

При подлете к Юпитеру скорость спускаемого аппарата, ускоренного притяжением гигантской планеты, достигала 45 км/сек. Однако за первые две минуты вхождения аппарата в атмосферу планеты сопротивление ее верхних слоев уменьшило его скорость до нескольких сотен метров в секунду. Температура на поверхности аппарата в это время более чем в два раза превышала температуру солнечной фотосферы!

Приблизительно через две минуты после прохождения максимальных перегрузок с помощью малого парашюта был выпущен основной парашют, на котором аппарат и продолжил свой спуск. Еще спустя десять секунд произошел сброс лобового экрана, и почти сразу после этого момента начались прямые измерения характеристик атмосферы Юпитера.

Измерения продолжались ровно 57 минут до тех пор, пока экстремальные значения температуры и давления не привели к прекращению работы систем связи и передачи данных. Это произошло на глубине в 156 км.

Оставшийся в системе Юпитера аппарат отработал весьма успешно, поставляя большой объем высококачественной информации. Наиболее значительным стало почти двухгодичное исследование Европы, позволившее открыть океан под ледяной коркой. 21 сентября 2003 года аппарат вошел в атмосферу Юпитера и прекратил свое существование.

 

Показать слайд 31 Презентации 3

post-1593-0-11029200-1424834271.jpg

Следующим газовым гигантом является Сатурн. Это вторая по величине планета солнечной системы. При этом масса Сатурна в 95 раз превышает массу Земли, а объем Сатурна превышает земной в 800 раз. Исходя из этого нетрудно вычислить, что средняя плотность Сатурна составляет всего 0,7 г/см в кубе. Это уникально низкая плотность планеты в Солнечной системе. Фактически, Сатурн мог бы плавать по поверхности воды.

Сутки на Сатурне идут в течение 10 земных часов 34 минут, то есть Сатурн очень быстро вращается вокруг своей оси.

Атмосфера Сатурна на 94% состоит из водорода и на 6% из гелия. Сатурн находится в два раза дальше от Солнца, чем Юпитер, и из-за низких температур в надоблачной атмосфере Сатурна пары аммиака вымораживаются, образуя плотный слой тумана. По этой причине структура поясов и зон у Сатурна выражена не так четко, как у Юпитера. 

Все, наверное, слышали о кольцах Сатурна. Это кольцо состоит главным образом из частичек льда, меньшего количества горных пород и пыли. Вообще, все планеты из группы газовых гигантов обладают кольцами, просто у Сатурна они наиболее впечатляющие. Существует два основных кольца А (внешнее) и В (внутреннее). Вместе они отражают больше света, чем диск самого Сатурна. Кольцо В отделяется от кольца А темной полосой, которая называется щель Кассини, ее ширина почти 4000 км. На самом деле колец у Сатурна во много раз больше.

Кольца Сатурна очень тонкие. При диаметре около 250 000 км их толщина не достигает и километра (хотя существуют на поверхности колец и своеобразные горы). Несмотря на свой внушительный вид, количество вещества, составляющего кольца, крайне незначительно. Если его собрать в один монолит, его диаметр не превысил бы 100 км.

Во время противостояний Сатурна с Землей в небольшие телескопы удается рассмотреть кольца Сатурна, щель Кассини, а также крупнейший спутник Сатурна Титан. Ближайшая дата противостояния с Сатурном - 10 мая 2014 года.

В настоящее время у этой планеты известно 62 естественных спутника. Из них самый известный и крупный спутник называется Титан.

 

Показать слайд 32 Презентации 3

post-1593-0-33691700-1424834275.jpg

Титан является вторым по величине спутником в Солнечной системе, уступающим размерами только Ганимеду – спутнику Юпитера. Также как и Ганимед Титан больше Меркурия.

Титан состоит примерно наполовину из водяного льда и наполовину — из скальных пород. Такой состав схож с некоторыми другими крупными спутниками газовых планет, но Титан сильно отличается от них. Титан является единственным спутником планеты, обладающим плотной атмосферой, состоящей на 98,4% из азота и на 1,6% из метана. Также Титан является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано существование жидкости на поверхности. На поверхности имеются метан-этановые озёра и реки. Температура у поверхности -170 градусов.

Давление у поверхности примерно в 1,5 раза превышает давление земной атмосферы, а сила тяжести в 7 раз меньше, чем на Земле, так что при определенных условиях, учитывая высокую плотность воздуха, человек на Титане, вероятно, смог бы летать, укрепив на руках крылья. 

Если не считать Луну, то Титан единственный спутник в Солнечной системе, на поверхность которого опустился 14 января 2005 года зонд Гюйгенс, отделившийся от космического аппарата Кассини.

Показать слайд 33 Презентации 3

post-1593-0-58151200-1424834280.jpg

Спуск на парашютах сквозь атмосферу спутника занял у «Гюйгенса» 2 часа 27 минут 50 секунд. Столкновение аппарата с поверхностью Титана происходило на скорости 16 км/ч (или 4,4 м/с), при этом приборы испытали кратковременные перегрузки, в 15 раз превышающие ускорение свободного падения на Земле.

Во время спуска «Гюйгенс» отбирал пробы атмосферы. Скорость ветра при этом (на высоте от 9 до 16 км) составила приблизительно 26 км/ч. Бортовые приборы обнаружили плотную метановую дымку (ярусы облаков) на высоте 18—19 км. Внешняя температура в начале спуска составляла −202 °C, в то время как на поверхности Титана оказалась немного выше: −179 °C.

Показать слайды 34-35 Презентации 3

post-1593-0-40369300-1424834284.jpg

post-1593-0-22428100-1424834288.jpg

Снимки, сделанные в ходе спуска, показали сложный рельеф со следами действия жидкости (руслами рек и резким контрастом между светлыми и тёмными участками — «береговой линией»). Однако тёмный участок, на который спустился «Гюйгенс», оказался твёрдым. На снимках, полученных с поверхности, видны камни округлой формы размером до 15 см, несущие следы воздействия жидкости (галька). С помощью внешнего микрофона удалось сделать запись звука ветра на Титане.

Создание аппаратов и реализация миссии "Кассини"-"Гюйгенс" обошлись в 3,3 млрд долларов. Сумма огромная. Научных проектов таких масштабов мало. Но… В интернет-издании CONCORD MONITOR on line, за 18 января 2005 года в статье "Titan unmasked" приводится такая оценка: стоимость миссии 3,3 млрд. долларов соответствует расходам США за 19 дней войны в Ираке…

Показать слайд 36 Презентации 3

post-1593-0-03746600-1424834294.jpg

Другим крайне интересным спутником Сатурна является Япет. Это третий по величине спутник Сатурна. Имея плотность только 1,083 г/см³, Япет должен состоять почти полностью из водяного льда.

Япет был открыт 25 октября 1671 года астрономом Джованни Доменико Кассини. Он был виден в телескоп только тогда, когда находится к западу от Сатурна. В 1705 году, используя более сильный телескоп, Кассини всё же увидел этот спутник во время нахождения к востоку от планеты. Оказалось, что при этом он слабее на 2 звёздные величины. Из этого Кассини сделал два вывода, которые позже подтвердились, — во-первых, одно полушарие Япета намного темнее другого, а во-вторых, Япет всегда повёрнут к Сатурну одной и той же стороной.

Действительно, оказалось, что ведущее (переднее) полушарие Япета чёрное, как копоть, а ведомое (заднее) блестит почти столь же ярко, как свежевыпавший снег.

Граница между ними проходит не точно по меридиану: она изогнута наподобие линии на теннисном мяче. Яркая область (занимающая главным образом ведомое полушарие) заходит на ведущее в районе полюсов, а тёмная заходит на ведомое в районе экватора. Площадь яркой области больше, чем тёмной: около 60 % поверхности Япета.

Показать слайд 37 Презентации 3

post-1593-0-30397800-1424834300.jpg

Яркая область Япета превосходит по альбедо тёмную примерно в 10 раз. По всей видимости, цвет яркой области Япета — ледяного спутника — близок к его изначальному цвету. Тёмный цвет другого полушария, по современным представлениям, вторичен: его создаёт пылевой покров толщиной порядка десятков сантиметров.

Показать слайд 38 Презентации 3

post-1593-0-22764800-1424834304.jpg

Другая уникальная особенность Япета — ряд горных хребтов и отдельных вершин, который тянется вдоль его экватора и известен как стена Япета. Его высота достигает 13 км, ширина 20 км, протяжённость — около 1300 км. Из-за этого хребта Япет напоминает грецкий орех или целлулоидный мячик, склеенный из двух одинаковых половинок.

Происхождение хребта — настоящая загадка. По мнению некоторых астрономов причиной возникновения экваториального хребта могли быть кольца, похожие на кольца Сатурна, которые, в свою очередь, образовались из ледяного космического объекта, обращавшегося в течение продолжительного периода на орбите Япета и постепенно притягиваемого к нему. Сближение тел продолжалось до тех пор, пока приливные силы не разорвали гипотетический спутник Япета на множество фрагментов, из которых сформировались кольца. Дальнейшее гравитационное взаимодействие этих объектов (спутника и его колец) привело к падению колец на поверхность Япета, что привело к появлению кольцевой горной гряды.

После полета Кассини ученые всего мира заговорили еще об одном спутнике Сатурна, который называется Энцелад.

Показать слайд 39 Презентации 3

post-1593-0-19930800-1424834309.jpg

В 2005 году во время изучения Энцелада зондом «Кассини» был открыт богатый водой шлейф, фонтанирующий из южной полярной области. Это открытие, наряду с признаками наличия внутреннего тепла и малым числом ударных кратеров в области южного полюса, указывает на то, что геологическая активность на Энцеладе сохраняется по сей день. Анализ выбросов указывает на то, что они выбиваются из подповерхностного жидкого водного океана.

Показать слайд 40 Презентации 3

post-1593-0-94952000-1424834314.jpg

На поверхности Энцелада температура в среднем составляет −200 °C. При такой низкой температуре ни одна из известных форм жизни не выживет на его поверхности. Однако на поверхности Энцелада довольно много трещин. С их помощью учёные смогли установить, что под ледяной коркой имеется океан. Температура в трещинах может доходить до −85 °C, что значительно выше, чем у поверхности.

По данным с «Кассини», в недрах Энцелада находится углеводородный «суп», жидкая вода и источник тепла, то есть все ключевые ингредиенты для возникновения примитивных форм жизни. На южном полюсе под ледяной коркой Энцелада на глубине 15—20 км находится океан из жидкой воды. Более того, в июне 2011 года учёные с помощью «Кассини» установили, что вода в океане солёная и по составу очень близка к земной. В 2011 году учёные NASA заявили, что Энцелад — «наиболее пригодное для жизни, какую мы знаем, место в Солнечной системе за пределами Земли».

 

Показать слайд 41 Презентации 3

post-1593-0-17345300-1424835357.jpg

Следующей планетой является Уран. На этом слайде вы можете видеть некоторые характеристики планеты.

Интересной особенностью Урана является то, что его ось вращения вокруг своей оси наклонена к воображаемому перпендикуляру его орбиты на угол в 98 градусов. Фактически Уран как-бы катится по своей орбите вокруг Солнца. Из-за такого наклона смена времен года в разных полушариях Урана (северном и южном) происходит через каждые 42 года.

Открытие Урана, невидимого с Земли из-за далекого расстояния,  состоялось уже в эпоху использования телескопов в 1781 году.

Информации об Уране у астрономов не так уж много. Единственным космическим аппаратом, пролетевшим вблизи этой планеты в 1986 году, стал Вояджер-2. Он сфотографировал планету. Атмосфера Урана — необычно спокойная по сравнению с атмосферами других планет-гигантов. Когда «Вояджер-2» приблизился к Урану, то удалось заметить всего 10 полосок облаков в видимой части этой планеты. Такое спокойствие в атмосфере может быть объяснено чрезвычайно малым внутренним теплом. Оно гораздо меньше, чем у других планет-гигантов. Самая низкая температура, зарегистрированная в тропопаузе Урана, составляет 49 К (-224 °C), что делает планету самой холодной среди планет Солнечной системы

Показать слайд 42 Презентации 3

post-1593-0-89841200-1424835362.jpg

Уран имеет 27 естественных  спутников. Из них крупнейшие показаны на слайде.

 

Показать слайд 43 Презентации 3

post-1593-0-99640500-1424835366.jpg

Еще дальше расположена планета Нептун, последняя из классических планет Солнечной системы. На этом слайде вы можете видеть некоторые характеристики планеты.

Открытие Нептуна в телескоп произошло в 1846 году.

Информации о Нептуне, как и об Уране, у астрономов не так уж много. Единственным космическим аппаратом, пролетевшим вблизи этой планеты в 1989 году, стал Вояджер-2. Он сфотографировал планету. Была отмечена крайне высокая скорость ветров на Нептуне, доходящая до 2000 м/с. Это наивысшая скорость ветра в атмосферах планет Солнечной системы.

Показать слайд 44 Презентации 3

post-1593-0-09600100-1424835372.jpg

Нептун имеет 14 естественных  спутников, открытых на сегодня. Крупнейшим из них является Тритон. Это единственный крупный спутник в Солнечной системе, движущийся в обратном направлении.

Особенности строения и орбитального движения Тритона позволяют предположить, что он возник в поясе Койпера, как отдельное небесное тело, похожее на Плутон, и позднее был захвачен Нептуном.

Средняя температура поверхности Тритона составляет 38 К (-235 °C). Это настолько холодная поверхность, что азот, вероятно, оседает на ней в виде инея или снега.

Вблизи экватора на обращённой к Нептуну стороне Тритона обнаружены по крайней мере два (а возможно и больше) образования, напоминающие замёрзшие озера.

На поверхности Тритона мало ударных кратеров, что говорит о геологической активности спутника. В полученных «Вояджером-2» данных было зафиксировано всего 179 кратеров, ударное происхождение которых не подвергается сомнению. Для сравнения, на Миранде, другом спутнике Урана, зафиксировано 835 кратеров. При этом площадь поверхности Миранды составляет 3 % от площади поверхности Тритона.

Показать слайд 45 Презентации 3

post-1593-0-22913000-1424835380.jpg

В области полярной шапки имеются многочисленные тёмные полосы (около 50). Некоторые из них являются результатами действия гейзеров. Азот, пробиваясь сквозь отверстия во льду, выносит пылевые частицы на высоту до 8 км, откуда они, снижаясь, могут распространяться шлейфами на расстояния до 150 км. Все они тянутся в западном направлении, что говорит о существовании ветра на Тритоне. Источники энергии и механизм действия этих выбросов ещё непонятны.

 

Показать слайд 46 Презентации 3

post-1593-0-49768300-1424835384.jpg

Мы с вами рассмотрели последний крупный объект Солнечной системы. Теперь давайте посмотрим на этот слайд, который дает ясное представление о расположении планет в Солнечной системе и их сравнительных размерах.

Показать слайд 47 Презентации 3

post-1593-0-71101800-1424835389.jpg

Так как мы с вами сегодня подробно останавливались на некоторых спутниках планет, на этом слайде вы можете оценить их размеры по сравнению друг с другом и с нашей Землей.

 

Показать слайд 48 Презентации 3

post-1593-0-44816500-1424835394.jpg

До 1930 года астрономы считали, что именно после Нептуна заканчивается граница Солнечной системы. Однако в 1930 году была открыта планета, чья орбита простиралась дальше Нептуна, - Плутон. И с этого времени до 2006 года Солнечная система насчитывала 9 планет.

У Плутона в настоящее время обнаружено 3 спутника – Харон, крупнейший из них, а также 2 маленьких – Гидра и Никс. При этом обнаружена интересная особенность между Плутоном и его спутником Хароном: Харон при вращении вокруг Плутона обращен к нему всегда одной и той же стороной, но и Плутон также обращен к Харону одной стороной! Плутон и Харон – уникальная в Солнечной системе двойная система, очень компактная (Харон находится на расстоянии 19,6 тыс. км. от Плутона), и имеющая беспрецедентно высокое соотношение масс планеты и спутника (1:8). Ближайшим примером является система Земли и Луны, у которой значение соотношения равно 1:81.    

Показать слайд 49 Презентации 3

post-1593-0-67887000-1424835399.jpg

Обратите внимание на данный слайд. Возможно, именно так выглядит наше с вами Солнце с поверхности Плутона.

 

Показать слайд 50 Презентации 3

post-1593-0-49155800-1424835405.jpg

Начиная с конца 20 века астрономы, вооруженные все более совершенными оптическими инструментами, стали обнаружить за орбитой Плутона другие объекты, чей диаметр примерно равен Плутону. К настоящему времени их известно уже около десятка. А объектов с меньшим диаметром известно уже около 1200. Границы Солнечной системы «раздвинулись» во много раз.

Показать слайд 51 Презентации 3

post-1593-0-00204700-1424835411.jpg

По этой причине в 2006 году астрономами разработан отдельный подкласс для планет, похожих на Плутон – карликовые планеты. И Плутон был исключен из состава классических планет, входящих в Солнечную систему.

Изменено пользователем Liter_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Продолжение предыдущей лекции, так как вся она не влезла.

Показать слайды 52-53 Презентации 3

post-1593-0-66504700-1424846126.jpg

post-1593-0-62761400-1424846133.jpg

Плутон, как все показанные ранее транснептуновые объекты, входит в область, расположенную за орбитой Нептуна и которая называется пояс Койпера, по фамилии астронома, впервые предсказавшего наличие данного пояса. По современным оценкам пояс Койпера простирается на расстояние от 30 а.е. (4,5 млрд. км.) до 100 а.е. (15 млрд. км.) Как и пояс астероидов, он состоит в основном из малых тел, однако состоящих преимущественно из метана, аммиака и воды.

И все же границы Солнечной системы простираются значительно дальше.

 

Показать слайд 54 Презентации 3

post-1593-0-88688000-1424846137.jpg

По предположениям астрономов за границами пояса Койпера находится область так называемого рассеянного диска, в целом повторяющего форму пояса, но значительно расширяющегося по мере удаления от Солнца. За областью рассеянного диска находится облако Оорта, окружающее всю Солнечную систему. Границы облака Оорта простираются на расстояние до 2 световых лет от Солнца.

Давайте представим модель Солнечной системы следующим образом:

Пусть Солнце будет шариком диаметром в 14 см. Тогда ближайшая к Солнцу планета Меркурий будет размером в полмиллиметра, и ее орбита будет находиться на расстоянии в 5,7 метра от Солнца. Следующая планета Венера будет размером в 1,2 миллиметра, и она будет находиться в 10,8 метра от Солнца. Земля также будет крохотным шариком в 1,2 миллиметра с радиусом орбиты в 15 метров. Марс – шарик в 6 миллиметров, и он будет находиться в 22 метрах.

Юпитер в этой модели будет довольно крупным шариком диаметром в 1,4 см. Его расстояние от Солнца составит уже 78 метров. Сатурн – шарик в 1,2 см., а расстояние до Солнца составит около 150 метров. Уран – 5 миллиметровый шарик, который кружит по своей орбите на расстоянии в 300 метров, а Нептун такой же шарик, который движется на расстоянии в 450 метров от Солнца. Это невероятно! Шарик нашего Солнца в 14 см. управляет движениями объектов, которые находятся на расстоянии от него в полкилометра! И как вы знаете теперь, это далеко не предел. Здесь заканчивается мой рассказ о Солнечной системе.

 

Показать слайд 55 Презентации 3

post-1593-0-34177600-1424846146.jpg

В окрестностях нашего Солнца в радиусе примерно 20 световых лет обнаружено 50 звездных систем, некоторые из которых состоят из нескольких звезд. Несмотря на относительно небольшое расстояние, большинство звездных систем невозможно увидеть невооруженным глазом. Наиболее близкими к нам звездами по степени убывания их видимой яркости в ночном небе являются:

  1. Сириус. Находится в 8,6 световых годах от Солнца. Диаметр Сириуса превышает диаметр Солнца в 1,7 раз.
  2. Альфа Центавра. Наиболее близкая к Солнцу звезда, которая находится на расстоянии всего в 4,3 световых года. Диаметр этой звезды также превышает солнечный в 1,2 раза. Альфа Центавра доступна для наблюдения только из южного полушария Земли.
  3. Процион А. Находится на расстоянии в 11,4 световых года. Диаметр звезды превышает солнечный в 1,8 раза.
  4. Альтаир. Расположен в 16,8 световых годах от Солнца. Диаметр также превышает солнечный в 1,7 раза.

Теперь о том, как выглядит наша с вами галактика и где находится в ней Солнце.

 

Показать слайд 56 Презентации 3

post-1593-0-67786000-1424846150.jpg

Наша с вами галактика называется Млечный путь. Для наблюдателя с Земли галактика представляет собой туманную полосу, состоящую из множества звезд, простирающуюся от одной лини горизонта до другой. Если бы мы с вами имели возможность отказаться с другой стороны Земного шара, то и там в ночном небе мы бы увидели точно такую же полосу Млечного пути. Кстати, в южном полушарии Млечный путь выглядит ярче, чем в Северном.

Мы видим Млечный путь как полосу по той причине, что наша с вами галактика представляет собой спиралевидный диск, внутри которого мы находимся. 

 

Показать слайд 57 Презентации 3

post-1593-0-93450800-1424846154.jpg

До начала 20 века астрономы считали нашу галактику всей Вселенной. Однако теперь мы знаем, что она является лишь одной из сотен миллиардов галактик в наблюдаемой нами части Вселенной.

Млечный путь содержит, по меньшей мере, около 200 млрд. звезд. Диаметр видимого диска Галактики составляет 100 тыс. световых лет при средней толщине в 1000 световых лет. У Галактики есть несколько спиральных рукавов, с внутренней стороны одного из которых (рукав Ориона) находится Солнечная система. Солнце совершает один оборот вокруг галактического ядра за 220 млн. лет. От ядра Галактики нас отделяет примерно 26000 световых лет, то есть мы находимся где-то посередине между центром и краями галактического диска. Также Солнце сравнительно близко находится к экваториальной полосе Галактики.

Ядро Галактики скрыто от нас массивными газо-пылевыми туманностями. Если бы их не было, то мы бы наблюдали центр Галактики круглосуточно. Его яркость и размеры были бы сравнимы с сотней полный Лун на небе.

У нашей с вами Галактики есть два крупных соседа, образующих вместе с остальными более мелкими галактиками подгруппу Млечного пути, это галактики Большое и Малое Магеллановы облака. К сожалению, они видны только из Южного полушария Земли.

 

Показать слайд 58 Презентации 3

post-1593-0-20465700-1424846160.jpg

Ближайшей крупной галактикой, сравнимой с нашей размерами, является галактика Туманность Андромеды. Она находится на расстоянии в 2,5 млн. световых лет. Вместе с нашей галактикой и их спутниками они образуют местную группу галактик. Центр масс местной группы галактик находится на линии, соединяющей Туманность Андромеды и Млечный путь. Всего в местное скопление входит 50 галактик.

 

Показать слайд 59 Презентации 3

post-1593-0-70668300-1424846164.jpg

Наша с вами местная группа галактик входит в еще более крупное формирование – Местное сверхскопление галактик. Оно образовано из 30000 галактик, а приблизительный диаметр сверхскопления составляет 150-200 млн. световых лет.

Центральное доминирующей место в сверхскоплении занимает скопление Девы. Оно огромно. В центральной его части расположено три крупных эллиптических галактики М84, М86 и М87. Самая крупная из них, М87, по размеру сравнима со всей нашей Местной группой галактик.

Ближайшее аналогичное сверхскопление галактик находится по направлению созвездия Геркулеса. До него около 700 миллионов световых лет, причем на протяжении 300 млн. световых лет по дороге к нему галактики, видимо, не встречаются вовсе.

Таким образом, астрономы установили, что сверхскопления галактик отделены друг от друга гигантскими пустыми пространствами.

 

Показать слайд 60 Презентации 3

post-1593-0-16697900-1424846173.jpg

Крупномасштабная структура Вселенной похожа на ячейки различного размера. Галактики и их скопления концентрируются, к своего рода, изогнутым «стенкам», толщиной порядка 10 млн. световых лет. Некоторые «стенки» тянутся на сотни миллионов лет. Там, где «стенки» смыкаются, образуются сверхскопления галактик. Внутри ячеек, между «стенками», находятся пустоты или «войды» (от англ. Слова void – пустое место), в которых плотность галактик значительном меньше.

 

Показать слайд 62 Презентации 3

post-1593-0-34048600-1424846179.jpg

Границы наблюдаемой нами Вселенной в настоящее время находятся в радиусе чуть более 13 млрд. световых лет. Только в известной нам части Вселенной содержатся около 100 млрд. галактик. Каждая галактика, в свою очередь, содержит от нескольких сотен тысяч до триллионов звезд.

 

 

Итак, уважаемые слушатели, я закончил с текстом сегодняшней лекции. Конечно, информации получилось очень много. Но я хотел бы, чтобы у вас по итогам всей лекции закрепилось несколько выводов:

Первое: астрономия – это очень интересно. На Земле закончился век великих географических открытий, но в космосе начался и продолжается век великих космических открытий. Сегодня во время лекции я рассказывал о некоторых космических аппаратах, исследовавших ближайшие к нам планеты. Некоторые из этих аппаратов продолжают свою работу прямо сейчас: это Мессенджер возле Меркурия, марсоходы Оппортьюнити и Курьосити, Кассини на орбите Сатурна. К далекому Плутону сейчас летит аппарат Новые горизонты, он прибудет к цели своего путешествия в середине 2015 года. В этом же году аппарат Даун достигнет окрестностей крупнейшего астероида Цереры. В июле следующего 2016 года на орбиту Юпитера прибудет зонд «Юнона», который сфотографирует полярные области Юпитера.

Так что впереди у нас всех множество удивительных открытий.

И второе: наша Вселенная огромна. Человек в суете повседневных забот часто об этом забывает, считая свои проблемы, беды или наоборот, радости, грандиозными. Но это не так. Когда мы движимы эгоистичными побуждениями, мы действительно микроскопически ничтожны. Но когда мы воспаряем над действительностью в попытках осознать, найти свое место во Вселенной, мы становимся равны Вселенной.

В заключении, я хочу вам показать один короткометражный учебный фильм про Вселенную. Он длится несколько минут, но для понимания всего вышесказанного сегодня, как мне кажется, он подходит как нельзя лучше.

После фильма мы оставим некоторое время для ваших вопросов и моих ответов на них. Ну а в завершении вечера мы с вами после небольшого перерыва, необходимого для настройки телескопа, попробуем в этот самый телескоп что-нибудь увидеть. Ну а теперь тушим свет и смотрим фильм.

Изменено пользователем Liter_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Лекция Астрономия древних цивилизаций

 

  1. Астрономия каменного века

post-1593-0-40548700-1424912868.jpg

Звёздное небо на протяжении тысячелетий притягивало взоры людей. Постижение звёздных законов бесконечно, однако наблюдательные умы издревле заметили, что многие небесные явления повторяется несчетное количество раз. Повторяется суточный путь Солнца, восход и заход созвездий, лунные фазы. Постепенно человек стал использовать накопленные знания в своей жизни: скотоводам нужно было вовремя перегонять стада на новые пастбища, как-то ориентироваться на местности, земледельцам определять время наступления дождливых или засушливых сезонов, предвидеть наступление зимы или лета. Именно практические потребности - ориентирование в пространстве и времени - привлекли внимание людей к небесным явлениям, к наблюдениям за перемещением Солнца, Луны, к суточному движению звёзд.

 

Постепенно человек выделил созвездия (показать некоторые созвездия в программе Стеллариум). Кстати, 100 тыс. лет назад они имели не такой вид, как сейчас. Например, современный ковш созвездия Большая Медведица напоминал скорее большую колотушку (показать созвездие в программе Стеллариум, вернув время на 100000 лет назад).

Вид ковша созвездия Большая медведица сегодня:

post-1593-0-13440700-1424908644.jpg

Вид того же ковша 100000 лет назад:

post-1593-0-51367300-1424908650.jpg

 

Большинство звёзд так же, как Солнце и Луна, восходят и заходят, но в северной стороне, где Солнце никогда днём не бывает, есть звёзды, которые вообще не заходят (показать околополярные созвездия в программе Стеллариум).

post-1593-0-38631300-1424908938.jpg

 

Если находиться на одном и том же месте и следить за восходом какой-нибудь яркой звезды из ночи в ночь, то станет ясно, что она всегда восходит и заходит в одном и том же месте горизонта. Это можно заметить, ориентируясь на далёкий предмет - дерево или гору. А вот Луна меняет свои точки восхода и захода. Она не только движется вместе со звёздами слева направо, но ещё перемещается среди них от ночи к ночи справа налево, с каждой ночью вставая из-за горизонта все позже и позже.

Вскоре было замечено, через какой период фаза Луны повторяется (29,5 суток). Этот период – месяц - лег в основу первого, лунного календаря. Его появление относится примерно к V тысячелетию до н. э. В эту эпоху возникают первые государства, усложняются мифология и язык, мышление в целом (показать смену фаз Луны в программе Стеллариум).

Так, например, посмотрите, возле какой звезды был восход Луны 22 февраля 2015 года:

post-1593-0-47199400-1424909625.jpg

Через 2 только дня расстояние между той звездой и Луной совершенно изменилось:

post-1593-0-70963200-1424909629.jpg

Наблюдая за месячным движением Луны среди звёзд, люди открыли, что она движется в сравнительно узкой полосе небесной сферы, которую ныне называют поясом зодиака. Луна при движении по небосводу через каждые две-три ночи постепенно переходила из одного созвездия в следующее. Сейчас мы знаем их как созвездия Овна, Тельца, Близнецов и т.д. (показать переход Луны по созвездиям в программе Стеллариум)

Обратите внимание на даты, допустим 22 февраля 2015 года Луна была в созвездии Рыб:

post-1593-0-06757700-1424910172.jpg

А 24 февраля 2015 года уже переместилась в созвездие Тельца:

post-1593-0-95306700-1424910176.jpg

И наконец, 28 февраля 2015 года она уже будет в созвездии Близнецов:

post-1593-0-96918100-1424910181.jpg

По прошествии месяца Луна плавно посетит все 12 зодиакальных созвездий.

С движением Солнца дело обстояло сложнее: ведь днём звёзд не видно. Но люди догадались, что и Солнце перемещается относительно звёзд. Когда лунный путь был разделён на созвездия, выяснилось, что какое-то из них обязательно оказывается на рассвете над местом восхода Солнца, а другое загорается вечером там, где оно закатилось. Зная созвездие, предшествующее Солнцу на рассвете, и созвездие, следующее за ним на закате, можно было легко определить, в каком созвездии между ними находится светило. Так было открыто годовое движение Солнца по зодиаку. Однако если Луна перемещается из одного зодиакального созвездия в другое через два-три дня, то Солнце движется гораздо медленнее – переход в следующее созвездие занимает примерно месяц. То-есть тот путь, который Луна проходит по зодиакальному поясу за 1 месяц, Солнце проходит за 1 год.

Наблюдая за восходом и заходом Солнца, люди видели, что место, где оно появляется над горизонтом, каждый день немного меняется. Замечая места восходов и закатов, они нашли в его движении новую важную закономерность. В дни летних солнцестояний (22 июня), когда продолжительность светового дня наибольшая, светило вставало и садилось ближе всего к точке севера и несколько дней, самых длинных в году, не меняло мест заката и восхода. Потом точки восхода и заката день за днём удалялись от севера, пока через полгода не достигали мест, самых близких к югу, что означало наступление зимнего солнцестояния, когда световой день наоборот самый короткий (22 декабря). В середине между "стояниями" (22 сентября и 22 марта) по линии восток - запад располагались точки, где дважды в году Солнце восходило, чтобы отмерить день, равный ночи (показать точки восхода и заката, а также высоту Солнца над линией горизонта в дни летнего и зимнего солнцестояния в программе Стеллариум).

Обратите внимание на точку восхода Солнца 22 декабря (самый короткий день в году):

post-1593-0-54289200-1424910747.jpg

И при той же самой проекции точка восхода Солнца 22 июня (самый длинный день в году):

post-1593-0-01811600-1424910752.jpg

 

Итак, астрономические наблюдения возникли на заре человеческой культуры. Уже тогда, задолго до появления письменности и государств, были сделаны многие важные открытия, связанные с расположением и видимым движением светил по небу. Так возникла астрономия - древнейшая из наук.

В конце каменного века (VI тысячелетие до н. э.) в благоприятных климатических условиях вблизи великих рек: Нила, Тигра и Евфрата, Хуанхэ, Янцзы, - появились земледельческие племена. В тех местах и зародились древние цивилизации. Наблюдение за небом стало здесь важнейшим делом для жрецов. Проходили тысячелетия медленного накопления астрономических знаний.

 

2. Астрономия Древнего Египта

post-1593-0-16932200-1424914633.jpg

Удивительна красота великой ре­ки Африки - Нил, напоминающей своими очертаниями гигантскую змею, ко­торая неторопливо скользит посре­ди песков к Средиземному морю. Сочная зелень оазиса, обрамляюще­го русло Нила, резко контрастирует с песчаными пустынями, раскинув­шимися на сотни километров вширь по обе стороны реки.

Следы человеческой деятельнос­ти в долине Нила восходят к древ­нейшим    временам. Более-менее цельное представление о древнееги­петской цивилизации дают ее исто­рические памятники, согласно официальной хронологии, начиная с V тысячелетия до нашей эры.

У египтян, которые обожествляли Нил и поклонялись ему, считая его творе­нием богов, были серьезные к тому основания. Поскольку дождь в этих краях — явление исключительно редкое, единственным источником пресной воды (а значит, и жизни) был Великий Нил. От ритмичности его разливов и их интенсивности зависе­ла жизнь людей. Плодородные земли вдоль русла реки имеют длину более 600 км. А вот их ширина не превосходит трех километров!

Обитатели долины Нила, где нет настоящей зимы, делили год на три сезона, которые зависели от поведения реки. Первый сезон - "ахет" (наводнение) - совпадал с разливом Нила. В то время, с июля по октябрь, река затопляла низины. Следующий сезон, длившийся тоже около четырёх месяцев (с ноября по февраль), назывался "перет" (появление суши). Вода спадала, увлажнив землю и удобрив её илом; сезон начинался севом и заканчивался сбором урожая. С марта со стороны Сахары полтора месяца дули иссушающие ветры, и наступал последний сезон года (с марта по июнь), "тему" (отсутствие воды). С Нила, от которого зависела вся жизнь египтян, и началась астрономия этой древней цивилизации.

Египетские жрецы-астрономы заметили, что незадолго до наступления сезона Ахет (начала подъёма воды) происходит первое появление звезды Сириус на утренней заре после 70-дневного ее отсутствия на небосводе (В программе Стеллариум поменять место наблюдателя на Египет, отмотать назад по времени 4000 лет и показать исчезновение Сириуса в лучах заходящего Солнца в конце апреля и его новое появление в середине июля перед восходом Солнца).

Исчезновение Сириуса в конце апреля в Египте:

post-1593-0-30097900-1424911678.jpg

Появление Сириуса в середине июля в Египте:

post-1593-0-94884100-1424911682.jpg

То есть с появлением Сириуса перед утренней зарей египетские жрецы объявляли о скором начале сезона Ахет. Когда подсчитали количество дней между повторением появления Сириуса, оказалось, что их ровно 365. Так была открыта продолжительность года. А появление Сириуса у египтян стало отмечаться как наступление нового года. Год у египтян был разделен на 12 месяцев, состоящих из трех 10-дневных недель, а последние 5 дней года объявлялись праздничными.

Древние египтяне, как и все народы, делили небо на созвездия. Однако египетские созвездия не похожи ни на вавилонские, ни на древнегреческие. Всего их известно 45. Сохранившиеся росписи потолков не образуют звёздной карты, и положение египетских созвездий на небе удаётся определить лишь приблизительно. Упоминаются, например, Мес (вероятно, Большая Медведица, которая изображалась в виде ноги быка); созвездие АН в виде фигуры с головой сокола, пронзающей копьём созвездие Мес; созвездие Бегемотихи, за которой изгибается огромный Крокодил. Кстати, околополярные незаходящие созвездия именовались "неразрушимыми".

Космологические представления не отличались сложностью и принципиально совпадали с представлениями первобытных людей: плоская Земля под куполообразным небом.

 

3. Астрономия Месопотамии

 

post-1593-0-86023600-1424913881.jpg

Месопотамия, или Междуречье, - это область на Ближнем Востоке, лежащая по берегам двух больших текущих рядом рек, Тигра и Евфрата. С конца IV тысячелетия до н. э. здесь находился центр цивилизации, культурное влияние которой простиралось от берегов Средиземного моря на западе до Иранского нагорья на востоке. Среди многочисленных достижений этой цивилизации особое место занимает развитие астрономии.

В III тысячелетии до н. э. Месопотамия была населена шумерами. Важнейшим культурным достижением шумеров стало создание письменности. Материалом для письма служили таблички из сырой глины, на которые с помощью остроконечной палочки наносили характерные клинообразные знаки. Отсюда происходит название этой системы письма - клинопись. Заполненные записями таблички обжигали; это обеспечило их сохранность на протяжении тысячелетий. На основе клинописи развилась целая литература, в которой встречается много астрономических текстов.

Астрономия шумерского периода была наблюдательной. Были известны пять планет (Венера, Марс, Меркурий, Юпитер, Сатурн), и тщательно наблюдались элементы их причудливых движений. При этом шумеры знали, что Утренняя и Вечерняя звезда представляют собой одно и то же светило - планету Венеру. А в конце этого III тысячелетия до н.э. был создан клинописный текст, содержавший список шумерских созвездий, которые считались божествами.

К концу II тысячелетия до н. э. большинство ярких звёзд уже были объединены в созвездия, число которых приближалось к 70. Месопотамские созвездия частично совпадают с современными. Так, среди них были созвездия Близнецов, Рака, Льва, Весов, Скорпиона и др. Существовали и различия. Например, на месте Большой Медведицы месопотамские наблюдатели выделяли созвездие Колесницы, на месте Овна - Наёмного Работника, на месте Рыб - Большой Ласточки.

Именно в Междуречье была создана серия клинописных текстов "Муль Алин" – энциклопедия достижений астрономии того периода. В них помимо каталога созвездий, списка дат и времени восходов и заходов ряда звезд, есть список "созвездий на пути Луны", включавший 18 созвездий, - прообраз современного Зодиака. При этом утверждается, что Солнце за год проходит через те же созвездия, что и Луна за месяц.

С середины VIII в. до н. э. астрономы начали фиксировать даты наблюдавшихся лунных затмений и других событий в особых списках. Кроме лунных затмений в "дневниках" систематически отмечали появления комет, падения метеоритов. Наблюдения месопотамских астрономов частично сохранили свою научную значимость и в настоящее время.

 

4. Китайская астрономия: Откуда есть пошла...

post-1593-0-78828900-1424914507.jpg

Из стран Восточной Азии наибольшее развитие древняя астрономия в получила в Китае. Уже в конце III — начало II тыс. до н. э. в Китае существовали должности придворных астрономов. В старинной китайской книге "Шуцзин" ("Книга истории") рассказывается о том, что в 2137 году до н.э. "в первый день последнего месяца осени Солнце и Луна неожиданно встретились". Это было солнечное затмение. Государственные астрономы Хи и Хо не сумели предсказать наступление этого затмения и не выполнили полагавшихся в подобных случаях действий. Среди сановников и населения от неожиданности поднялась паника, приведшая к беспорядкам, за что оба астронома, обвиненные в пьянстве и пренебрежении служебными обязанностями, были казнены.

К сожалению, в истории китайской астрономии много неясного, гораздо больше, нежели в древнегреческой, египетской, шумерской (вавилонской) астрономии.

Весной 2008 года пришло сообщение из Китая, что в городе Цзяонань обнаружили сооружение, которое является астрономической обсерваторией. Это башня Ланъятай. Была возведена в начале I тыс. до н. э. и использовалась в Древнем Китае для астрономических наблюдений и проведения обрядов жертвоприношения. А в ноябре 2008 года в прессе было опубликовано сообщение еще об одном астрономическом китайском чуде - 28-километровой карте звездного неба, которую китайские археологи обнаружили на северо-западе Китая. Она занимает территорию в 28 квадратных километров. Находка представляет собой 1424 искусственных земляные насыпи, соответствующих 332 небесным созвездиям. Археологи датируют найденный ими комплекс периодом правления первого императора Циньшихуанди с династии Цинь (221-206 г. до н.э.). Как полагают ученые, с помощью этой схемы, воссоздающей ночное небо, придворные звездочеты составляли гороскопы для этого правителя. Циньшихуанди, во время правления которого был объединен Китай и возведена Великая стена, был одержим гигантоманией. Тайна его захоронения до сих пор остается не раскрытой: согласно летописям, место упокоения императора представляет собой погребальную камеру, над которой простирается выложенное самоцветами небо, а внизу воссоздана в миниатюре вся Поднебесная с горами, долинами и реками, в которых вместо воды якобы течет ртуть.

 

5. Астрономия индейцев Майя

 

post-1593-0-20580800-1424914947.jpg

Майя, уникальная цивилизация Америки, не знавшая металлов, плуга, колесных повозок, домашних животных, гончарного круга, используя только каменные орудия труда, сумела добиться высокого уровня развития производственных сил и построения сложной общественной организации. Майя достигли поразительного совершенства в архитектуре, скульптуре и живописи, за пятнадцать веков до Колумба изобрели точный солнечный календарь и создали единственную в Америке иероглифическую письменность, использовали в математике понятие нуль, уверенно предсказывали солнечные и лунные затмения.

Но в IX в. цветущие города были заброшены на самом пике своего развития, население резко сократилось, и вскоре тропическая растительность укрыла своим зеленым ковром памятники былого величия. После X в. развитие культуры майя продолжалось на севере - на полуострове Юкатан - и на юге - в горах Гватемалы. Предки майя и сейчас живут в Латинской Америке, храня обычаи и традиции своих предков, но большая часть социокультурного опыта майя безвозвратно утрачено в годы колониальной эксплуатации, что создает вакуум в наших знаниях о первой цивилизации-гегемоне Центральной Америки.

В области астрономии Майя превзошли своих же современников-европейцев. В настоящее время известно о существовании не менее 18 астрономических обсерваторий майя. Они были во многих городах — Тикале, Копане, Паленке, Чичен-Ице... Среди них особо выделяется своими размерами Караколь — обсерватория в городе Чичен-Ица.

post-1593-0-03546600-1424914991.png

«Караколь» в переводе с испанского — «раковина улитки». Такое название было присвоено из-за внутренней лестницы, ведущей наверх и имеющей спиралевидную форму, как у раковины улитки. Это грандиозное сооружение представляет собой высокую округлую башню, стоящую на двухступенчатой прямоугольной платформе размером 67 на 52 метра. Лестница внутри башни выводит в верхнее помещение, из которого можно наблюдать за небом. Квадратные окна смотрят на точки восхода и захода Солнца в дни весеннего и осеннего равноденствия, летнего и зимнего солнцестояния. Самой отличительной характеристикой этого здания является его необычное сходство с современными астрономическими обсерваториями. Верхняя часть башни серьёзно повреждена.

Жрецы, составлявшие высшую прослойку общества, хранили прапрадедовские астрономические знания о движении звезд, Солнца, Луны, Венеры и Марса. На основании многовековых наблюдений они вычислили продолжительность солнечного года с точностью, превосходящей григорианский календарь, которым пользуемся в настоящее время мы. По их вычислениям длина этого года равнялась 365.2420 дням; по современным астрономическим данным - 365.2422 дня. И это было рассчитано за тысячи лет до того, как другие астрономы, располагая более совершенными средствами вычисления, смогли достичь похожего результата! Для составления столь точного календаря, по мнению ученых, потребовалось бы наблюдать и записывать движения планет на протяжении приблизительно десяти тысяч лет!

Они умели рассчитывать наступление солнечных затмений. Майя удивительно точно определили длину лунного месяца, она равнялась в среднем 29.53020 дням - цифра, очень близкая к данным наших астрономов (29.53059 дней). Майя были известны 5 планет: Венера, Марс, Сатурн, Меркурий, Юпитер.

Год солнечной календарной системы состоял из 18 месяцев по 20 дней каждый. На языке майя периоды времени назывались: 20 дней (кинов) - виналь; 18 виналей - тун. Для выравнивания солнечного года добавлялись 5 дней, называвшихся майеб, буквально: «неблагоприятные». Считалось, что в эту пятидневку «умирает год», и потому в эти последние дни древние майя ничего не делали, чтобы не навлечь на себя беду. Обратите внимание, что у египтян последние 5 дней года объявлялись наоборот, праздничными. Однако у индейцев майя новый год начинался не в июле с момента появления Сириуса как у египтян, а с 23 декабря – с дня зимнего солнцестояния. Первый месяц года назывался «ЙАШ-КИН» — «новое солнце» (после зимнего солнцестояния солнце как бы заново рождается).

Тун не был последней единицей времени в календаре майя. При увеличении в 20 раз начинали формироваться циклы: 20 тунов составляли катун; 20 катунов - бактун; 20 бактунов - пиктун; 20 пиктунов - калабтун; 20 калабтутов - кинчильтун и т.д. В алаутун входили 23 040 000 000 дней. Представьте себе уровень цивилизации, оперирующей такими невероятно огромными числами.

Кто такие были майя, как им удалось достичь таких результатов, чем объяснить их внезапное исчезновение - в истории доколумбовских цивилизаций больше вопросов, чем ответов. Поиск истины продолжается, пишутся работы, проводятся археологические раскопки, но таинственность и загадочность майя от этого не становится меньше.

Изменено пользователем Liter_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Продолжение текста лекции про астрономию древних цивилизаций:

 

6. Астрономия Древней Греции.

post-1593-0-51962400-1424915767.jpg

Астрономия Древней Греции охватывает период с VI века до н. э. по V век н. э. Древнегреческая астрономия является одним из важнейших этапов развития не только астрономии как таковой, но и науки вообще. Между современной и древнегреческой астрономией существует отношение прямой преемственности, в то время как наука других древних цивилизаций оказала влияние на современную только при посредничестве греков.

До VI века до н.э. космологические представления греков об окружающем мире во многом определялись их мифологией: Земля считается плоской, а небосвод — твёрдой чашей, опирающейся на Землю. В частности, Гесиод в поэме «Теогония» («Происхождение богов») описывает происхождение мира следующим образом:

 

Прежде всего во вселенной Хаос зародился, а следом
Широкогрудая Гея, всеобщий приют безопасный,
Сумрачный Тартар, в земных залегающий недрах глубоких,
И, между вечными всеми богами прекраснейший,- Эрос.
Гея же прежде всего родила себе равное ширью
Звездное Небо, Урана, чтоб точно покрыл ее всюду

И чтобы прочным жилищем служил для богов всеблаженных;
 

Но начиная с VI века до н.э. древние греки начинают все в большей степени задумываться о природе вещей, постепенно отходя от мифологических представлений. В этот период выработались два принципиально различных философских подхода в науке вообще и астрономии в частности.

Первый из них зародился в Ионии и поэтому может быть назван ионийским. Для него характерны попытки найти материальную первооснову бытия. Стремление дать причинное объяснение явлений природы было сильной стороной ионийцев. В настоящем состоянии мира они увидели результат действия физических сил, а не мифических богов и чудовищ. Ионийцы полагали небесные светила объектами, в принципе, той же природы, что и земные камни, движением которых управляют те же силы, что действуют на Земле.

Второе направление ранней греческой философии можно назвать италийским, поскольку оно получило первоначальное развитие в греческих колониях италийского полуострова. Его основоположником стал Пифагор. Он видел основу мира в математической гармонии. Небесные светила он считал богами. Это обосновывалось следующим образом: боги — это совершенный разум, для них характерен наиболее совершенный вид движения; таковым является движение по окружности, поскольку оно вечное, не имеет ни начала, ни конца и все время переходит само в себя. Характерная для италийцев страсть к идеальным геометрическим фигурам позволила им первыми предположить, что Земля и небесные тела имеют форму шара. Именно в это время зарождается геоцентрическая система мира, согласно которой в центре сферической Вселенной находится неподвижная шарообразная Земля.

Любопытные гипотезы были выдвинуты и философской школой Эпикура, которая возникла в IV веке до н.э. в Афинах. Эпикурейцы утверждали возможность существования бесконечного множества миров, аналогичных нашему. Также эпикурейцы предполагали, что фазы Луны могут происходить из-за того что Луна по природе своей имеет одно светлое и одно темное полушарие, а также допускали, что каждое утро над Землей восходит новое Солнце. Но при этом Земля в представлении эпикурейцев была плоской.

 

Решительный перелом в античной астрономии произошёл только после того, как в их руки попали результаты наблюдений вавилонских астрономов (что случилось благодаря завоеваниям Александра Македонского). Только тогда греки почувствовали вкус к пристальному наблюдению звёздного неба и применению геометрии к вычислению положений светил.

Настоящим гением этого периода следует признать Аристотеля, жившего в 384-322 г. до н.э.

Аристотель родился в македонском городе Стагира в семье придворного лекаря. Семнадцатилетниим юношей попадает он в Афины, где становится учеником Академии – научной школы, основанной философом Платоном.

Сначала система Платона увлекала Аристотеля, но постепенно он пришел к выводу, что взгляды учителя уводят от истины. И тогда Аристотель ушел из Академии, бросив знаменитую фразу: ”Платон мне друг, но истина дороже”.

Император Филипп Македонский, приглашает Аристотеля стать воспитателем наследника престола. Философ соглашается и три года неотлучно находится возле будущего основателя великой империи Александра Македонского. В шестнадцать лет его ученик возглавил войско отца и, разбив фиванцев в своей первой битве при Херонее, отправился в походы.

Снова Аристотель переезжает в Афины, и в одном из районов, под названием Ликей, открывает школу. Много внимания греческий философ уделял вопросам строения мира. Аристотель был убежден, что в центре Вселенной, безусловно, находится Земля.

post-1593-0-16721800-1424916009.jpg

Аристотель пытался все объяснить причинами, которые близки здравому смыслу наблюдателя. Так, наблюдая Луну, он заметил, что в различных фазах она в точности соответствует тому виду, который принимал бы шар, с одной стороны освещаемый Солнцем. Столь же строго и логично было его доказательство шарообразности Земли. Обсудив все возможные причины затмения Луны, Аристотель приходит в выводу, что тень на ее поверхности может принадлежать только Земле. А поскольку тень кругла, то и тело, отбрасывающее её, должно иметь такую же форму. Но Аристотель им не ограничивается. “Почему, - спрашивает он, - когда мы перемещаемся к северу или к югу, созвездия меняют свои положения относительно горизонта?” И тут же отвечает: “Потому, что Земля обладает кривизной ”. Действительно, будь Земля плоской, где бы ни находился наблюдатель, у него над головой сияли бы одни и те же созвездия. Совсем другое дело – на круглой Земле. Здесь у каждого наблюдателя свой горизонт, своё небо…

Об Аристотеле написано очень много. Авторитет этого философа невероятно высок. И это вполне заслужено. Потому что, несмотря на довольно многочисленные ошибки и заблуждения, в своих сочинениях Аристотель собрас все, чего добился разум за период античной цивилизации. Его сочинения – настоящая энциклопедия современной ему науки.

Согласно преданию, Аристотель завещал свои рукописи одному из учеников по имени Феофраст.

По смерти философа за его трудами начинается настоящая охота. В те годы книги сами по себе были драгоценностью. Книги же Аристотеля ценились дороже золота. Они переходили из рук в руки. Их прятали в погреба. Замуровывали в подвалы, чтобы сохранить от жадности людей. Сырость портила их страницы. Уже при римском владычестве сочинения Аристотеля в качестве военной добычи попадают в Рим. Здесь их продают любителям – богачам. Кое-кто старается восстановить пострадавшие места рукописей, снабдить их своими добавлениями, от чего текст, конечно, не становится лучше.

Почему же так ценились труды Аристотеля? Ведь в книгах других греческих философов встречались мысли более оригинальные. На этот вопрос отвечает английский философ и физик Джон Бернал. Вот что он пишет: ”Их (древнегреческих мыслителей) никто не мог понять, кроме очень хорошо подготовленных и искушенных читателей. А труды Аристотеля, при всей их громоздкости, не требовали (или казалось, что не требовали) для их понимания ничего, кроме здравого смысла… Для проверки его наблюдений не было необходимости в опытах или приборах, не нужны были и трудные математические вычисления или мистическая интуиция для понимания какого бы то ни было внутреннего смысла…Аристотель объяснял, что мир такой, каким все его знают, именно такой, каким они его знают”.

Пройдет время, и авторитет Аристотеля станет безоговорочным. Если на диспуте один философ, подтверждая свои доводы, сошлется на его труды, это будет значить, что доводы, безусловно, верны. И тогда второй спорщик должен найти в сочинениях того же Аристотеля другую цитату, с помощью которой можно опровергнуть первую. …Лишь Аристотель против Аристотеля. Другие доводы против цитат были бессильны. Такой метод спора называется догматическим, и в нем, конечно, нет ни грамма пользы или истины. Но должно было пройти много веков, прежде чем люди поняли это и поднялись на борьбу с мертвой схоластикой и догматизмом. Эта борьба возродила науки, возродила искусство и дала название эпохи – Возрождение.

 

Геоцентристкая модель продолжала оставаться основной космологической системой в эллинистический период. Однако Аристарх Самосский, живший в 310-250 г. до н.э., предложил альтернативную, гелиоцентрическую систему мира, согласно которой:

  • Солнце и звезды неподвижны,
  • Солнце расположено в центре мира,
  • Земля обращается вокруг Солнца за год и вокруг оси за сутки.

Каким же образом Аристарх обосновал свое утверждение? Прежде чем он пришел к пониманию гелиоцентрической модели мира он произвел ряд феноменальных открытий. И его первое открытие состояло в определении, насколько Солнце находится дальше от Земли, чем Луна. 

post-1593-0-85718200-1424916151.jpg

Прежде всего, Аристарх предположил, что Луна имеет форму шара и заимствует свет от Солнца. Следовательно, когда освещена половина лунного шара, линия «Луна — Солнце» образует прямой угол с линией «Земля — Луна». Получается прямоугольный треугольник Земля – Луна – Солнце. В этом треугольнике расстояние от Земли до Луны образует катет, а расстояние от Земли до Солнца — гипотенузу.

post-1593-0-03497100-1424916244.png

Треугольник Аристарха. S — Солнце, E - Земля и М - Луна. Когда с Земли Луна кажется равной половине круга, точка Е образует с точками М и S прямоугольный треугольник, где расстояние Луны от Земли есть катет ME, а расстояние Солнца от Земли — гипотенуза ES.

Измерив угол MES, узнаем все углы треугольника, так как угол М прямой, следовательно, и сумма углов Е и S равна прямому углу.

Каким же образом Аристарх измерил этот угол MES? Предположительно, он мог выбрать две длинные прямые жерди и направить первую из них от себя в сторону половины Луны (линия EM), а вторую жердь направить от себя в сторону Солнца (линия ES). Когда Аристарх замерил угол, образованный двумя жердями, у него получилось значение 87 градусов. После этого Аристарх добавил третью жердь (линия MS) и образовал прямоугольный треугольник, таким, как он изображен на рисунке.

Когда Аристарх сравнил длину жерди ES с длиной жерди EM, у него получилось, что ES длиннее EM примерно в 19 раз. Таким образом, Аристарх заключил, что расстояние от Земли до Солнца в 19 раз больше, чем расстояние от Земли до Луны. 

Из своих измерений Аристарх вывел, что угол у центра Солнца равен 3 градусам; в действительности же он в 18 раз меньше и составляет менее 1 градуса. Эта ошибка была вызвана тем, что во времена Аристарха не умели точно измерять очень маленькие углы, тем более, что и момент наступления определенной фазы Луны трудно установить наблюдением, так как граница между освещенной и темной половиной лунного диска не отличается достаточной отчетливостью.

Однако Аристарх не остановился на этом. Наблюдая за солнечными затмениями Аристарх заметил, что угловые размеры обоих светил (Солнца и Луны) на небе примерно одинаковы. Следовательно, Солнце во столько же раз больше Луны, во сколько раз дальше, то есть Солнце больше Луны в 19 раз.

Следующим шагом было измерение отношения размеров Солнца и Луны к размеру Земли. На этот раз Аристарх привлекает анализ лунных затмений. Причина затмений ему совершенно ясна: они происходят тогда, когда Луна попадает в тень от Земли.

post-1593-0-14537700-1424916769.png

По его оценкам, размер тени от Земли превышает диаметр Луны примерно в 3 раза. Значит, Земля больше Луны тоже в 3 раза. Таким образом, Аристарх заключает, что Солнце больше Луны в 19 раз и больше Земли чуть более, чем в 6 раз.

Основываясь на полученных им данных, Аристарх и пришел к выводу об огромных размерах нашего дневного светила. Поэтому он считал невероятным обращение столь исполинского небесного тела, как Солнца, вокруг сравнительно маленькой Земли. В конце-концов Аристарх пришел к заключению, что в центре Вселенной находится не Земля, а Солнце, и что Земля обращается вокруг него в течение года. Вместе с тем он допустил, что Земля, обращаясь вокруг Солнца, в то же время имеет и суточное вращение вокруг оси.

Чрезвычайно интересно, как Аристарх объяснял, почему при годичном движении Земли вокруг Солнца неподвижные звезды не меняют своего видимого положения. Он говорил, что сравнительно с расстоянием неподвижных звезд от Земли расстояние Солнца от Земли совершенно ничтожно. Как ни велика земная орбита сама по себе, к размерам системы неподвижных звезд она относится так же, как центр круга к его окружности.

Это объяснение вполне удовлетворительно: при колоссальном отдалении неподвижных звезд незначительное перемещение Земли в пространстве не может вызывать видимого перемещения звезд на небосводе. Одна эта мысль доказывает, что у Аристарха было более правильное представление о размерах вселенной, чем у всех других астрономов древнего мира. Важно и то, что Аристарх придерживался также идеи о существовании множества миров и относил Солнце к числу неподвижных звезд.

Гелиоцентрическая система мира казалась парадоксальной, противоречащей привычным, геоцентрическим представлениям. Неудивительно, что Аристарх, идеи которого не нашли сочувствия у его современников, подвергался гонению со стороны жрецов, обвинявших его в богохульстве. По сообщению Плутарха, реакционер стоик Клеант объявил представление о подвижности Земли и неподвижности звездной сферы преступным и требовал, чтобы Аристарх был предан суду за неверие и безбожие. По словам Плутарха, идея о движении Земли у древних греков считалась идеей безбожной и опасной.

 

Если Аристарх определил, что Луна меньше Земли примерно в 3 раза, то каков тогда размер самой Земли? Этой задачей занялся следующий гениальный древнегреческий ученый Эрастофен (276-194 г. до н.э.)

post-1593-0-41466100-1424916386.jpg

Уменьшенным подобием Земли, ее миниатюрной моделью является глобус. Чтобы узнать длину окружности глобуса, достаточно обернуть его питью, а затем определить длину этой нити. Но огромную Землю с мерной лентой по меридиану или экватору не обойдешь. Да и в каком бы направлении мы ни стали ее измерять, на пути обязательно появятся непреодолимые препятствия — высокие горы, непроходимые болота, глубокие моря и океаны...

А можно ли узнать размеры Земли, не измеряя всей ее окружности? Конечно, можно.
Известно, что в окружности 360 градусов. Поэтому, чтобы узнать длину окружности, в принципе достаточно измерить точно длину одного градуса и результат измерения умножить на 360.
Первое измерение Земли таким способом произвел Эратосфен, живший в египетском городе Александрии, на берегу Средиземного моря.
С юга в Александрию приходили караваны верблюдов. От сопровождавших их людей Эратосфен узнал, что в городе Сиене (нынешнем Асуане) в день летнего солнцестояния Солнце в полдень находится над головой. Предметы в это время не дают никакой тени, а солнечные лучи проникают даже в самые глубокие колодцы. Стало быть, Солнце достигает зенита.
Путем астрономических наблюдений Эратосфен установил, что в этот же самый день в Александрии Солнце отстоит от зенита на 7,2 градуса, что составляет ровно 1/50 часть окружности. (В самом деле: 360 : 7,2 = 50.) Теперь, чтобы узнать, чему равна окружность Земли, оставалось измерить расстояние между городами и умножить его на 50. Но измерить это расстояние, пролегающее по пустыне, Эратосфену было не под силу. Не могли измерить его и проводники торговых караванов. Они лишь знали, сколько времени тратят их верблюды на один переход, и считали, что от Сиены до Александрии 5000 египетских стадий. Значит, вся окружность Земли: 5000 - 50 = 250 000 стадий.

Точность результата Эратосфена поразительна. 1 стадий равнялся 157,5 метров. Тогда его результат для длины земной окружности, в переводе на современные единицы измерения, окажется равным, соответственно, 39690 км (всего на 0,7 % меньше истинного значения).

post-1593-0-29412500-1424916939.png

post-1593-0-93187900-1424916934.png

post-1593-0-19975500-1424916943.png

post-1593-0-26420900-1424916948.png

 

Следующим великим ученым является Гиппарх (190-120 г. до н.э.).

post-1593-0-46194600-1424918153.jpg

Именно им впервые была проведена работа по определению звёздных координат. Гиппарх составил первый в Европе звёздный каталог, включивший точные значения координат около тысячи звёзд. Этот каталог дошёл до нас, включенным в Птолемеев Альмагест. При составлении своего каталога Гиппарх впервые ввёл понятие звёздных величин.

(Рассказать ученикам о звездной величине. Солнце имеет звездную величину (– 26,7), Луна (- 12,74), Венера (-4,67), Юпитер (- 2,94), Сириус (-1,47). Уменьшение звездной величины на единицу означает уменьшение яркости объекта в 2,5 раза. Например, Солнце имеет з.в. – 26,7, а Луна -12,74. Если подсчитать разницу, то окажется, что Солнце ярче Луны в 400 тыс. раз).

Гиппарх самым ярким звёздам приписал 1-ю звёздную величину, а самым слабым, едва видным, - 6-ю.

Гиппарх вторым после Аристарха сумел найти расстояние до Луны, оценив также расстояние до Солнца. Он вычислил, что расстояние Земля - Луна составляет около 60 радиусов Земли (результат, очень близкий к действительному). Расстояние Земля - Солнце, по Гиппарху, равно 2 тыс. радиусов Земли.

 

Венцом античной астрономии является деятельность величайшего гения александрийской школы II н.э. Клавдия Птомелея.

post-1593-0-73681600-1424918260.jpg

Его основной труд «Великое математическое построение астрономии в тринадцати книгах» - уникальная энциклопедия астрономических, математических и географических знаний Древнего мира. Арабские ученые высоко ценили его, назвав «Альмагестой», то есть «Величайшей книгой». В «Альмагесте» содержались таблицы положений звезд – каталог Гиппарха I века до н.э., математическое обоснование геоцентрической системы мира Аристотеля.

 

7. Астрономия в Исламском мире.

post-1593-0-24526800-1424918579.jpg

 

Великими астрономами можно считать арабских ученых, живших на Ближнем Востоке. Среди них были Ал-Баттани (858-929 г.), работавший в конце IX - начале X века на обсерватории в Дамаске. Он первым стал использовать синусы и косинусы в астрономических вычислениях. Ему принадлежит подробный комментарий к «Альмагесту» Птолемея.

 

Астроном из Персии Ал-Суфи (903-998) тысячу лет назад открыл туманность Андромеды. Ему принадлежит «Книга неподвижных звезд», содержащая рисунки созвездий с фигурами их восточных героев.

 

Классик персидской литературы Омар Хайям (1048–1122), автор знаментиых четверостиший – рубаи, был астрономом. По его предложению был введен на Востоке один из самых точных календарей с високосными годами. Ошибка календаря была ничтожной – 1 сутки за 4500 лет.

 

Но настоящим гением астрономии Исламского мира является Улугбек.

В октябре 1449 года караван совершающего паломничество в Мекку свергнутого правителя Мавераннахра (арабское наименование территорий между Амударьей и Сырдарьей) догнал джигит. От имени нового правителя он предложил сделать остановку: пополнить запасы и получше снарядить караван, дабы тот соответствовал статусу паломника.

Но привал оказался недолгим. На пятидесятишестилетнего старика набросились его спутники, связали, вытащили во двор и усадили на берегу речки около горевшего фонаря. Некий Аббас одним ударом меча отсек ему голову.

Так погиб знаменитый астроном и математик Мухаммад-Тарагай, которого все называли Улугбеком — Великим князем.

 

Мухаммад-Тарагай родился 22 марта 1394 года у семнадцатилетнего сына великого Тимура Шахруха и его жены Гаухарх-Шад. По заведенному обычаю, двор везде сопровождал властителя, а Железный Хромец был в это время в своем втором походе в Иран и Переднюю Азию. Так и случилось, что будущий великий ученый родился в городе Султания в Иранском Азербайджане.

Тимур решил взять руководство судьбой внука в свои руки. Следующие 11 лет своей жизни Улугбека станет воспитывать старшая жена Тимура Сарай Мульк-ханым — та самая, с которой связана легенда о строительстве знаменитой мечети Биби-Ханым в Самарканде.

По легенде, во время одного из походов Тимура его любимая жена, красавица Биби-Ханым, решила сделать супругу подарок и выстроить красивую мечеть. Строительство поручили лучшему в стране зодчему, который безумно и безнадежно влюбился в жену Тимура. Правителя ждали со дня на день, однако зодчий поставил условием завершения строительства право на один поцелуй. Биби-Ханым согласилась, но закрыла щеку подушкой. Однако поцелуй оказался таким страстным, что и через подушку остался след. Взбешенный Тимур повелел казнить архитектора, но тот сделал себе крылья и улетел.

Реальность оказалась несколько иной. Сама мечеть построена по приказу Тимура, а его старшая жена — Сарай Мульк-ханым, к тому времени уже старуха, строила медресе рядом с мечетью. Вернувшись из похода, Тимур увидел, что медресе построена лучше, чем мечеть, поэтому казни все же состоялись — но казнили нескольких сановников, оставленных для наблюдения за строительством мечети.

Однако и сам Тимур не остается в стороне: с младенчества Улугбек сопровождает деда в его походах. В 1397–1398 годах внук Тимура вместе с ним в Индии, в 1399–1404 — в Малой Азии и Сирии. Как предполагают историки, именно во втором походе восьмилетний Улугбек попал в покоренный Тимуром анатолийский город Эрзерум. В 1402 году ребенок, третьеклассник по нашим меркам, увидел руины знаменитой обсерватории в городе Марага (ныне Мераге, город в иранской провинции Восточный Азербайджан).

Это была крупнейшая обсерватория средневековья, в ней хранилось более 400 тысяч рукописей. Ее построил во второй половине XIIII века Насиреддин Туси (1201–1274). Здесь работали более 100 астрономов. Комплекс занимал большую территорию — 347 на 137 м. Составленный в этой обсерватории астрономический каталог «Зидж Эльхани» содержит самые точные для своего времени таблицы движения планет, положений звёзд, шестизначные таблицы тригонометрических функций, перечень географических координат 256 городов мира. Марагинская обсерватория перестала существовать в середине XIV века. Но в начале XV века Мухаммад-Тарагай успел увидеть то, что от нее осталось. Астроном XIV–XV веков Киясаддин Каши писал, что на проект обсерватории в Самарканде безусловно оказала влияние архитектура Марагинской обсерватории.

 

В наше время дети могут просто «заболеть» звездным небом, но в Средневековье взрослели значительно раньше. В 10 лет, еще до смерти деда, Улугбек начинает свою карьеру властителя: он становится правителем Ташкента и Могулистана (Семиречье и Восточный Туркестан). В том же возрасте его женят.

В 1409 году, в ходе войн за наследство Тимура, отец Улугбека, Шахрух (по нашим меркам, кстати, тоже весьма нестарый человек — ему 32 года) берет Самарканд. С этих пор Улугбек становится правителем — сначала Самарканда, а два года спустя (в 1411 году) — и всего Мавераннахра.

С тех пор Мухаммад-Тарагай начинает превращать Самарканд в интеллектуальный центр ханства. Он сам был образованным человеком: знал языки, хорошо разбирался в теории музыки и поэзии, обладал потрясающей памятью. Описан случай, когда список многочисленных охотничьих трофеев за всю его жизнь оказался утерянным. Улугбек восстановил его по памяти — и, когда потом список все-таки нашелся, расхождения оказались невелики.

Молодой правитель еще не уладил волнения в стране, но уже начал повсеместное строительство.

Символом архитектуры Узбекистана является площадь Регистан. На ней стоят три медресе — средневековых исламских вуза, которые поставлены буквой «П». Правая вертикальная палочка (медресе Шир-Дор) и перекладина (медресе Тилля-Кари) — построены в XVII веке, а вот слева — медресе Улугбека.

 

Здесь следует пояснить, что означает слово «построил» в средневековой архитектуре. В те времена — будь то исламский мир или средневековая Русь — у здания было два «автора». Первый — это заказчик (или заказчики), имена которых и оставались в письменных источниках. А второй — это, собственно говоря, строительная артель во главе с зодчим — архитектором. При этом влияние первого и второго авторов на внешний облик здания могли быть разными. Тот же Тимур постоянно вмешивался в работу зодчих и постоянно требовал от них увеличения размеров. В итоге строения получались величественные и красивые, но, увы, непрочные. Ни дворец Ак-Сарай в Шахрисабзе, ни мечеть Биби-Ханым, ни сам мавзолей Гур-Эмир (кстати, последние два сооружения завершены Улугбеком) до наших дней целиком не дошли. Неграмотный Тимур не имел представления о сопромате, однако спорить с ним зодчие не могли.

 

Улугбек оказался более талантливым автором. Умный и образованный, он активно сотрудничал с зодчим, и результат получался великолепный: в Самарканде сохранились медресе Улугбека и прекрасный мавзолей Кази-заде ар-Руми у входа в Шахи-Зинду, в Бухаре стоит медресе Великого князя. При Улугбеке строятся прекрасные бани — важный элемент общественной жизни того времени.

 

А сам Улугбек отдается своей страсти — астрономии. А для этого, как посоветовал ему, в частности, известный ученый Кази-заде ар-Руми (около 1360 — около 1437), необходимы зиджи — звездные таблицы, качество которых астрономов уже не устраивало. Значит, надо строить новую, самую лучшую обсерваторию. Говорят, также повлияло на решение строить обсерваторию то, что составленный для Улугбека гороскоп предрекал ему гибель, а насколько точно он составлен, можно было сказать, только улучшив результаты астрономических наблюдений.

Следует заметить, что, конечно, случай Улугбека — это редкий случай использования того, что сейчас называется «административным ресурсом», во благо науки и просвещения. По крайней мере, со «спонсорами» строительства проблем не возникло — кто же из богатых людей осмелится отказать в пожертвовании внуку Тимура!

post-1593-0-90035200-1424919246.jpg

В 1417 году в Самарканде собирается «ученый совет». 24-летний правитель собирает около ста ученых из разных мест и обсуждает с ними, как строить обсерваторию, какие инструменты должны быть в ней и какие наблюдения проводить.

Сроки строительства обсерватории в разных источниках расходятся. Скорее всего, работы начались в 1417–1419 годах и закончились в 1419–1420 году. Скорее всего, завершение строительства произошло в 1419 году, потому что свою главную книгу — «Зидж», сборник астрономических и тригонометрических таблиц — Улугбек с коллегами закончил в год своей смерти, а построены эти таблицы были как раз на основании заранее запланированного тридцатилетнего цикла наблюдений.

В итоге астрономы всего мира получили удивительно точные значения координат 1018 неподвижных звезд. С не меньшей точностью в «Зидже Улугбека» представлены и тригонометрические таблицы.

Вычисленная Улугбеком длина астрономического года оказалась равной 365 дням, 6 часам, 10 минутам, 8 секундам. Погрешность (по сравнению с современными данными) составила всего 58 секунд!

post-1593-0-62667400-1424919257.jpg

Что ж, уже избитая фраза, что астрономия Улугбека достигла возможного для астрономии без телескопов максимума, адекватно отражает действительность. Если бы он мог заниматься только наукой — но, увы!..

Великого ученого называли Великим Князем, однако как раз администратором и правителем в те времена Улугбек оказался не очень хорошим. Увлечение науками позволило обвинить его в ереси, а мечтающий о троне сын Улугбека Абд ал-Латиф воспользовался потерей доверия к отцу у войска и пошел на него войной.

Под Самаркандом войско Улугбека оказалось разбито, а сам он сдался на милость победителя. Сын предложил отцу паломничество в Мекку, на которое тот согласился, а параллельно устроил шариатский суд. Нашелся человек, некто Аббас, отца которого якобы убили по приказу Улугбека. Суд выдал фетву (вердикт) на убийство ученого. Только один казий — Шемс-ад-дин Мухаммед Мискин — отказался ее подписать…

 

…В начале мая 1450 года отцеубийца Абд ал-Латиф (убивший и своего брата) увидел во сне собственную голову, поднесенную ему на блюде. Пробудившись, ал-Латиф стал гадать по книге стихов Низами. Ему открылись строки: «Отцеубийце не может достаться царство, а если достанется — то не более, чем на шесть месяцев». 8 мая Абд ал-Латиф оказался убит в результате заговора.

Прах Улугбека перенесли в Гур-Эмир. Многие знают, что за день до войны археологи вскрыли гробницу Тимура, однако тогда же вскрывали и гробницу Улугбека. Антропологи обнаружили, что голова ученого лежала в могиле отдельно от тела, а третий шейный позвонок вместе с нижней челюстью оказались рассечены острым, как бритва, мечом.

Бывшего правителя Самарканда похоронили в тех же одеждах, в которых он и погиб — как полагается исламскому мученику, павшему не на войне. Кстати, их называли словом, для нашего уха звучащим совсем зловеще: вот уже более полутысячелетия ислам считает Улугбека шахидом.

 

После гибели Улугбека обсерватория действовала еще в течение двадцати лет. Затем она некоторое время стояла пустой. Как минимум до 1511 года она сохраняет свой облик… Но постепенно местное население растаскивает ее на кирпич, изразцы и мраморные плиты. В конце XVII века на поверхности ничего не осталось. К счастью, главный инструмент к тому времени уже засыпали землей, и он сохранился до наших дней.

post-1593-0-76649000-1424919354.jpg

В 1908 году археолог Василий Лаврентьевич Вяткин (1869–1932), используя найденные им документы, сумел обнаружить в Самарканде руины знаменитой обсерватории. Раскопки велись и в 1940-е годы, однако до сих пор идут споры — как выглядела обсерватория Улугбека? Сейчас там музей, а рядом стоит памятник — Улугбек изображен стоящим в задумчивости, а вокруг него, у ног, вращаются девять кружков: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Хоть последнего и исключили из числа планет, переделывать памятник никто не собирается: Улугбек в этом не виноват.

post-1593-0-80342200-1424919349.jpg

Увековечили память «коронованного ученого» и на небе. В 1830 году немецкий астроном Иоганн Генрих фон Медлер (Johann Heinrich von Madler, 1794-1874) открыл на Луне кратер и назвал его именем Улугбека.

 

Канун великого пробуждения спящего разума человечества был украшен научной деятельностью замечательного немецкого математика и астронома из Кенигсберга Регио-монтана (1436-1476)., которого называют «предтечей Эпохи Возрождения». Ему выпала честь совершить исторический подвиг во имя науки – перевести великий труд Птомелея «Альмагест» с арабского на латинский язык и сделать его доступным для европейских ученых.

 

А в 1473 году родился Николай Коперник.

Изменено пользователем Liter_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Неужели через любительские телескопы можно так ясно увидеть туманности и галактики? Даже не представлял!

 

Недавно прочел "Титана" Драйзера, там как раз рассказывалось про Йеркскую обсерваторию. Удивительно, что тамошний телескоп до сих пор самый большой.

 

P.S. В спойлере про сравнение фотографий с любительских и профессиональных телескопов фотографии идут подряд, и не совсем понятно, что из них любительское, а что профессиональное. Хотелось бы добавить подписи-заголовки.

Еще один момент про шрифт. Очевидно, копировалось из другого текстового формата типа Word, потому сохранился вордовский шрифт. Здесь он выглядит мелковато. Самый подходящий шрифт на Улановке - это стандартный OpenSans. Чтобы использовать его, достаточно выделить кусок текста и нажать на кнопку ластика (второй слева в панели форматирования текста). Это очистит стиль текста, и вернет его гарнитуру и размер в значение по умолчанию.

  • Нравится 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Замечания приняты, все исправлено. Действительно, так гораздо лучше.

 

В продолжении темы выкладываю ряд астрономических плакатов в высоком разрешении:

h_1424935625_9749354_35275e3097.jpg

 

h_1424936254_1368154_d39947683d.jpg

 

h_1424936573_6132867_728cee8535.jpg

 

h_1424936736_5115433_b696853006.jpg

 

h_1424936844_3735365_128c04ca52.jpg

 

h_1424936932_5771613_971e83a0b0.jpeg

 

h_1424940848_1280106_2b34e27133.jpg

 

h_1424940613_1263008_da0021da28.jpg

 

h_1425026050_2715378_4d1a108a5e.jpg

 

h_1425026194_4380453_ba9ae3a154.jpg

 

h_1425026359_4475898_e24c6a50c6.png

 

Скачивайте, распечатывайте, просматривайте, вешайте на стены в рамках у себя дома.

По поводу постеров на английском языке, дайте время, доберемся и до них, переведем.

 

По прежнему жду ваших откликов на лекции и постеры.

Впереди осталась лекция по монтировкам и иным оптическим аксессуарам, но ее текущая редакция мне не совсем нравится, так что буду ее (лекцию) еще дорабатывать.

Также я в свое время писал лекцию про астрономов средневековья (Коперник, Бруно, Галилей и т.д.), но она куда-то запропастилась. Найду (если найду), переработаю хорошо и выложу.

Иных лекций пока не ожидается.

Изменено пользователем Liter_M

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Liter_M, продолжай, очень интересно!

  • Нравится 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Liter_M, продолжай, очень интересно!

Пока сосредоточен на лекциях в Музее истории 21 и 28 марта, а также на АстроФесте 4 апреля. По их завершении отдохну и засяду за новые лекции.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Давненько ничего в теме не обновлялось, так вот, прекрасный плакат про Плутон: 

Прошу любить и ставить плюсы!

post-1593-0-60703500-1436544537_thumb.jp

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×