Как изучают вселенную: основные методы

Задачи астрономии[]

Радиотелескопы — одни из множества различных инструментов, используемых астрономами

Основными задачами астрономии являются:

1. Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы.
2. Изучение строения небесных тел, исследование химического состава и физических свойств (плотности, температуры и т. п.) вещества в них.
3. Решение проблем происхождения и развития отдельных небесных тел и образуемых ими систем.
4. Изучение наиболее общих свойств Вселенной, построение теории наблюдаемой части Вселенной — Метагалактики.

Решение этих задач требует создания эффективных методов исследования — как теоретических, так и практических. Первая задача решается путём длительных наблюдений, начатых ещё в глубокой древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет. Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией, особенно для сравнительно близких к Земле небесных тел: Луны, Солнца, планет, астероидов и т. д.

Решение второй задачи стало возможным в связи с появлением спектрального анализа и фотографии. Изучение физических свойств небесных тел началось во второй половине XIX века, а основных проблем — лишь в последние годы.

Третья задача требует накопления наблюдаемого материала. В настоящее время таких данных ещё недостаточно для точного описания процесса происхождения и развития небесных тел и их систем. Поэтому знания в этой области ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее правдоподобных гипотез.

Четвёртая задача является самой масштабной и самой сложной. Практика показывает, что для её решения уже недостаточно существующих физических теорий. Необходимо создание более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы при предельных значениях плотности, температуры, давления. Для решения этой задачи требуются наблюдательные данные в областях Вселенной, находящихся на расстояниях в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран, в том числе и России.

Онлайн-курсы

Отличной альтернативой реальным ВУЗам являются онлайн-курсы. Тут больше всего выбора в технической сфере, но найдется чем заняться и другим.

Хотите стать программистом и создавать свои сайты, приложения, проекты и бизнесы? Приходите в наш образовательный проект Хекслет, где недавно запустилась полная программа обучения, котороая проводит от новичка до первой работы.

Легче всего начать знакомство с миром англоязычных курсов через каталоги курсов, например, http://www.class-central.com или http://www.eclass.cc Там можно подобрать курсы по интересам, языкам, университетам и форматам. Физика, медицина, программирование, юриспруденция, музыка – просто рай!

Примечания[]

1. ↑ , с. 5

2. Марочник Л.С. Физика космоса. — 1986. (см. ISBN )

3. Electromagnetic Spectrum. NASA. Проверено 8 сентября 2006. Архивировано из первоисточника 5 сентября 2006.
4. ↑ Moore, P. (1997). Philip’s Atlas of the Universe. Great Britain: George Philis Limited. ISBN 0-540-07465-9.
5. Staff (11 September 2003). «Why infrared astronomy is a hot topic». ESA. Archived from the original on 2012-07-30. http://archive.is/20120730/http://www.esa.int/esaCP/SEMX9PZO4HD_FeatureWeek_0.html. Retrieved 2008-08-11.
6. «Infrared Spectroscopy – An Overview». NASA/IPAC. Archived from the original on 2012-08-05. http://archive.is/20120805/http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Spectra/irspec.html. Retrieved 11 August 2008.
7. ↑ Cox, A. N., ed (2000). Allen’s Astrophysical Quantities. New York: Springer-Verlag. p. 124. ISBN 0-387-98746-0. http://books.google.com/?id=w8PK2XFLLH8C&pg=PA124.
8. Penston, Margaret J. The electromagnetic spectrum. Particle Physics and Astronomy Research Council (14 August 2002). Проверено 17 августа 2006. Архивировано из первоисточника 8 сентября 2012.
9. Gaisser, Thomas K. (1990). Cosmic Rays and Particle Physics. Cambridge University Press. pp. 1–2. ISBN 0-521-33931-6.
10. Tammann, G. A.; Thielemann, F. K.; Trautmann, D. Opening new windows in observing the Universe. Europhysics News (2003). Проверено 3 февраля 2010. Архивировано из первоисточника 6 сентября 2012.
11. Calvert, James B. Celestial Mechanics. University of Denver (28 марта 2003). Проверено 21 августа 2006. Архивировано из первоисточника 7 сентября 2006.
12. Hall of Precision Astrometry. University of Virginia Department of Astronomy. Проверено 10 августа 2006. Архивировано из первоисточника 26 августа 2006.

13. Wolszczan, A.; Frail, D. A. (1992). «A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257+12». Nature 355 (6356): 145–147. doi:10.1038/355145a0. Bibcode: 1992Natur.355..145W.

14. Roth H. A Slowly Contracting or Expanding Fluid Sphere and its Stability // Physical Review. — 1932.

15. Eddington A.S. . — Cambridge University Press, 1988. — 407 p. — (Cambridge Science Classics). — ISBN 978-0-521-33708-3. (см. ISBN )

16. Mims III, Forrest M. (1999). «Amateur Science—Strong Tradition, Bright Future». Science 284 (5411): 55–56. doi:10.1126/science.284.5411.55. Bibcode: 1999Sci…284…55M. “Astronomy has traditionally been among the most fertile fields for serious amateurs ”

17. The Americal Meteor Society. Проверено 24 августа 2006. Архивировано из первоисточника 22 августа 2006.
18. Lodriguss, Jerry Catching the Light: Astrophotography. Проверено 24 августа 2006. Архивировано из первоисточника 1 сентября 2006.
19. Ghigo, F. Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves. National Radio Astronomy Observatory (7 февраля 2006). Проверено 24 августа 2006. Архивировано из первоисточника 31 августа 2006.
20. Cambridge Amateur Radio Astronomers. Проверено 24 августа 2006. Архивировано из первоисточника 24 мая 2012.
21. The International Occultation Timing Association. Проверено 24 августа 2006. Архивировано из первоисточника 21 августа 2006.
22. Edgar Wilson Award. IAU Central Bureau for Astronomical Telegrams. Проверено 24 октября 2010. Архивировано из первоисточника 24 октября 2010.
23. American Association of Variable Star Observers. AAVSO. Проверено 3 февраля 2010. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2010.

Выучить два языка

Чтобы лучше понимать все происходящее, желательно знать как минимум два языка: язык вселенной и язык планеты Земля. Язык вселенной – это математика. «Выучить математику», конечно, невозможно, но немного подтянуть знания стоит. Это как минимум интересно, честное слово. Да, многие привыкли к тому, что математика – это скучно и бесполезно. Ведь есть калькуляторы и компьютеры, зачем мы все это учим? Вопрос этот не имеет смысла. «Ведь есть радио и телевизор, зачем мы учим языки?»

Однажды моя учительница по математике в средней школе не смогла ответить на вопрос «как это пригодится нам в жизни?». Отмахнулась чем-то вроде «так надо» и «с вас это будут спрашивать на экзамене». Таким ответом она окончательно убила любое желание изучать предмет.

Математика может быть захватывающей! Оценить это можно, начав с научно-популярных книг или фильмов. Попробуйте книгу «Великая Теорема Ферма» Сингха Саймона. В ней вы узнаете, чего стоило доказательство самой знаменитой математической проблемы последних столетий. Не бойтесь, это не учебник, это удивительное приключение.

От практической части можно отойти в более философские темы и почитать «Гёдель, Эшер, Бах» Дугласа Хофштадтера. Она не совсем о математике, а скорее о тех глубоких идеях, которые связывают математику, искусство и человеческий разум.

О разуме гения можно почитать в книге «Человек, который познал бесконечность» Роберта Канигеля. В ней рассказывается про индийского самоучку Сринаваса Рамануджана, который поразил весь мир своими идеями и выводами.

Один из разделов математики называется топологией. Он изучает непрерывности пространства. Самый известный артефакт топологии это Лист Мебиуса: перекрученная полоска бумаги, которая вместо привычных двух сторон имеет одну длинную. Познакомить поближе с удивительными идеями топологии поможет научно-популярный роман «Флатландия» Эдвина Эбботта. Действие романа происходит в двумерном мире, таком, как лист бумаги.

Такие книги помогут вернуть вам интерес к математике, после чего вы сможете утолять свою жажду знаний другими способами из этого списка.

Осталось изучить язык планеты Земля. Английский язык. Каким бы богатым, могучим и красивым не был ваш язык, английский это главный язык планеты. К счастью (на самом деле, к сожалению), на преподавание и изучение английского тратится куда больше ресурсов чем на математику.

Способов изучать язык очень много, в интернете сейчас вообще нет проблем с этим. Пробуйте lingualeo.ru, выполняйте упражнения с livemocha.com, общайтесь с носителями языка по скайпу с www.italki.com, понимайте сленг и региональные выражения с urbandictionary.com, читайте книги, блоги, журналы.

Всеволновая астрономия

Первые ученые-астрономы для изучения космического пространства использовали исключительно оптические телескопы. Следовательно, изучить и описать они могли лишь то, что непосредственно улавливал их взор. Сегодня же астрономия достигла значительных высот, ведь ученые могут вести свои наблюдения на различных длинах волн. Новые знания и технологии способствовали выделению совершенно новых дисциплин, таких как гамма-астрономия, радиоастрономия и рентгеновская астрономия.

Каждый космический объект излучает ряд волн, невидимых для человеческого глаза. Но их можно измерить специальными приборами. Необходимость таких измерений неоценимо важна. Например, гамма- или рентгеновское излучение, которое приходит из космоса на Землю, рассказывает о грандиозных процессах, происходящих в самых глубинках Вселенной. Из-за гигантских расстояний человек не может наглядно изучить все космические объекты. Все знания человечества о космосе базируются на излучении, которое исходит от небесных тел. Так удалось определить расстояние между объектами во Вселенной, их состав, возраст, размер и т.д.

Понятие «всеволновая астрономия» означает, что современные наблюдения за космическими телами ведутся во всех известных диапазонах электромагнитного излучения.

Книги

О книгах по математике мы уже говорили в первом пункте, здесь же стоит поговорить о научных и научно-популярных книгах в целом.

О философии науки, вселенных и разуме советую почитать очень интересную книгу «Большое, малое и человеческий разум» (Роджер Пенроуз, Абнер Шимони, Нэнси Картрайт, Стивен Уильям Хокинг). Ее будет приятно почитать и художникам и биохимикам.

Из той же серии – «Краткая история времени» или «Кратчайшая история времени» Стивена Хокинга. Короткая, легко читаемая книга познакомит вас с несколькими миллиардами лет нашей истории: от большого взрыва до будущей смерти вселенной. Восхищаться космосом можно вместе с Карлом Саганом в его «Космосе» и «Бледно-голубой точке». А о возможной теории всего – теории суперструн – почитайте «Элегантную Вселенную» Брайана Грина.

«Эгоистичный ген» Ричарда Докинза подарит вам понимание эволюции, развития живых организмов. Если вас заинтересует эта тема – обязательно почитайте книгу самого Чарлза Дарвина «Происхождение видов», другие книги Докинза («Расширенный фенотип», «Река, текущая из рая», «Величайшее Шоу на Земле: свидетельства эволюции»). Его же «Бог как иллюзия» поможет сразиться с мракобесием.

О научной любознательности и о гениальном физике Ричарде Фейнмане вы узнаете из автобиографической книги «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» и «Какое ТЕБЕ дело до того, что думают другие?». У Фейнамана стоит хотя бы поучиться учиться.

О странных особенностях и возможностях человеческого мозга – «Человек, который принял жену за шляпу» Оливера Сакса, врача-нейропсихолога, который решил описать в одном месте интересные случаи из своей практики и размышления на тему разума и болезней.

Радиоастрономия и радиотелескопы

Радиотелескопы — это устройства, предназначенные для регистрации, анализа и измерения радиоволн, исходящих от объектов в космосе. Для восприятия радиоволн радиотелескопы используют телескопические антенны. Антенна – это устройство, преобразующее электромагнитные колебания радиоволн в электрический ток. Полученные данные передаются на специальные приемники, где происходит их обработка.

Радиотелескопы могут быть ориентированы на конкретные объекты или на широкие горизонты. Для детального изучения одного объекта разработаны направленные антенны. Они позволяют фокусировать и усиливать входящие радиоволны. Часто такие антенны используют в массивах, для получения еще более точных данных.

Радиоволны проходят через атмосферу Земли без существенных искажений, что позволяет их регистрировать, даже когда земные телескопы прерывают свою работу. Также радиоволны проникают через межзвездную среду, позволяя изучать удаленные объекты и их состав.

Радиоастрономия и радиотелескопы позволяют исследовать различные объекты Вселенной, такие как звезды, галактики, космические облака, пульсары и квазары. Используя радиоастрономические методы, ученые смогли обнаружить и изучить объекты, которые ранее не были доступны для исследования.

Преимущества радиоастрономии и радиотелескопов:	Недостатки радиоастрономии и радиотелескопов:
— Возможность изучать удаленные объекты и состав Вселенной. — Возможность работать в любое время суток. — Способность проникать через атмосферу Земли и межзвездную среду. — Точность измерения частот и длин волн. — Возможность создания массивов антенн для получения более точных данных.	— Требуются большие стоимостные вложения для создания и обслуживания радиотелескопов. — Радиоволны не могут преодолевать преграды высокой плотности, такие как густые облака газа и пыли.

Научно-популярные видео

Документальные фильмы о науке, небольшие видеоролики и лекции – отличный способ узнать не только что-то новое, но и кого-то нового: ученого, учителя, популяризатора науки или просто умного человека.

Начните с моих переводов речей Ричарда Фейнмана.

Посмотрите длинную лекцию Лоуренса Краусса о Вселенной из ничего, а потом – его беседу с Ричардом Докинзом.

Заглядывайте почаще на TED http://www.ted.com/talks и на их новый образовательный http://ed.ted.com

Подпишитесь на классные научно-популярные каналы на Ютубе:

• Veritasium – про физику и просто удивительные факты https://www.youtube.com/user/1veritasium

• Numberphile – про математику и числа https://www.youtube.com/user/numberphile

• Vsauce – взрывание мозга https://www.youtube.com/user/Vsauce,

• MinutePhysics – объяснение физических законов за несколько минут https://www.youtube.com/user/minutephysics

• MinuteEarth – от того же автора, но о Земле https://www.youtube.com/user/minuteearth

• ASAPScience – ответы на интересные вопросы вроде «Можно ли взломать мозг» или «Как пережить смерть Солнца» https://www.youtube.com/user/asapscience

• CrashCourse – циклы видео-лекций о химии, биологии, литературе, мировой истории и истории США https://www.youtube.com/user/crashcourse

• У большинства видео есть субтитры. В любом случае, не забывайте про первый пункт.

https://youtube.com/watch?v=5y26WJt_jUs

Телескопы на спутниках

Ученые использовали наземные телескопы, чтобы увидеть видимый свет и радиоволны от звезды.
Для изучения Вселенной на всех длинах волн и без размытия и затемнения атмосферы Земли ученые используют спутники с телескопами.

Многие объекты, находящиеся на разных стадиях развития во Вселенной излучают электромагнитные волны, поэтому телескопы различных типов могут предоставлять снимки этих объектов. Ученые могут изучать радиоволны от молодых звезд, чтобы увидеть рождение звезд или смерть звезд, когда используются рентгеновские аппараты, потому что эти звезды часто излучают рентгеновские лучи. Наземные комплексы в этом диапазоне  вносят искажения изображений, и при этом невозможно изучать крупномасштабные изображения галактик.

Космическая обсерватория  Хаббл с 1991 года является еще одним типичным примером, который может глубоко изучать  область неба, чтобы выявить галактики на ранних стадиях их эволюции. Он может собирать более точные и детальные изображения без отсутствия атмосферных искажений.

Другим примером является космическая обсерватория Чандра NASA с 1999 года. С помощью спутниковой обсерватории Чандра составлена карта горячего газа в скоплениях галактик и  проводятся исследования черных дыр по всей Вселенной.

Обсерватория Чандра предоставила детальное исследование рентгеновского неба. С помощью этих данных проводится изучение темной энергии и темной материи. Поскольку темные энергия и материя  не испускают никакого излучения, устройства наблюдения могут только частично помочь в изучении, потому что они не могут непосредственно наблюдать темные составляющие Вселенной. Для изучения этих объектов ученые построили ряд новых детекторов. Изучение темной энергии и темной материи может быть возможно путем объединения этих новых детекторов в сочетании с телескопами.

Современная космонавтика и ее достижения

Огромный прорыв сделала современная космонавтика в своем развитии. Сегодня о космосе говорится как о реальном, а не как о чем-то сказочно далеком. Запуск современного космического корабля, полеты в космическое пространство стали хоть и дорогостоящими, но обычными явлениями в жизни российского государства.

Не вызывает ни у кого удивления космический туризм, когда за определенную плату можно полетать на космическом корабле. На высоком уровне проходят космические исследования. Современные ученые работают над созданием солнечных электростанций, разрабатывают технологи влияния на климат Земли.

Приоритетной задачей для России стало дальнейшее развитие отечественной космонавтики, изучение возможностей современной космической отрасли и выведение ее на передовые мировые рубежи.

Древнейшая наука астрономия занимается изучением Метагалактики, однако даже она не может строго ответить на вопрос, что такое Вселенная. Это понятие имеет две ипостаси — философскую и материальную. Их можно различать, как две разные сущности или рассматривать в совокупности. Если считать, что наблюдаемая Вселенная — это обозначение всего пространства, то эквивалентным ей термином будет космос.

Методы изучения

Так как же была получена вся эта интересная информация о тайнах Вселенной? Учёные пользуются сразу несколькими методами изучения мироздания:

• Оптический, с помощью телескопа. Устройство собирает свет — один из самых информативных источников сведений о космических процессах, и это позволяет наблюдать отдалённые объекты.
• Спектральный анализ. В этом методе также используется телескоп, но на сей раз усовершенствованный спектрографом. Прибор разлагает спектр на составные части, расшифровав которые, можно получить данные о химическом составе объекта и скорости его движения, а также определить температуру источников излучения.
• Космическое радиоизлучение. Для такого метода необходим телескоп, регистрирующий радиоволны. Их посылают объекты из самых удалённых областей Вселенной, а также ионизированный горячий газ и нейтральный водород межзвёздного пространства. По данным радиотелескопа делаются выводы о расстоянии до небесных тел и скорости их движения.
• Нейтринная астрофизика. В рамках этого метода нейтринные телескопы регистрируют частицы малой энергии, рождающиеся во время термоядерных реакций, которые являются источником энергии Солнца. Вычисление величины потока нейтрино позволяет определять характер физических процессов, протекающих в недрах звезды.
• Внеатмосферная астрономия. Её отличие от других методов заключается в том, что вся аппаратура выносится в межпланетное пространство. Это позволяет устранить атмосферные помехи в виде неоднородностей, вызывающих дрожание изображения в телескопе, и довести пространственное разрешение прибора до дифракционных значений.
• Инфракрасная, ультрафиолетовая, рентгеновская и гамма-астрономия. Соответствующие телескопы устанавливаются на ракеты и спутники Земли, так как данные виды излучения поглощаются атмосферой планеты и зарегистрировать их на её поверхности не представляется возможным. С их помощью изучаются тусклые остывшие звёзды, экзопланеты, молекулярные облака, скопления галактик, чёрные дыры и другие объекты.

Возможно, вскоре будут открыты и другие методы изучения Вселенной. Человечество узнает о ней что-то совсем необычное, и это навсегда перевернёт представления о мироздании.

Астрономия является одной из древнейших наук. Первые записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н.э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египетские жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны, наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась самая яркая из звезд, Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах Солнца. Из этих наблюдений египетские жрецы довольно точно определили продолжительность тропического года.

ВВЕДЕНИЕ 3 I ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ 4 – 16 II МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ 17 – 19 III ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ 20 – §1. Наземные 20 – 24 §2. Космические 25 – 27 §3. Что такое о БАК? 28 – 31 IV ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32 V СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 33 VI ПРИЛОЖЕНИЯ 34 – 37

Разделы астрономии

Современная астрономия подразделяется на ряд отдельных разделов, которые тесно связаны между собой, и такое разделение астрономии, в известном смысле, условно.

1. Астрометрия — наука об измерении пространства и времени. Она состоит из:

а) сферической астрономии, разрабатывающей математические методы определения видимых положений и движений небесных тел с помощью различных систем координат, а также теорию закономерных изменений координат светил со временем;

б) фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат небесных тел из наблюдений, составление каталогов звездных положений и определение числовых значений важнейших астрономических постоянных, т.е. величин, позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил;

в) практической астрономии, в которой излагаются методы определения географических координат, азимутов направлений, точного времени и описываются применяемые при этом инструменты.

2. Теоретическая астрономия дает методы для определения орбит небесных тел по их видимым положениям и методы вычисления эфемерид (видимых положений) небесных тел по известным элементам их орбит (обратная задача).

3. Небесная механика изучает законы движений небесных тел под действием сил всемирного тяготения, определяет массы и форму небесных тел и устойчивость их систем.

Эти три раздела в основном решают первую задачу астрономии, и их часто называют классической астрономией.

4. Астрофизика изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов. Она делится на: а) практическую астрофизику, в которой разрабатываются и применяются практические методы астрофизических исследований и соответствующие инструменты и приборы; б) теоретическую астрофизику, в которой на основании законов физики даются объяснения наблюдаемым физическим явлениям.

5. Звездная астрономия изучает закономерности пространственного распределения и движения звезд, звездных систем и межзвездной материи с учетом их физических особенностей.

6. Космогония рассматривает вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том числе и нашей Земли.

7. Космология изучает общие закономерности строения и развития Вселенной.

Основа астрономии — наблюдения. Наблюдения доставляют нам основные факты, которые позволяют объяснить то или иное астрономическое явление. Дело в том, что для объяснения многих астрономических явлений необходимы тщательные измерения и расчеты, которые помогают выяснению действительных, истинных обстоятельств, вызвавших эти явления. Так, например, нам кажется, что все небесные тела находятся от нас на одинаковом расстоянии, что Земля неподвижна и находится в центре Вселенной, что все светила вращаются вокруг Земли, что размеры Солнца и Луны одинаковы и т.д. Только тщательные измерения и их глубокий анализ помогают отрешиться от этих ложных представлений.

Основным источником сведений о небесных телах являются электромагнитные волны, которые либо излучаются, либо отражаются этими телами. Определение направлений, по которым электромагнитные волны достигают Земли, позволяет изучать видимые положения и движение небесных тел. Спектральный анализ электромагнитного излучения дает возможность судить о физическом состоянии этих тел.

Особенностью астрономических исследований является также и то, что до последнего времени у астрономов отсутствовала возможность постановки опыта, эксперимента (если не считать исследований упавших на Землю метеоритов и радиолокационных наблюдений), и все астрономические наблюдения производились только с поверхности Земли.

Однако с запуском первого искусственного спутника Земли началась эра космических исследований, что позволило применить в астрономии методы других наук (геологии, геохимии, биологии и т.п.). Астрономия продолжает оставаться наблюдательной наукой, но теперь астрономические наблюдения производятся с межпланетных космических аппаратов и орбитальных обсерваторий.

Учёные, перевернувшие мир

Николай Коперник родился в польском городе Торунь. Образование получил в Кракове, а затем в Италии. Коперник изучал не только астрономию, но и право, медицину, философию. Это был всесторонне образованный человек. Идеи Коперника о строении Вселенной изложены в его книге «Об обращениях небесных сфер», которая вышла в 1543 г., незадолго до смерти учёного. На создание своего учения Н. Коперник потратил 30 лет упорного труда.

Джордано Бруно родился на юге Италии. Посвятив свою жизнь распространению и развитию учения Н. Коперника, он вынужден был покинуть родину, скитаться по многим странам Европы. Его преследовала церковь, так как учение Коперника было ею запрещено. В то время церковь жестоко наказывала тех, чьи взгляды противоречили её установлениям. Дж. Бруно был схвачен и после нескольких мучительных лет тюрьмы сожжён в Риме 17 февраля 1600 г. Он погиб, но не отказался от своих убеждений.

Галилео Галилей родился в итальянском городе Пиза. Он получил разностороннее образование (изучал медицину, математику). Галилей сделал много научных открытий и был широко известен. В 1632 г. он издал книгу «Диалог о двух главнейших системах мира», в которой отстаивал учение Коперника и опровергал систему Птолемея. За эту книгу он был привлечён церковью к суду, на котором его, тогда уже старого человека, заставили отречься от своих убеждений.

Уильям Гершель родился в Ганновере. Обладал большими музыкальными способностями и в четырнадцать лет поступил музыкантом в полковой оркестр. Наряду с занятиями теорией музыки интересовался математикой, оптикой, астрономией. Занимался изготовлением телескопов. В 1789 г. Гершель изготовил самый большой телескоп своего времени. Главные работы Гершеля относятся к звёздной астрономии: он сделал вывод о существовании звёздных систем, наблюдал туманности и кометы, изучал структуру Млечного Пути. Прославился открытием планеты Уран и двух её спутников, а также двух спутников планеты Сатурн и инфракрасного излучения.

1. Чем система мира, созданная Коперником, отличалась от системы мира по Птолемею?
2. Каковы заслуги Дж. Бруно в развитии взглядов о Вселенной?
3. Какой вклад внёс Галилей в изучение строения Вселенной?
4. Какую модель Вселенной предлагает современная наука?
5. Что такое галактика?

Долгое время в науке господствовало учение Птолемея о Вселенной. Великий польский астроном Николай Коперник создал новую модель Вселенной, согласно которой центром мира является Солнце, а вокруг него обращаются Земля и другие планеты. Взгляды Коперника распространяли и развивали Джордано Бруно и Галилео Галилей. Согласно современным представлениям, Земля входит в состав Солнечной системы, которая является частью гигантского скопления звёзд — галактики. Галактики образуют сверхскопления — метагалактики. Вселенную составляет огромное число галактик.

Согласование законов физики

Космологам известно, что пространство заполнено коррелированными парами объектов. Это горячие точки, видимые на картах Вселенной, пары галактик, скоплений галактик или сверхскоплений. Даже простые наблюдатели могут увидеть эти «двухточечные корреляции», перемещая линейку по всей карте неба.

Физики использовали стратегию, известную как бутстрап. Этот подход учитывает законы природы, рассматривая только математическую логику и самосогласованность самих законов, а не опираясь на эмпирические данные. Используя философию Большого взрыва, исследователи вывели и решили краткое математическое уравнение, которое объясняет возможные закономерности корреляции в небе, возникающие из-за различных изначальных компонентов.

Телескопы: наблюдение за космосом издалека

Телескопы – это специальные устройства, которые позволяют увидеть объекты в космосе на больших расстояниях от Земли. Они работают по принципу сбора и усиления света, позволяя ученым исследовать далекие галактики, планеты, звезды и другие небесные объекты.

Основным элементом любого телескопа является линза или зеркало, которое собирает свет и фокусирует его на оптическую систему. Затем свет попадает на детектор, который преобразует его в сигналы, позволяющие ученым изучать объекты космоса.

Есть несколько разновидностей телескопов. Например, оптические телескопы используют видимый свет для наблюдений. Они могут быть как наземными, так и космическими. Наземные телескопы обычно устанавливаются на высоких горах или в специальных обсерваториях для минимизации влияния атмосферы Земли. Космические телескопы, в свою очередь, находятся в космосе и могут работать без помех от атмосферы.

Другой разновидностью телескопов являются радиотелескопы, которые используют радиоволны для наблюдений. Они способны обнаруживать электромагнитное излучение, не видимое глазом человека. Радиотелескопы могут исследовать такие объекты, как радиоастрономические источники, пульсары, галактики и другие объекты, отдаляющиеся от Земли с невероятной скоростью.

Еще одним типом телескопов являются гамма-телескопы, которые наблюдают гамма-излучение. Такие телескопы способны обнаружить и изучить гамма-всплески, которые происходят в результате взрывов сверхновых звезд или слияния черных дыр.

Телескопы играют важную роль в нашем понимании Вселенной. Они позволяют нам видеть и изучать объекты, находящиеся на миллионы и миллиарды световых лет от нас. Благодаря телескопам, мы расширяем наши знания об эволюции Вселенной, о планетах и звездах, а также открываем новые таинственные объекты и явления в космосе.

Оглядываясь в космос

Одним из основных способов изучения вселенной является астрономия. Астрономы используют мощные телескопы для наблюдения звезд, планет и галактик. Они исследуют электромагнитное излучение, которое идет от удаленных объектов, чтобы узнать больше об их природе и свойствах.

Кроме астрономии, исследование космоса включает и другие научные дисциплины, такие как астрофизика, астрономия высоких энергий, космология и космическая физика. Ученые проводят эксперименты на Международной космической станции и запускают космические телескопы в космос для получения уникальных данных.

Важную роль в изучении космоса играют также космические аппараты и зонды. Они отправляются в миссии, чтобы исследовать другие планеты, спутники и кометы. С их помощью ученые получают информацию о составе атмосферы, поверхности и геологических процессах на других небесных телах.

Помимо этого, современные компьютерные модели позволяют ученым создавать виртуальные вселенные и симуляции, чтобы лучше понять процессы, происходящие в космосе. Они используют вычислительные методы и алгоритмы, чтобы моделировать различные аспекты вселенной и проанализировать данные.

Таким образом, изучение вселенной — многогранный процесс, который объединяет различные научные дисциплины и методы исследования. Благодаря современным технологиям и новым открытиям, каждый день наши знания о космосе расширяются и становятся все более углубленными.