במשך זמן מה לא היה נושא כמו אסטרונומיה בתוכנית הלימודים של בית הספר. כעת דיסציפלינה זו נכללת בתכנית הלימודים החובה. אסטרונומיה נלמדת בבתי ספר שונים בדרכים שונות. לעיתים מקצוע זה מופיע לראשונה בלוח השעות של תלמידי כיתות ז', ובחלק ממוסדות החינוך הוא נלמד רק בכיתה יא'. לתלמידי בית הספר יש שאלה מדוע יש צורך ללמוד את הנושא הזה, אסטרונומיה? בואו לגלות באיזה סוג של מדע מדובר וכיצד ידע על החלל יכול להועיל לנו בחיים?
המושג של מדע האסטרונומיה ונושא מחקרו
אסטרונומיה היא מדע הטבע של היקום. נושא המחקר שלו הם תופעות, תהליכים ואובייקטים קוסמיים. הודות למדע הזה, אנחנו יודעים מה הם כוכבים, כוכבי לכת, לוויינים, שביטים, אסטרואידים, מטאוריטים. ידע אסטרונומי נותן גם את מושג המרחב, מיקומם של גרמי השמיים, תנועתם ויצירת מערכותיהם.
אסטרונומיה הוא המדע שמסביר את התופעות הבלתי מובנות שהן חלק בלתי נפרד מחיינו.
המקור וההתפתחות של האסטרונומיה
הרעיונות הראשונים של האדם על היקום היו מאוד פרימיטיביים. הם התבססו על אמונות דתיות. אנשים חשבו שכדור הארץ הוא מרכז היקום, ושהכוכבים מחוברים לשמים המוצקים.
בהמשך הפיתוח של מדע זה, נבדלים מספר שלבים, שכל אחד מהם נקרא המהפכה האסטרונומית.
ההפיכה הראשונה כזו התרחשה בזמנים שונים באזורים שונים בעולם. ההתחלה המשוערת של יישומו היא 1500 לפני הספירה. הסיבה למהפכה הראשונה הייתה פיתוח ידע מתמטי, והתוצאה הייתה הופעתן של אסטרונומיה כדורית, אסטרומטריה ולוחות שנה מדויקים. ההישג העיקרי של תקופה זו היה הופעתה של התיאוריה הגיאוצנטרית של העולם, שהפכה לתוצאה של ידע קדום.
המהפכה השנייה באסטרונומיה התרחשה בין המאה ה-16 למאה ה-17. זה נגרם על ידי ההתפתחות המהירה של מדעי הטבע והופעתו של ידע חדש על הטבע. בתקופה זו החלו להשתמש בחוקי הפיזיקה להסבר תהליכים ותופעות אסטרונומיות.
ההישגים העיקריים של שלב זה בהתפתחות האסטרונומיה הם ביסוס חוקי התנועה הפלנטרית והכבידה האוניברסלית, המצאת הטלסקופ האופטי, גילוי כוכבי לכת חדשים, אסטרואידים, מערכות כוכבים, הופעת ההשערות הקוסמולוגיות הראשונות.
יתר על כן, הפיתוח של מדעי החלל הואץ. טכניקה חדשה הומצאה כדי לסייע במחקר אסטרונומי. ההזדמנות לחקור את ההרכב הכימי של גרמי השמיים אישרה את האחדותמכל החלל החיצון.
המהפכה האסטרונומית השלישית התרחשה בשנות ה-70-90 של המאה העשרים. זה היה בגלל התקדמות הטכנולוגיה והטכנולוגיה. בשלב זה מופיעה אסטרונומיה על כל הגלים, הניסויים והגופיים. המשמעות היא שכעת ניתן לצפות בכל אובייקטי החלל בעזרת גלים אלקטרומגנטיים הנפלטים על ידם, קרינה גופית.
תת-קטעים של אסטרונומיה
כפי שאנו יכולים לראות, אסטרונומיה היא מדע עתיק יומין, ובתהליך של פיתוח ארוך היא רכשה מבנה מסועף ומגזרי. הבסיס הרעיוני של האסטרונומיה הקלאסית הוא שלושת תת-הסעיפים שלה:
- אסטרונומיה תיאורטית הוא מדע החוקר את תנועתם של גרמי שמיים במסלולים. הוא קובע את מיקום המסלולים לפי המיקום הנוכחי של כוכב הלכת.
- אסטרומטריה לוקחת מקום וזמן כבסיס לתורתה. באמצעות שיטות מתמטיות, הוא קובע את המיקומים והתנועה הנראית לעין של עצמים בחלל. לימוד השינוי בקואורדינטות של גופי חלל.
- מכניקת השמים מחשיבה את חוקי התנועה של עצמים בחלל ובנייתם למערכות.
מלבד החלקים הראשיים האלה, יש גם:
- astrophysics;
- אסטרונומיה של כוכבים;
- cosmogony;
- קוסמולוגיה.
טרנדים חדשים ומגמות מודרניות באסטרונומיה
לאחרונה, עקב האצת התפתחותם של מדעים רבים, החלו להופיע תעשיות פרוגרסיביות העוסקות במחקר ספציפי למדי בתחום שלאסטרונומיה.
- אסטרונומיה של קרני גמא חוקרת עצמים בחלל לפי הקרינה שלהם.
- אסטרונומיה של קרני רנטגן, בדומה לענף הקודם, לוקחת קרני רנטגן שמגיעות מגרמי רנטגן כבסיס למחקר.
מושגים בסיסיים באסטרונומיה
מהם המושגים הבסיסיים של המדע הזה? כדי שנוכל ללמוד אסטרונומיה לעומק, עלינו להכיר את היסודות.
חלל הוא אוסף של כוכבים וחלל בין-כוכבי. למעשה, זה היקום.
כוכב לכת הוא גוף שמימי ספציפי שמסתובב סביב כוכב. שם זה ניתן רק לחפצים כבדים המסוגלים לקבל צורה מעוגלת בהשפעת כוח המשיכה שלהם.
כוכב הוא עצם כדורי מסיבי, המורכב מגזים, שבתוכו מתרחשות תגובות תרמו-גרעיניות. הכוכב הקרוב והמפורסם ביותר אלינו הוא השמש.
לוויין באסטרונומיה הוא גוף שמימי הסובב סביב עצם שהוא גדול יותר ומוחזק על ידי כוח הכבידה. לוויינים הם טבעיים - למשל, הירח, כמו גם שנוצרו באופן מלאכותי על ידי האדם ומשוגרים למסלול כדי לשדר את המידע הדרוש.
גלקסיה היא צרור כבידה של כוכבים, צביריהם, אבק, גז וחומר אפל. כל העצמים בגלקסיה נעים ביחס למרכזה.
ערפילית באסטרונומיה היא מרחב בין-כוכבי בעל קרינה אופיינית ובולט על רקע השמים הכללי. לפני הופעת העוצמהמכשירים טלסקופיים של הגלקסיה מבולבלים לעתים קרובות עם ערפיליות.
הנטייה באסטרונומיה היא מאפיין הטבוע בכל גוף שמימי. זהו שמה של אחת משתי הקואורדינטות, המשקפות את המרחק הזוויתי מקו המשווה הקוסמי.
טרמינולוגיה מודרנית של מדע האסטרונומיה
שיטות מחקר חדשניות שנדונו קודם לכן תרמו להופעתם של מונחים אסטרונומיים חדשים:
עצמים "אקזוטיים" הם מקורות לקרינת אופטית, רנטגן, רדיו וגמא בחלל.
קווזר - במילים פשוטות, זהו כוכב עם קרינה חזקה. עוצמתו עשויה להיות גדולה מזו של גלקסיה שלמה. אנו רואים אובייקט כזה בטלסקופ אפילו במרחק רב.
כוכב נויטרונים הוא השלב האחרון בהתפתחותו של גוף שמימי. לאובייקט החלל הזה יש צפיפות בלתי נתפסת. לדוגמה, החומר שמרכיב כוכב נויטרונים שמתאים לכפית ישקול 110 מיליון טון.
קשר בין אסטרונומיה ומדעים אחרים
אסטרונומיה הוא מדע הקשור קשר הדוק לידע שונים. היא מסתמכת על ההישגים של תעשיות רבות במחקר שלה.
בעיות בהפצה של יסודות כימיים ותרכובותיהם על פני כדור הארץ ובחלל הן הקשר בין כימיה לאסטרונומיה. בנוסף, למדענים יש עניין רב בחקר תהליכים כימיים המתרחשים בחלל החיצון.
הארץ יכולה להיחשב כאחד מכוכבי הלכת של מערכת השמש - זה מבטא את הקשראסטרונומיה עם גיאוגרפיה וגיאופיזיקה. ההקלה על כדור הארץ, שינויים אקלימיים ועונתיים מתמשכים, סערות מגנטיות, התחממות, עידני קרח - גיאוגרפים משתמשים בידע אסטרונומי כדי לחקור את כל אלה ועוד הרבה יותר תופעות.
מה הפך לבסיס למקור החיים? זו שאלה משותפת לביולוגיה ואסטרונומיה. העבודות המשותפות של שני המדעים הללו מכוונות לפתור את הדילמה של הופעת אורגניזמים חיים על כדור הארץ.
קשר קרוב עוד יותר בין אסטרונומיה ואקולוגיה, שמתחשב בבעיית ההשפעה של תהליכים קוסמיים על הביוספרה של כדור הארץ.
שיטות תצפיות באסטרונומיה
הבסיס לאיסוף מידע באסטרונומיה הוא תצפית. מהן הדרכים להתבונן בתהליכים ובאובייקטים במרחב, ובאילו כלים משתמשים כיום למטרות אלו?
בעין בלתי מזוינת, אנחנו יכולים לראות כמה אלפי כוכבים בשמים, אבל לפעמים נראה שאנחנו רואים מיליון או מיליארד נקודות בהירות זוהרות. המראה עצמו עוצר נשימה, אם כי הגדלה יכולה לחשוף דברים מעניינים יותר.
אפילו משקפת רגילה עם אפשרות להגדלה פי שמונה נותנת הזדמנות לראות מספר עצום של גרמי שמיים, וכוכבים רגילים שאנו רואים בעין בלתי מזוינת הופכים לבהירים הרבה יותר. האובייקט המעניין ביותר להתבוננות דרך משקפת הוא הירח. אפילו בהגדלה נמוכה, ניתן לראות כמה מכתשים.
הטלסקופ מאפשר לראות לא רק נקודות של היםעל הירח. על ידי התבוננות בשמים זרועי הכוכבים עם המכשיר הזה, אתה יכול ללמוד את כל התכונות של ההקלה של לוויין כדור הארץ. כמו כן, עיניו של המתבונן נפערות עד לרגע זה טבעות בלתי נראות של שבתאי, גלקסיות וערפיליות רחוקות.
התבוננות בשמיים זרועי הכוכבים דרך טלסקופ היא לא רק פעילות מרגשת מאוד, אלא לפעמים שימושית למדי למדע. תגליות אסטרונומיות רבות נעשו לא על ידי מכוני מחקר, אלא על ידי חובבנים פשוטים.
חשיבותה של האסטרונומיה לאדם ולחברה
אסטרונומיה הוא מדע מעניין ושימושי בו זמנית. כיום משתמשים בשיטות ומכשירים אסטרונומיים עבור:
- תחזית מזג אוויר;
- יישום ניווט ימי ותעופה;
- קביעת התאריכים המדויקים של אירועים היסטוריים;
- תמונה קרטוגרפית של כוכב הלכת, בניית מפות טופוגרפיות.
במקום אחר מילה
בהתחשב בכל האמור לעיל, אף אחד לא יכול לפקפק בתועלת ובנחיצות האסטרונומיה. מדע זה עוזר להבין טוב יותר את כל ההיבטים של הקיום האנושי. היא נתנה לנו ידע על מקור החיים על פני כדור הארץ ופתחה גישה למידע מעניין.
בעזרת מחקר אסטרונומי, נוכל לחקור את כוכב הלכת שלנו ביתר פירוט, כמו גם לנוע בהדרגה עמוק יותר לתוך היקום כדי ללמוד עוד ועוד על החלל שסביבנו.
