Cabang utama astronomi

Astronomi adalah ilmu tentang Alam Semesta.

Subyek astronomi

Astronomi-

Astronomi mempelajari benda-benda antariksa, fenomena antariksa, dan proses-proses antariksa.

Astronomi mempelajari ciri-ciri fisik dasar, asal usul, struktur, komposisi, pergerakan dan evolusi benda-benda luar angkasa. Benda luar angkasa- ini adalah benda kosmik dan sistem benda kosmik yang memiliki organisasi tertentu. Di bawah benda kosmik kita akan memahami semua benda fisik yang dipertimbangkan oleh astronomi - elemen struktural Alam Semesta. Jenis utama benda antariksa antara lain benda planet (planet dan satelitnya, asteroid, komet, meteoroid), bintang, nebula, dan lingkungan antariksa.

Benda kosmik termasuk di dalamnya sistem ruang angkasa, biasanya mempunyai asal usul yang sama, saling berhubungan oleh medan gravitasi dan magnet, serta bergerak melalui ruang sebagai satu kesatuan. Jenis utama sistem kosmik meliputi sistem planet, sistem bintang (bintang ganda, gugus bintang), galaksi, Metagalaxy, dan seluruh Alam Semesta. Sistem benda kosmik memiliki kualitas baru yang tidak melekat pada masing-masing elemen sistem ini: bintang-bintang baru hanya terbentuk di dalam sistem kosmik raksasa - galaksi; kehidupan hanya dapat ada di permukaan benda-benda yang termasuk dalam sistem planet masing-masing bintang, dll.

Fenomena kosmik disebut fenomena fisik yang muncul selama interaksi benda-benda kosmik dan jalannya proses kosmik. Contoh fenomena kosmik antara lain keberadaan satelit benda kosmik masif, pergerakan planet, aktivitas matahari, dll.

Proses luar angkasa mewakili serangkaian proses fisik yang mendasari kemunculan, keberadaan, dan perkembangan benda-benda luar angkasa, tahapan utama evolusinya. Mereka menentukan ciri-ciri fisik utama benda-benda luar angkasa dan sistemnya, serta terjadinya dan jalannya fenomena luar angkasa. Contoh proses kosmik meliputi pembentukan, keberadaan, dan evolusi bintang, planet, galaksi, dan seluruh Alam Semesta.

Astronomi klasik menggabungkan sejumlah cabang astronomi, yang landasannya dikembangkan jauh sebelum awal abad kedua puluh, tetapi belum kehilangan signifikansi teoretis dan praktisnya hingga saat ini:

Astrometri mencakup astronomi bola, astronomi praktis, dan astrometri fundamental.

Astronomi bola mempelajari posisi, gerak nyata dan gerak benda kosmik serta memecahkan masalah yang berkaitan dengan penentuan posisi tokoh-tokoh di bola langit, menyusun katalog dan peta bintang, dan landasan teori penghitungan waktu.



Astrometri mendasar melakukan pekerjaan untuk menentukan konstanta astronomi fundamental dan pembenaran teoretis untuk penyusunan katalog astronomi fundamental.

Astronomi praktis berkaitan dengan penentuan waktu dan koordinat geografis, menyediakan Layanan Waktu, penghitungan dan penyusunan kalender, peta geografis dan topografi; Metode orientasi astronomi banyak digunakan dalam navigasi, penerbangan, dan astronotika.

Mekanika Surgawi mempelajari pergerakan benda kosmik di bawah pengaruh gaya gravitasi. Studi tentang pergerakan benda langit melibatkan penetapan pola umum pergerakan dan penentuan posisi dan kecepatan objek yang diteliti dalam kaitannya dengan sistem koordinat yang dipilih untuk waktu tertentu. Berdasarkan data astrometri, hukum mekanika klasik, dan metode penelitian matematika, mekanika langit menentukan lintasan dan karakteristik pergerakan benda kosmik dan sistemnya serta menjadi landasan teori astronotika.

Astronomi modern mencakup bagian: astrofisika, statistik bintang, kosmogoni dan kosmologi.

Astrofisika mempelajari ciri-ciri fisik dasar dan sifat-sifat benda luar angkasa (gerakan, struktur, komposisi, dll.), proses ruang angkasa dan fenomena ruang angkasa, dibagi menjadi beberapa bagian: astrofisika teoretis; astrofisika praktis; fisika planet dan satelitnya (planetologi dan planetografi); fisika Matahari; fisika bintang; astrofisika ekstragalaktik, dll.

Asal usul alam semesta mempelajari asal usul dan perkembangan benda antariksa serta sistemnya.

Kosmologi mengeksplorasi asal usul, ciri fisik dasar, sifat dan evolusi Alam Semesta. Landasan teorinya adalah teori fisika modern dan data dari astrofisika dan astronomi ekstragalaksi.

Selanjutnya disampaikan materi tentang tahapan-tahapan utama perkembangan ilmu astronomi dan keterkaitan ilmu astronomi dengan ilmu-ilmu lainnya. Pada saat yang sama, guru terus-menerus menarik perhatian anak-anak sekolah pada fakta bahwa astronomi muncul dan berkembang atas dasar kebutuhan praktis manusia (penggunaan pengetahuan astronomi oleh manusia terungkap dalam contoh-contoh dari era yang berbeda) dan merupakan hal yang penting. bagian integral dari budaya dunia.

Metode lain yang lebih efektif dalam menyajikan materi ini dapat berupa percakapan cerita, di mana siswa berpartisipasi langsung: mereka mengajukan pertanyaan, meminta klarifikasi atau presentasi lebih detail tentang materi yang mereka minati, dan bahkan mengomentari apa yang disampaikan guru.

Pentingnya astronomi ditentukan oleh pentingnya kontribusinya terhadap penciptaan gambaran ilmiah tentang dunia, karena pengetahuan astronomi mendasari sistem gagasan tentang hukum paling umum tentang struktur dan perkembangan Alam Semesta. Tingkat perkembangan astronomi menentukan dasar-dasar pandangan dunia masyarakat umum pada suatu era tertentu, membentuk gagasan-gagasan dasar ilmu pengetahuan dan kekhasan pandangan dunia para ilmuwan.

Lebih dari 3,5 ribu tahun yang lalu, di era sinkretisme ilmu pengetahuan dan budaya, astronomi tidak dibedakan sebagai bidang ilmu khusus. Sifat mitologis dalam memahami dunia sekitarnya ditentukan oleh keterhubungan kosmik segala sesuatu. Kata “duniawi” dan “kosmik” tidak dapat dipisahkan.

Kebutuhan praktis yang mendesak akan pengetahuan astronomi untuk menentukan waktu dan orientasi suatu daerah, menyusun peta geografis dan kalender mendorong perkembangan matematika, khususnya matematika komputasi, geometri dan trigonometri. Penemuan instrumen goniometri dan penciptaan peralatan matematika kita sendiri menyebabkan pemisahan astronomi dari total pengetahuan manusia tentang dunia sekitarnya menjadi ilmu-ilmu alam pertama yang terpisah.

Dari era pembentukan negara-negara Dunia Kuno hingga akhir Abad Pertengahan, objek-objek astronomi sangat diidealkan dan terisolasi, berbeda dengan objek-objek dunia duniawi, karakteristik dan perilakunya tidak dianggap dalam kerangka negara-negara yang sedang berkembang. ilmu "duniawi" - fisika, kimia, geografi. Astronomi memberikan kontribusi yang sangat besar terhadap perkembangannya (khususnya geografi), namun ilmu pengetahuan alam itu sendiri mempunyai pengaruh yang tidak signifikan terhadap perkembangan astronomi hanya melalui teknologi pembuatan instrumen astronomi.

Laporan 4 Revolusi pertama dalam astronomi terjadi di berbagai wilayah di dunia pada waktu yang berbeda antara 1,5 ribu tahun SM. dan abad ke-2 Masehi dan disebabkan oleh kemajuan pengetahuan matematika. Prestasi utamanya adalah penciptaan astronomi bola dan astrometri, kalender akurat universal dan teori geosentris, yang merupakan hasil perkembangan astronomi dunia kuno dan berkontribusi pada pembentukan pemikiran logis formal dan pandangan dunia skolastik.

Pada awal abad ke-16, kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mempersempit kesenjangan dalam tingkat perkembangan astronomi dan ilmu pengetahuan alam lainnya. Tingkat pengetahuan tentang dunia sekitar telah menjadi lebih tinggi daripada tingkat pengetahuan astronomi, yang hampir tidak berkembang sejak awal zaman kita, dan tidak lagi sesuai dengan kerangka kosmologis sebelumnya. Kebutuhan untuk menyatukan seluruh akumulasi pengetahuan ke dalam satu sistem, bersama dengan pengaruh kuat pertama fisika terhadap astronomi - penemuan teleskop - menyebabkan runtuhnya pemikiran skolastik dan kemenangan teori heliosentris.

Laporan 5 Revolusi Kedua dalam Astronomi(Abad XVI-XVII) ditentukan oleh kemajuan pengetahuan tentang alam, terutama alam, dan itu sendiri mendorong revolusi pertama ilmu pengetahuan alam pada abad ke-17-18. Ilmu pengetahuan pada masa itu dicirikan oleh hubungan yang sangat erat antara astronomi dan fisika. Semua fisikawan besar pada masa itu adalah astronom, dan sebaliknya; hukum dan teori fisika diturunkan dan diuji berdasarkan hasil pengamatan astronomi. Fenomena astronomi dan sifat-sifat benda langit dijelaskan berdasarkan pengetahuan fisika. Dalam astronomi, tidak hanya letak semu, ukuran dan pergerakan benda langit yang mulai dipelajari, tetapi juga beberapa ciri fisik: pergerakan, ukuran dan massa benda langit. Terbentuknya kesatuan hukum alam di seluruh Alam Semesta, terciptanya mekanika klasik Newton dan teori Gravitasi Universal menghancurkan pertentangan antara “duniawi” dan “surgawi” dan menjadikan astronomi sebagai salah satu ilmu alam.

Pencapaian terpenting astronomi modern adalah: penciptaan, penjelasan dan konfirmasi teori heliosentris, hukum gerak benda-benda planet, teori gravitasi universal, mekanika langit, penemuan teleskop optik, penemuan planet baru, satelit , sabuk asteroid, komet, meteoroid, studi tentang karakteristik utama tata surya dan benda kosmik penyusunnya, sistem bintang dan nebula, penciptaan hipotesis kosmogonik dan kosmologis ilmiah pertama.

Evolusi pengetahuan astronomi menyebabkan munculnya dan berkembangnya ajaran filosofis tertentu: materialisme vulgar (mekanis) dan idealisme objektif Kant dan Hegel.

Selanjutnya, perkembangan pesat dan diferensiasi ilmu-ilmu alam dan matematika menyebabkan pemisahan fisika dari astronomi, disertai dengan sikap “konsumen” terhadap fisika di pihak para astronom dan meremehkan peran astronomi dalam penciptaan fisika oleh fisikawan. sistem umum pengetahuan fisik.

Laporan 6 Penciptaan metode pengamatan astronomi baru berdasarkan penemuan fisik baru (spektroskopi, fotografi, fotometri) dan peningkatan kekuatan instrumen astronomi menyebabkan lompatan kualitatif dalam pengetahuan tentang sifat fisik benda luar angkasa dan sistemnya, proses ruang angkasa dan fenomena dan munculnya bagian astronomi modern baru yang paling luas dan menjanjikan - astrofisika, serta kosmokimia. Studi tentang komposisi kimiawi benda-benda kosmik telah mengkonfirmasi kesatuan material Alam Semesta. Sejumlah penelitian dilakukan dan penemuan-penemuan dibuat yang secara signifikan memperluas pengetahuan tentang Alam Semesta: jarak antarbintang diukur, medium antarbintang ditemukan, kelas-kelas baru benda-benda kosmik ditemukan, pola-pola karakteristik fisik bintang-bintang ditetapkan, dan struktur Galaksi dipelajari. Namun, astronomi secara umum tetap merupakan ilmu “statis” yang mempelajari Alam Semesta tidak berubah dalam waktu, tidak ada hubungan genetik antara benda-benda luar angkasa dari berbagai jenis, interpretasi yang benar dari diagram Hertzsprung-Russell, teori tentang proses kosmik yang paling penting, jawaban atas pertanyaan tentang kosmogoni dan kosmologi. Astronomi adalah ilmu “observasional” dan “optik” murni, yang menjelajahi ruang angkasa hanya dalam rentang frekuensi radiasi cahaya tampak yang sempit. Astronomi cukup berhasil menerapkan pengetahuan fisika klasik, optik gelombang, termo dan elektrodinamika untuk menjelaskan penemuan baru dan membuat instrumen, tetapi fisikawan praktis berhenti menggunakan data astronomi dalam pekerjaan mereka. Mungkin inilah salah satu penyebab terjadinya krisis fisika di akhir abad ke-19 dan mempengaruhi perkembangan astronomi di awal abad ke-20.

Landasan teoretis dari revolusi baru dalam astronomi diletakkan oleh penciptaan teori relativitas umum oleh A. Einstein dan teori Alam Semesta non-stasioner oleh A.A. Friedman. Kemunculan dan perkembangan radiofisika, elektronik, sibernetika, dan astronotika memberikan landasan praktis (instrumental). Penciptaan metode penelitian baru memainkan peran besar: fisika teoretis dan eksperimental, matematika modern dan teknologi komputer (komputer) dan keterlibatan ilmuwan dari spesialisasi lain, terutama fisikawan, dalam astronomi.

Revolusi ketiga dalam astronomi(50-70 tahun abad kedua puluh) sepenuhnya disebabkan oleh kemajuan fisika dan pengaruhnya terhadap teknologi.

Astronomi telah menjadi semua gelombang Dan serba sel: benda luar angkasa diamati pada seluruh rentang radiasi elektromagnetik dan emisi partikel elementer.

Astronomi menjadi eksperimental: fasilitas astronotika memungkinkan studi langsung tentang benda, fenomena, dan proses kosmik.

Astronomi telah diperoleh evolusioner karakter: benda-benda luar angkasa dipelajari sepanjang evolusinya dan dalam keterkaitan satu sama lain.

Prestasi utama astronomi modern:

1. Penjelasan tentang evolusi bintang, berdasarkan pembuatan modelnya dan dikonfirmasi oleh data observasi.
2. Kajian dinamika umum galaksi, penjelasan struktur galaksi spiral, penemuan aktivitas inti galaksi dan quasar.
3. Pembentukan struktur Metagalaxy; gagasan yang cukup lengkap tentang proses-proses di Alam Semesta dalam kurun waktu 7-10 miliar tahun dari saat ini.
4. Konfirmasi teori pembentukan bintang dan sistem planet dari kompleks gas-debu dan teori Alam Semesta non stasioner.
5. Perluasan informasi yang signifikan tentang sifat dan ciri fisik benda-benda planet Tata Surya dan Matahari, yang diperoleh sebagai hasil penelitian luar angkasa.

Laporan 7 Astronomi dan kimia menghubungkan masalah mempelajari asal usul dan prevalensi unsur-unsur kimia dan isotopnya di ruang angkasa, evolusi kimia Alam Semesta. Ilmu kosmokimia, yang muncul di persimpangan astronomi, fisika dan kimia, berkaitan erat dengan astrofisika, kosmogoni dan kosmologi, mempelajari komposisi kimia dan membedakan struktur internal benda-benda kosmik, pengaruh fenomena dan proses kosmik pada perjalanannya. reaksi kimia, hukum kelimpahan dan distribusi unsur kimia di Alam Semesta, kombinasi dan migrasi atom selama pembentukan materi di ruang angkasa, evolusi komposisi isotop unsur. Yang sangat menarik bagi ahli kimia adalah studi tentang proses kimia yang, karena skala atau kompleksitasnya, sulit atau sama sekali tidak mungkin untuk direproduksi di laboratorium terestrial (materi di bagian dalam planet, sintesis senyawa kimia kompleks di nebula gelap, dll.) .

Laporan 8 Astronomi, geografi dan geofisika menghubungkan studi tentang Bumi sebagai salah satu planet di tata surya, karakteristik fisik dasarnya (bentuk, rotasi, ukuran, massa, dll.) dan pengaruh faktor kosmik terhadap geografi Bumi: struktur dan komposisi bumi interior dan permukaan bumi, relief dan iklim, perubahan atmosfer secara periodik, musiman dan jangka panjang, lokal dan global, hidrosfer dan litosfer bumi - badai magnet, pasang surut, perubahan musim, pergeseran medan magnet, pemanasan dan es usia, dll, yang timbul sebagai akibat dari pengaruh fenomena dan proses kosmik (aktivitas matahari, rotasi Bulan mengelilingi Bumi, rotasi Bumi mengelilingi Matahari, dll); serta metode orientasi astronomi dalam ruang dan penentuan koordinat medan yang tidak kehilangan signifikansinya. Salah satu ilmu baru adalah geosains luar angkasa - serangkaian studi instrumental Bumi dari luar angkasa untuk tujuan kegiatan ilmiah dan praktis.

Laporan 9 Koneksi astronomi dan biologi ditentukan oleh karakter evolusionernya. Astronomi mempelajari evolusi benda-benda kosmik dan sistemnya di semua tingkat organisasi benda mati dengan cara yang sama seperti biologi mempelajari evolusi benda hidup. Semua objek luar angkasa dan sistemnya, seperti halnya objek biologis, berevolusi dengan skala waktu yang khas. Evolusi benda mati dan benda hidup berlangsung “dari yang sederhana ke kompleks”; keberadaan dan perkembangan benda ditentukan oleh proses dinamis internal; Faktor pendorong evolusi adalah perluasan Metagalaxy (Alam Semesta) dan ketidakstabilan gravitasi.

Semua ilmu alam lainnya tidak bersifat evolusioner: tindakan hukum dasar fisika bersifat abadi dan tidak bergantung pada waktu, proses yang tidak dapat diubah hanya dipelajari di beberapa cabang fisika (termodinamika); hukum kimia juga bersifat reversibel dan dapat dianggap sebagai gambaran interaksi fisik kulit elektron atom; Geografi dan geologi dalam arti luas merupakan cabang ilmu astronomi yaitu planetologi dan planetografi.

Sifat evolusioner astronomi menjamin hal ini kemungkinan mengklasifikasikan benda-benda ruang angkasa dan sistemnya menurut prinsip-prinsip ilmu tipologi dan mempelajarinya dalam kerangka pendekatan sistem, mengidentifikasi ciri-ciri umum benda dan fenomena, membatasi jumlah kemungkinan varian struktur dan perilaku. sistem, sebagai salah satu manifestasi dari tindakan prinsip metodologis simetri.

Hubungan antara astronomi dan biologi disebabkan oleh adanya pengaruh timbal balik antara evolusi alam mati dan alam hidup. Astronomi dan biologi dihubungkan oleh permasalahan kemunculan dan keberadaan kehidupan dan kecerdasan di Bumi dan di Alam Semesta, permasalahan ekologi terestrial dan luar angkasa serta dampak proses dan fenomena kosmik terhadap biosfer bumi:

1. Munculnya kehidupan di Bumi dipersiapkan oleh jalannya evolusi benda mati di Alam Semesta.
2. Keberadaan kehidupan di Bumi ditentukan oleh keteguhan aksi faktor kosmik: kekuatan dan komposisi spektral radiasi matahari, kekekalan karakteristik utama orbit Bumi dan rotasi aksialnya, keberadaan medan magnet. dan atmosfer planet ini.
3. Perkembangan kehidupan di Bumi sebagian besar disebabkan oleh perubahan kecil yang terjadi dalam aksi faktor kosmik, perubahan besar menyebabkan konsekuensi bencana.
4. Pada tahap perkembangan tertentu, kehidupan menjadi faktor dalam skala kosmik yang mempengaruhi karakteristik fisik dan kimia planet: komposisi dan suhu atmosfer, hidrosfer, dan lapisan atas litosfer.
5. Saat ini, aktivitas manusia menjadi faktor dalam skala kosmik yang mempengaruhi atmosfer, hidrosfer dan litosfer Bumi dan ruang dekat Bumi, dan di masa depan - seluruh tata surya. Masalah lingkungan mulai memainkan peran khusus dalam keberadaan umat manusia; ekologi menjadi kosmik.
6. Aktivitas Cerdas Peradaban Super dapat mempengaruhi evolusi benda mati dan benda hidup pada skala Galaksi dan bahkan Metagalaxy.

Pertanyaan yang memerlukan upaya bersama para astronom dan ahli biologi untuk menjelaskannya adalah:

1. Kemunculan dan keberadaan kehidupan di Alam Semesta (eksobiologi: asal usul, prevalensi, kondisi keberadaan dan perkembangan, jalur evolusi).
2. Proses yang mendasari hubungan luar angkasa-terestrial.
3. Masalah praktis astronotika (biologi luar angkasa dan kedokteran), mempelajari aktivitas kehidupan organisme terestrial di luar angkasa, dampak penerbangan luar angkasa terhadap kesehatan dan kinerja manusia, pengembangan sistem pendukung kehidupan pesawat ruang angkasa berawak, dll.
4. Ekologi luar angkasa.
5. Kemunculan dan keberadaan, cara berkembangnya peradaban luar bumi (EC), masalah komunikasi dan kontak dengan peradaban luar bumi.
6. Peran manusia dan kemanusiaan di Alam Semesta (kemungkinan ketergantungan evolusi kosmik pada biologis dan sosial).

Meningkatnya hubungan antara astronomi dan ilmu-ilmu alam dan matematika disebabkan oleh tren modern dalam perkembangan pengetahuan tentang dunia sekitarnya: pertumbuhan dan penguatan hubungan “antarilmiah” dan penghapusan monopoli pada objek-objek sains “milik mereka” yang secara eksklusif menggunakan metode penelitian khusus kami sendiri.


Astronomi adalah ilmu yang mempelajari pergerakan, struktur, asal usul dan perkembangan benda langit beserta sistemnya. Pengetahuan yang dikumpulkannya diterapkan pada kebutuhan praktis umat manusia.

Astronomi adalah salah satu ilmu tertua, ia muncul atas dasar kebutuhan praktis manusia dan berkembang seiring dengan itu. Masyarakat Babilonia, Mesir, dan Tiongkok telah memiliki informasi dasar astronomi ribuan tahun yang lalu dan menggunakannya untuk mengukur waktu dan menavigasi melampaui cakrawala.

Dan di zaman kita, astronomi digunakan untuk menentukan waktu dan koordinat geografis yang tepat (dalam navigasi, penerbangan, astronotika, geodesi, kartografi). Astronomi membantu menjelajahi dan mengembangkan luar angkasa, mengembangkan astronotika, dan mempelajari planet kita dari luar angkasa. Namun, hal ini masih jauh dari menyelesaikan permasalahan yang ada.

Bumi kita adalah bagian dari Alam Semesta. Bulan dan Matahari menyebabkan dia berlayar dan berlayar. Radiasi matahari dan perubahannya mempengaruhi proses di atmosfer bumi dan aktivitas kehidupan organisme. Astronomi juga mempelajari mekanisme pengaruh berbagai benda kosmik di Bumi.

Kursus astronomi melengkapi pendidikan fisika, matematika dan sains yang Anda peroleh di sekolah.

Astronomi modern berkaitan erat dengan matematika dan fisika, biologi dan kimia, geografi, geologi dan astronotika. Dengan memanfaatkan prestasi ilmu-ilmu lain, pada gilirannya memperkayanya, merangsang perkembangannya, dan mengedepankan tugas-tugas baru bagi mereka.

Saat mempelajari astronomi, Anda harus memperhatikan informasi apa yang merupakan fakta yang dapat dipercaya dan apa asumsi ilmiah yang dapat berubah seiring berjalannya waktu.

Astronomi mempelajari materi di ruang angkasa pada skala dan skala yang tidak dapat dibuat di laboratorium, dan dengan demikian memperluas gambaran fisik dunia, gagasan kita tentang materi. Semua ini penting untuk pengembangan gagasan dialektis-materialis tentang alam.

Dengan sengaja menentukan permulaan penggelapan Matahari dan Bulan, kemunculan komet, menunjukkan kemungkinan penjelasan ilmiah alami tentang asal usul dan evolusi Bumi dan benda langit lainnya, astronomi menegaskan bahwa pengetahuan manusia tidak ada batasnya.

Pada abad terakhir, salah satu filsuf idealis, yang membuktikan keterbatasan pengetahuan manusia, bersikeras bahwa meskipun manusia mampu mengukur jarak ke beberapa tokoh, mereka tidak akan pernah bisa menentukan komposisi kimiawi bintang. Namun demikian, analisis spektral segera ditemukan, dan para astronom tidak hanya menetapkan komposisi kimiawi atmosfer penglihatan, tetapi juga menentukan suhunya. Banyak upaya lain untuk menetapkan batas-batas pengetahuan manusia juga gagal. Jadi, para ilmuwan pertama-tama secara teoritis memperkirakan suhu permukaan bulanan, kemudian mengukurnya dari Bumi menggunakan metode termoelemen dan radio; seiring waktu, data ini dikonfirmasi oleh instrumen stasiun otomatis yang dibuat dan dikirim manusia ke Bulan.

Skala Alam Semesta.

Anda sudah mengetahui bahwa satelit alami Bumi – Bulan – adalah benda langit yang paling dekat dengan kita, bahwa planet kita bersama-sama dengan planet besar dan kecil lainnya merupakan bagian dari tata surya, bahwa semua planet berputar mengelilingi Matahari. Pada gilirannya, Matahari, seperti semua bintang yang terlihat di langit, adalah bagian dari sistem bintang kita - Galaksi. Dimensi Galaksi begitu besar bahkan cahaya, yang merambat dengan kecepatan 300.000 km/s, menempuh jarak dari satu ujung ke ujung lainnya dalam seratus ribu tahun. Ada banyak galaksi serupa di Alam Semesta, tetapi jaraknya sangat jauh, dan kita hanya dapat melihat satu di antaranya dengan mata telanjang - nebula Andromeda.

Jarak antar galaksi biasanya puluhan kali lebih besar dari ukurannya.

Fajar adalah jenis benda langit terluas di Alam Semesta, dan galaksi serta konsentrasinya adalah unit struktural utamanya. Ruang antar bintang dalam galaksi dan antar galaksi diisi dengan materi yang sangat langka berupa gas, debu, partikel elementer, radiasi elektromagnetik, medan gravitasi dan magnet.

Dengan mempelajari hukum gerak, struktur, asal usul dan perkembangan benda langit serta sistemnya, astronomi memberi kita gambaran tentang struktur dan perkembangan Alam Semesta secara keseluruhan.

Sumber didaktik astronomi dan hubungannya dengan ilmu-ilmu lain

Sumber didaktik astronomi sebagai ilmu: landasan metodologis didaktik astronomi adalah teori pengetahuan dialektis-materialis, doktrin pelatihan dan pendidikan; teori pembelajaran perkembangan; teori aktivitas psikologis dan teori modern tentang pembentukan konsep ilmiah; gagasan pendekatan sistematis terhadap pengajaran dan prinsip-prinsip didaktik tentang kesatuan pengajaran, pengasuhan dan pengembangan, keilmuan dan sistematika, kesadaran dan aktivitas kreatif siswa, visibilitas, kekuatan perolehan pengetahuan dan pengembangan komprehensif kekuatan kognitif siswa.

Karena proses kognisi pendidikan merupakan cerminan dari kognisi ilmiah, didaktik astronomi dikaitkan dengan ilmu sosial, humaniora, dan ilmu alam dan matematika.

Keterkaitan antara didaktik astronomi dan filsafat disebabkan karena astronomi sebagai suatu ilmu tidak hanya mempunyai aspek kemanusiaan yang khusus, tetapi juga universal, dan memberikan sumbangan yang paling besar dalam memperjelas tempat manusia dan kemanusiaan di Alam Semesta, untuk mempelajari hubungan "manusia - Alam Semesta". Astronomi menjawab sejumlah pertanyaan mendasar dan ideologis. Tugas terpenting pengajaran astronomi adalah pembentukan pandangan dunia ilmiah siswa, pengembangan gaya berpikir ilmiah-alam dan konsep gambaran fisik dunia sebagai sintesis konsep-konsep astronomi, fisika dan filosofis dan ide ide. Dalam pengajaran astronomi seseorang tidak dapat melakukannya tanpa generalisasi filosofis. Dalam proses pengajaran astronomi, siswa secara bertahap harus mengenal bagaimana pengetahuan ilmiah dibangun, dengan metode sains dan hukum-hukum pengetahuan ilmiah, yang juga memerlukan kembali ke masalah-masalah yang bersifat filosofis, sejak mempelajari ciri-ciri, hukum-hukum. , dan metode pengetahuan umum adalah pokok bahasan filsafat.

Ketika mempelajari suatu objek ilmu astronomi, seseorang dapat mengamati manifestasi hukum-hukum dasar yang mendasar, meskipun karena beberapa alasan (karakteristik usia siswa, terbatasnya waktu pendidikan, dll.) tidak semuanya cocok untuk mendemonstrasikan tindakan astronomi. hukum-hukum di Alam Semesta ini selama pengajaran astronomi di sekolah menengah; guru harus memilih hukum-hukum filsafat yang tindakannya tampak paling nyata.

Dari prinsip-prinsip filosofis dalam mempelajari astronomi di sekolah, perlu diungkapkan prinsip-prinsip yang: 1) muncul ketika mempertimbangkan sejumlah objek ilmu astronomi yang dipelajari dalam mata kuliah tersebut, dan secara organik berkaitan dengan materi pendidikan; 2) diperlukan untuk pemahaman yang lebih dalam dan benar tentang esensi hukum dan teori astronomi, objek luar angkasa, proses dan fenomena; 3) paling logis terungkap ketika menyajikan materi astronomi, dan bukan dalam pembelajaran disiplin ilmu lainnya.

Dalam menentukan jangkauan generalisasi filosofis yang dapat dan harus dilakukan dalam proses mempelajari astronomi, seseorang harus berangkat dari prinsip-prinsip:
1. Memperhatikan makna ideologis posisi filosofis dan tempatnya dalam logika filsafat.
2. Memperhatikan keterkaitan prinsip (posisi) filosofis dengan isi mata kuliah dan perannya dalam memahami materi astronomi.
3. Memperhatikan aksesibilitas.

Gambaran ilmiah tentang dunia yang terbentuk di benak siswa juga harus didasarkan pada prinsip-prinsip filosofis: materialitas dunia; hubungan antara materi dan gerak; materi dan gerak yang tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dihancurkan; adanya materi yang bergerak dalam ruang dan waktu; konsep ruang dan waktu; keanekaragaman dan orisinalitas kualitatif bentuk-bentuk materi dan hubungan di antara mereka; kesatuan materi dunia; Semesta. Keseluruhan mata kuliah astronomi sejak awal harus dipelajari dari sudut pandang ketentuan ini. Siswa harus mengenalnya sejak pelajaran pertama astronomi untuk memastikan interpretasi materialistis terhadap semua objek pengetahuan astronomi yang dipelajari dalam kursus tersebut. Keluasan dan keumuman konsep-konsep tersebut memerlukan generalisasi materi yang luas dan serbaguna, mencakup sejumlah bagian mata kuliah astronomi, berdasarkan prinsip-prinsip filosofis yang bersumber dari hukum persatuan dan perjuangan lawan, hukum peralihan perubahan kuantitatif menjadi kualitatif. yang, ketentuan tentang materi yang tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dihancurkan, tentang peran praktik dalam pengetahuan , tentang konkrit dan relativitas kebenaran, yang hanya dapat diungkapkan setelah pelajaran mempertimbangkan objek-objek pengetahuan astronomi di mana tindakan mereka diwujudkan ( dikonfirmasi).

Siswa secara bertahap diperkenalkan dengan pemahaman tentang prinsip-prinsip filosofis yang sangat luas dan umum tentang kemampuan mengetahui dunia, objektivitas pengetahuan, interkoneksi dan saling ketergantungan fenomena, dan kesatuan material dunia, saat mereka mempelajari mata kuliah astronomi dan fisika. .

Setiap posisi filosofis harus dipertimbangkan dalam pelajaran bukan secara keseluruhan universalitasnya, tetapi sebagai generalisasi alami dari materi astronomi spesifik yang mendasarinya. Kesimpulan filosofis harus muncul di hadapan siswa sebagai pola paling umum yang ditemukan dalam proses kognisi alam dan alam itu sendiri.

Psikologi mengungkapkan pola aktivitas mental siswa dalam proses pembelajaran, menjelaskan persepsinya terhadap dunia sekitar, kekhasan berpikir dan penguasaan pengetahuan, keterampilan dan kemampuan; cara untuk membentuk minat dan kecenderungan kognitif yang stabil. Data dari psikologi perkembangan dan psikologi pendidikan diperhitungkan ketika menyusun kursus astronomi, memilih metode untuk setiap tahap pelatihan, menentukan tempat dan hubungan antara teori dan praktik, dll.

Data fisiologis diperhitungkan ketika membangun proses pendidikan, dengan mempertimbangkan karakteristik usia tubuh siswa.

Sebagai salah satu bagian dari pedagogi umum, didaktik astronomi mempunyai keterkaitan yang erat dengan ilmu-ilmu pedagogi lainnya.

Keterkaitan yang tidak dapat dipisahkan antara didaktik astronomi dengan pedagogi umum dan teori pendidikan dan pelatihan disebabkan karena didaktik astronomi itu sendiri hanyalah salah satu bidang (cabang) pedagogi yang mempelajari proses pengajaran dasar-dasar salah satu ilmu alam tertentu. dan ilmu-ilmu matematika berdasarkan seperangkat teori pendidikan, pengasuhan dan perkembangan generasi anak yang sedang tumbuh yang mempertimbangkan masalah-masalah dasar, paling umum dan penting dari aktivitas kognitif masyarakat, serta ketentuan dan pola yang melekat dalam proses pembelajaran untuk semua akademik. disiplin ilmu.

Keterkaitan antara didaktik astronomi dengan didaktik disiplin ilmu alam dan matematika lainnya disebabkan oleh adanya hubungan yang kompleks, beragam, dan terus-menerus memperdalam antara ilmu-ilmu itu sendiri.

Meningkatnya hubungan antara astronomi dan ilmu-ilmu alam dan matematika lainnya disebabkan oleh tren modern dalam perkembangan pengetahuan tentang dunia sekitarnya, pertumbuhan dan penguatan koneksi “antarilmiah” dan penghapusan monopoli pada objek-objek sains “milik mereka” yang menggunakan metode penelitian khusus kami sendiri.

Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, proses kognisi semakin dalam dan meluas. Sains berupaya untuk mempelajari secara komprehensif semua objeknya dan membangun hubungan universal antara proses dan fenomena dalam kesatuan dengan dunia sekitarnya.

Astronomi paling erat kaitannya dengan fisika.

Astronomi menggunakan pengetahuan fisika untuk menjelaskan fenomena dan proses kosmik, menetapkan sifat dan karakteristik dasar serta sifat-sifat objek kosmik dan sistemnya. Tingkat pengetahuan fisika modern cukup untuk menjelaskan sebagian besar fenomena dan proses di dunia makro dan mikro, berdasarkan interaksi inti atom, kulit elektron atom, dan kuanta radiasi elektromagnetik - dengan bantuannya di Alam Semesta dimungkinkan untuk menjelaskan kemunculan, komposisi, struktur, energi, pergerakan, evolusi dan interaksi bintang, nebula, benda planet dan sistemnya.

Fisika menggunakan data dari observasi astronomi untuk mengoreksi hukum dan teori fisika yang diketahui; penemuan fenomena fisik, proses dan pola baru; konfirmasi eksperimental terhadap hukum dan teori; penelitian objek fisik, fenomena dan proses yang pada dasarnya tidak dapat direproduksi atau sulit direproduksi di laboratorium terestrial (reaksi termonuklir, perilaku plasma panas dalam medan magnet, pengaruh teori relativistik, dll.).

Atas dasar ini, proses integrasi fisika dan astronomi yang digabungkan menjadi astrofisika berkembang pesat. Subyek kajian astrofisika modern dan fisika partikel elementer adalah bidang interaksi subnuklir, beberapa aspek ledakan bintang, aktivitas inti galaksi dan quasar, bintang neutron dan lubang hitam, masalah “massa tersembunyi”, singularitas dan osilasi Alam Semesta. Peralatan konseptual terpadu tercipta: konsep astrofisika, sebagai konsep astronomi, pada saat yang sama dapat dianggap sebagai konsep fisik, terkait dengan objek, fenomena, dan proses kosmik. Fisika energi tinggi dan kosmologi bersama-sama mengembangkan teori Unifikasi Besar, yang mereduksi jenis interaksi fisik menjadi satu prinsip tunggal dan menjelaskan prinsip antropik dan prospek perkembangan dunia material secara keseluruhan.

Interaksi ilmu-ilmu ini menyebabkan perubahan radikal dalam banyak cara penerapan pengetahuan astronomi sebelumnya. Misalnya, kebutuhan untuk menentukan momen dan periode waktu secara akurat mendorong perkembangan astronomi dan fisika; hingga pertengahan abad kedua puluh, metode astronomi dalam mengukur, menyimpan waktu, dan standarnya menjadi dasar Layanan Waktu dunia; Saat ini perkembangan ilmu fisika telah mengarah pada terciptanya metode penentuan waktu dan standar yang lebih akurat, yang mulai digunakan oleh para astronom untuk mempelajari fenomena yang mendasari metode pengukuran waktu sebelumnya. Hingga pertengahan abad kedua puluh, metode utama untuk menentukan koordinat geografis suatu wilayah, navigasi laut dan darat adalah pengamatan astronomi. Dengan munculnya radiofisika dan astronotika, meluasnya penggunaan komunikasi radio dan satelit navigasi dalam metode astronomi, kebutuhan tersebut sampai batas tertentu menghilang, dan sekarang bagian fisika dan teknologi yang disebutkan di atas memungkinkan para astronom dan ahli geografi untuk memperjelas angka tersebut dan beberapa lainnya. karakteristik Bumi.

Interaksi astronomi dan fisika terus mempengaruhi perkembangan ilmu pengetahuan, teknologi, energi dan berbagai sektor perekonomian nasional; contoh buku teks yang paling terkenal adalah penciptaan dan pengembangan astronotika.

Hal di atas telah menentukan hubungan erat antara didaktik astronomi dan metode pengajaran fisika - teori dan praktik pengajaran fisika di lembaga pendidikan menengah dan tinggi: sebagian materi pendidikan dipelajari dalam kerangka kedua disiplin akademik; mata pelajaran sebagian tumpang tindih; Ada banyak kesamaan dalam metode penyajian dan pengendalian asimilasi materi pendidikan.

Koneksi interdisipliner dan masalah integrasi astronomi dan fisika di lembaga pendidikan menengah dibahas dalam karya R.Ya. Erokhina, D.G. Kikina, A.Yu. Rumyantseva, E.K. Strout dan banyak ilmuwan lainnya [ ; ; ; ; dll.].

Hubungan interdisipliner antara mata kuliah astronomi dan matematika secara historis ditentukan oleh pengaruh perkembangan timbal balik yang mendalam, kebutuhan dan efektivitas penerapan pengetahuan matematika seluas-luasnya dan metode pemrosesan informasi matematika dalam sains.

Propaedeutika pengetahuan astronomi di sekolah dimulai pada pelajaran matematika di kelas satu ketika membentuk gagasan tentang metode dan satuan pengukuran waktu dan kalender. Unsur astronomi memperkaya mata kuliah matematika, menunjukkan universalitas metode matematika, dan meningkatkan minat siswa dalam mempelajari matematika. Memecahkan masalah dengan konten astronomi memungkinkan Anda menjadikannya lebih visual, mudah diakses, dan menarik.

Keterampilan dan kemampuan yang diperoleh dalam pembelajaran matematika digunakan dalam mata kuliah astronomi (penggunaan teknik perhitungan perkiraan ketika menyelesaikan masalah dan melakukan perhitungan yang memperkirakan orde besarnya; mengganti fungsi trigonometri sudut kecil dengan nilai sudut kecil. sudutnya sendiri dalam ukuran radian; menggunakan skala logaritmik; menggunakan kalkulator dan komputer pribadi, dll.).

Persiapan matematika mahasiswa pascasarjana cukup memadai untuk keberhasilan pembentukan konsep di bagian astronomi klasik dan memungkinkan mereka memperoleh pengetahuan di bidang astrofisika dan kosmologi; Fitur konstruksi dan isi kursus matematika sekolah menengah memungkinkan untuk mempelajari dalam kerangkanya sejumlah masalah astronomi bola dan astrofotometri (bola langit; waktu dan kalender; penentuan koordinat langit dan geografis; penentuan kecerahan, luminositas dan magnitudo absolut bintang; pengukuran jarak kosmik dan ukuran benda kosmik, dll.).

Hubungan interdisipliner antara mata kuliah astronomi dan matematika dibahas secara rinci dalam karya A.I. Fetisova, O.M. Lebedeva dan ilmuwan lainnya [; ; dan sebagainya.].

Astronomi dan kimia dihubungkan oleh pertanyaan tentang asal usul dan distribusi unsur-unsur kimia serta isotopnya di ruang angkasa, dan evolusi kimiawi Alam Semesta. Ilmu kosmokimia, yang muncul di persimpangan astronomi, fisika dan kimia, berkaitan erat dengan astrofisika, kosmogoni dan kosmologi, mempelajari komposisi kimia dan struktur internal benda kosmik yang berbeda, pengaruh fenomena dan proses kosmik pada jalannya reaksi kimia, hukum kelimpahan dan distribusi unsur-unsur di Metagalaxy, kombinasi dan migrasi atom selama pembentukan materi di ruang angkasa, evolusi komposisi isotop unsur. Yang sangat menarik bagi ahli kimia adalah studi tentang proses kimia yang, karena skala atau kompleksitasnya, sulit atau tidak dapat direproduksi sama sekali di laboratorium terestrial (materi di bagian dalam planet, sintesis senyawa kimia kompleks di nebula gelap, dll.) .

Dasar hubungan interdisipliner antara astronomi dan kimia di sekolah menengah adalah studi tentang materi.

Seorang guru astronomi dapat menggunakan informasi yang diperoleh selama mempelajari kimia tentang sifat-sifat berbagai senyawa kimia, komposisi dan struktur zat, dll., memperluas kemungkinan penerapan pengetahuan dalam berbagai situasi untuk asimilasi lebih dalam konsep dan pola individu. Keragaman fenomena astronomi dapat digunakan untuk menunjukkan dan menjelaskan perbedaan antara fenomena fisik dan kimia, yang paling terlihat dalam studi plasma, keadaan materi yang paling umum di Metagalaxy.

Dimungkinkan untuk menawarkan studi lanjutan dalam kursus kimia tentang materi astronomi tentang kemunculan unsur-unsur kimia; tentang reaksi termonuklir dan pembentukan unsur kimia berat di bagian dalam bintang; evolusi materi di Metagalaxy; reaksi sintesis senyawa organik kompleks di nebula; tentang prevalensi unsur kimia, isotopnya, dan senyawa kimianya di ruang angkasa; tentang kimia Tata Surya: komposisi Matahari dan benda-benda planet; struktur internal Bumi dan planet-planet, reaksi kimia kompleks yang terjadi di kedalamannya di bawah pengaruh tekanan dan suhu tinggi; komet; efek rumah kaca di atmosfer Bumi dan Venus; pembentukan dan evolusi kimia atmosfer, hidrosfer dan litosfer bumi, peran faktor biogenik di dalamnya, dll.

Hubungan interdisipliner antara mata kuliah kimia dan astronomi dipertimbangkan dalam karya G.I. Osokina dan ilmuwan lainnya [; dan sebagainya.].

Astronomi dan geografi fisik, serta geofisika, dihubungkan oleh studi tentang bumi sebagai salah satu planet tata surya, ciri-ciri fisik utamanya (bentuk, rotasi, ukuran, massa, dll) dan pengaruh faktor kosmik. tentang geografi dan geologi bumi: struktur dan komposisi lapisan tanah dan permukaan bumi, relief dan iklim, perubahan atmosfer, hidrosfer dan litosfer bumi secara periodik, musiman dan jangka panjang, lokal dan global; badai magnet, pasang surut air laut, pergantian musim, pergeseran medan magnet, pemanasan dan zaman es, dll, yang timbul sebagai akibat dari pengaruh fenomena dan proses kosmik (aktivitas matahari, perputaran bumi pada porosnya dan mengelilingi matahari, rotasi Bulan mengelilingi Bumi, dll.); serta metode orientasi astronomi dalam ruang dan penentuan koordinat medan yang tidak kehilangan signifikansinya. Salah satu ilmu baru adalah geosains luar angkasa - serangkaian studi instrumental Bumi dari luar angkasa untuk tujuan kegiatan ilmiah dan praktis.

Hubungan interdisipliner antara astronomi dan geografi di sekolah Rusia memiliki tradisi sejarah yang mendalam. Tujuan utama pengembangan pengetahuan astronomi di Rusia dan aktivitas utama para astronom Rusia abad ke-18 - ke-19 adalah penggunaannya untuk meningkatkan kartografi, yang memerlukan pengetahuan, keterampilan, dan kemampuan untuk melakukan pengamatan astronomi, yang menjadi dasar pengamatan horizontal dan koordinat langit khatulistiwa dari tokoh-tokoh dan waktu pastinya ditentukan; Nama disiplin akademis - "geografi matematika" - berbicara tentang tujuan pembelajaran. Hingga awal 50-an abad kita, hingga 30-40% guru astronomi sekolah adalah lulusan departemen geografi alam di lembaga pedagogis; pelatihan astronomi untuk guru geografi dihentikan pada tahun 1971.

Karena saat ini di sekolah menengah pembelajaran geografi fisik jauh di depan pembelajaran astronomi, hubungan interdisipliner antar ilmu harus digunakan untuk propaedeutika pengetahuan astronomi (terutama astrometri) di tingkat menengah: selain materi tentang beberapa ciri fisik, struktur internal, relief, hidrosfer dan atmosfer Bumi, mata kuliah geografi mengkaji aspek-aspek tertentu dari perkembangan litosfer dan metode penentuan umur batuan, yang mempunyai hubungan tertentu dengan kosmogoni; pengaruh fenomena kosmik individu pada proses dan fenomena terestrial; Direncanakan untuk mengamati sejumlah fenomena langit: matahari terbit, terbenam dan ketinggian tengah hari Matahari, fase Bulan, dan pelatihan orientasi medan berdasarkan Matahari. Ketika mempelajari astronomi, sejumlah konsep dari mata kuliah geografi diperbarui, diulang, digeneralisasikan dan dikonsolidasikan pada tingkat baru yang lebih tinggi dengan menggunakan penjelasan tentang sifat fenomena langit yang dihasilkan oleh rotasi Bumi pada porosnya dan mengelilingi Matahari (visibilitas). kondisi tokoh-tokoh di garis lintang yang berbeda, zona waktu, jam lokal dan siang hari, pergantian musim, dll.); ketika mempelajari materi tentang bumi sebagai salah satu planet tata surya dan ciri-ciri fisik utamanya, struktur internal, topografi, kondisi fisik permukaan benda-benda planet; teori pembentukan sistem planet.

Hubungan antara astronomi dan biologi ditentukan oleh sifat evolusionernya. Astronomi mempelajari evolusi benda-benda kosmik dan sistemnya di semua tingkat organisasi benda mati dengan cara yang sama seperti evolusi benda hidup yang dipelajari oleh biologi. Semua objek luar angkasa dan sistemnya, seperti halnya objek biologis, berevolusi dengan skala waktu yang khas. Evolusi benda mati berlangsung “dari yang sederhana menjadi kompleks”. Keberadaan dan perkembangan suatu benda ditentukan oleh proses dinamis internal; Faktor pendorong evolusi adalah perluasan Metagalaxy (Alam Semesta) dan ketidakstabilan gravitasi. Hubungan antara astronomi dan biologi disebabkan oleh adanya pengaruh timbal balik antara evolusi alam mati dan alam hidup.

Semua ilmu alam lainnya tidak sepenuhnya evolusioner: ilmu-ilmu tersebut mengalami perubahan hanya seiring dengan perkembangan gagasan dan perangkat konseptual, metode dan alat penelitian yang memungkinkan kita memperluas dan memperdalam pengetahuan kita tentang objek-objek pengetahuan ilmu-ilmu tersebut, tetapi materinya. objek itu sendiri, dengan segala kekayaan hubungan timbal baliknya, tidak berevolusi: tindakan hukum dasar fisika adalah abadi dan tidak bergantung pada waktu, proses yang tidak dapat diubah hanya dipelajari di beberapa cabang fisika (termodinamika, dll.); hukum kimia juga bersifat reversibel dan dapat dianggap sebagai gambaran interaksi fisik kulit elektron atom; Geografi dan geologi dalam arti luas merupakan cabang ilmu astronomi yaitu planetologi dan planetografi.

Hubungan interdisipliner antara mata kuliah astronomi dan biologi dapat dibagi menjadi beberapa tingkatan.

Dalam penerapan tingkat pengetahuan dasar dalam penyajian materi topik, terdapat penutupan langsung terhadap isi pokok kedua mata pelajaran tersebut. Titik kontak seperti itu relatif sedikit: topik “Asal Usul Kehidupan di Bumi” melibatkan tingkat pengetahuan tertentu tentang Bumi sebagai planet, serta tentang pembentukan dan perkembangan Bumi sebagai benda kosmik. Titik kontak lainnya adalah bagian dari topik "Ekologi" - "Ekologi Faktorial", yang menganggap faktor kosmik sebagai faktor lingkungan, dan "Doktrin Biosfer", yang menganggap biosfer sebagai sistem terbuka, yang keberadaannya memerlukan aliran energi tertentu dari luar angkasa.

Pertanyaan yang memerlukan upaya bersama para astronom dan ahli biologi untuk menjelaskannya adalah:

1. Kemunculan dan keberadaan kehidupan di Alam Semesta (eksobiologi: asal usul, prevalensi, kondisi keberadaan dan perkembangan kehidupan, jalur evolusi).
2. Proses dan fenomena yang mendasari hubungan ruang-terestrial.
3. Masalah praktis astronotika (biologi luar angkasa dan kedokteran).
4. Ekologi luar angkasa.
5. Kemunculan dan keberadaan, cara berkembangnya peradaban luar angkasa (ECs), masalah kontak dengan ECs.
6. Peran manusia dan kemanusiaan di Alam Semesta (kemungkinan ketergantungan evolusi kosmik pada biologis dan sosial).

Beberapa dari masalah ini mungkin sebagian termasuk dalam hubungan interdisipliner tingkat kedua - tingkat pengetahuan tingkat lanjut.

Siswa hendaknya memberikan perhatian khusus pada hal-hal berikut:

1. Munculnya kehidupan di Bumi dipersiapkan oleh jalannya evolusi benda mati di Alam Semesta.
2. Keberadaan kehidupan di Bumi ditentukan oleh keteguhan aksi faktor kosmik: kekuatan dan komposisi spektral radiasi matahari, kekekalan karakteristik utama orbit Bumi dan rotasi aksialnya, keberadaan medan magnet. dan atmosfer planet ini.
3. Perkembangan kehidupan di Bumi sebagian besar disebabkan oleh perubahan kecil yang terjadi pada faktor kosmik; perubahan besar menyebabkan konsekuensi bencana (bagian "Genetika": sinar kosmik dan pertimbangannya sebagai faktor mutagenik).
4. Pada tahap perkembangan tertentu, kehidupan menjadi faktor dalam skala kosmik yang mempengaruhi karakteristik fisik dan kimia cangkang utama planet ini (misalnya komposisi dan suhu atmosfer, hidrosfer, dan lapisan atas bumi). litosfer).
5. Saat ini, aktivitas manusia menjadi faktor dalam skala geofisika global bahkan kosmik, yang mempengaruhi atmosfer, hidrosfer, litosfer Bumi dan ruang dekat Bumi, dan di masa depan - seluruh tata surya. Ekologi menjadi kosmik.
6. Aktivitas cerdas peradaban super dapat mempengaruhi evolusi benda mati dan makhluk hidup pada skala Galaksi dan bahkan Metagalaxy.

Struktur astronomi sebagai disiplin ilmu

Astronomi Ekstragalaktik: Lensa Gravitasi. Beberapa objek berbentuk lingkaran biru terlihat, yang merupakan beberapa gambar dari satu galaksi, dikalikan karena efek pelensaan gravitasi dari sekelompok galaksi kuning di dekat pusat foto. Lensa diciptakan oleh medan gravitasi cluster, yang membelokkan sinar cahaya, yang menyebabkan pembesaran dan distorsi gambar objek yang lebih jauh.

Astronomi modern terbagi menjadi beberapa bagian yang berkaitan erat satu sama lain, sehingga pembagian ilmu astronomi agak sembarangan. Cabang utama astronomi adalah:

  • Astrometri - mempelajari posisi dan pergerakan tokoh-tokoh yang tampak. Sebelumnya, peran astrometri juga terdiri dari penentuan koordinat geografis dan waktu yang sangat akurat dengan mempelajari pergerakan benda langit (sekarang metode lain digunakan untuk ini). Astrometri modern terdiri dari:
    • astrometri fundamental, yang tugasnya adalah menentukan koordinat benda langit dari pengamatan, menyusun katalog posisi bintang dan menentukan nilai numerik parameter astronomi - besaran yang memungkinkan seseorang memperhitungkan perubahan reguler dalam koordinat tokoh-tokoh;
    • astronomi bola, yang mengembangkan metode matematika untuk menentukan posisi nyata dan pergerakan benda langit menggunakan berbagai sistem koordinat, serta teori perubahan reguler koordinat tokoh-tokoh dari waktu ke waktu;
  • Astronomi teoretis memberikan metode untuk menentukan orbit benda langit dari posisi semunya dan metode untuk menghitung ephemerides (posisi semu) benda langit dari elemen orbitnya yang diketahui (masalah kebalikannya).
  • Mekanika angkasa mempelajari hukum gerak benda langit di bawah pengaruh gaya gravitasi universal, menentukan massa dan bentuk benda langit serta stabilitas sistemnya.

Ketiga bagian ini terutama memecahkan masalah pertama astronomi (studi tentang pergerakan benda langit), dan sering disebut juga astronomi klasik.

  • Astrofisika mempelajari struktur, sifat fisik dan komposisi kimia benda langit. Ini dibagi menjadi: a) astrofisika praktis (observasional), di mana metode praktis penelitian astrofisika dan instrumen serta instrumen terkait dikembangkan dan diterapkan; b) astrofisika teoretis, di mana, berdasarkan hukum fisika, penjelasan diberikan atas fenomena fisik yang diamati.

Sejumlah cabang astrofisika dibedakan berdasarkan metode penelitian tertentu.

  • Astronomi bintang mempelajari pola distribusi spasial dan pergerakan bintang, sistem bintang, dan materi antarbintang, dengan mempertimbangkan karakteristik fisiknya.

Kedua bagian ini terutama membahas masalah kedua astronomi (struktur benda langit).

  • Kosmogoni mengkaji pertanyaan tentang asal usul dan evolusi benda langit, termasuk Bumi kita.
  • Kosmologi mempelajari hukum umum struktur dan perkembangan Alam Semesta.

Berdasarkan semua pengetahuan yang diperoleh tentang benda langit, dua bagian terakhir astronomi memecahkan masalah ketiga (asal usul dan evolusi benda langit).

Mata kuliah astronomi umum berisi penyajian informasi secara sistematis tentang metode dasar dan hasil terpenting yang diperoleh berbagai cabang astronomi.

Salah satu arah baru, yang baru terbentuk pada paruh kedua abad ke-20, adalah archaeoastronomy, yang mempelajari pengetahuan astronomi manusia purba dan membantu menentukan penanggalan struktur kuno berdasarkan fenomena presesi Bumi.

Astronomi bintang

Nebula Semut Planet - Mz3. Pelepasan gas dari bintang pusat yang sekarat menunjukkan pola simetris, berbeda dengan pola ledakan konvensional yang kacau.

Hampir semua unsur yang lebih berat dari hidrogen dan helium terbentuk di bintang.

mata pelajaran astronomi

  • Evolusi galaksi

    • Masalah astronomi

    Tugas pokok astronomi adalah:

    1. Studi tentang posisi dan pergerakan benda langit yang terlihat dan kemudian sebenarnya di ruang angkasa, menentukan ukuran dan bentuknya.
    2. Ilmu yang mempelajari struktur benda langit, mempelajari komposisi kimia dan sifat fisik (massa jenis, suhu, dll) zat-zat di dalamnya.
    3. Memecahkan masalah asal usul dan perkembangan masing-masing benda langit dan sistem yang dibentuknya.
    4. Mempelajari sifat-sifat paling umum dari Alam Semesta, membangun teori tentang bagian Alam Semesta yang dapat diamati - Metagalaxy.

    Pemecahan masalah ini memerlukan penciptaan metode penelitian yang efektif - baik teoritis maupun praktis. Masalah pertama diselesaikan melalui pengamatan jangka panjang, dimulai pada zaman kuno, dan juga berdasarkan hukum mekanika, yang dikenal selama sekitar 300 tahun. Oleh karena itu, dalam bidang astronomi ini kita memiliki informasi yang paling kaya, terutama tentang benda-benda langit yang relatif dekat dengan Bumi: Bulan, Matahari, planet, asteroid, dll.

    Pemecahan masalah kedua menjadi mungkin sehubungan dengan munculnya analisis spektral dan fotografi. Studi tentang sifat fisik benda langit dimulai pada paruh kedua abad ke-19, dan masalah utamanya baru terjadi dalam beberapa tahun terakhir.

    Tugas ketiga memerlukan akumulasi materi yang dapat diamati. Saat ini, data tersebut belum cukup untuk menggambarkan secara akurat proses asal usul dan perkembangan benda langit serta sistemnya. Oleh karena itu, pengetahuan di bidang ini hanya terbatas pada pertimbangan umum dan sejumlah hipotesis yang kurang lebih masuk akal.

    Tugas keempat adalah yang terbesar dan tersulit. Praktek menunjukkan bahwa teori fisika yang ada tidak lagi cukup untuk memecahkan masalah ini. Perlu diciptakan teori fisika yang lebih umum yang mampu menggambarkan keadaan materi dan proses fisika pada nilai batas kepadatan, suhu, tekanan. Untuk mengatasi masalah ini, diperlukan data observasi di wilayah Semesta yang terletak pada jarak beberapa miliar tahun cahaya. Kemampuan teknis modern tidak memungkinkan eksplorasi mendetail di area ini. Namun, masalah tersebut kini menjadi yang paling mendesak dan berhasil dipecahkan oleh para astronom di sejumlah negara, termasuk Rusia.

    Sejarah astronomi

    Bahkan di zaman dahulu, orang memperhatikan hubungan antara pergerakan benda langit melintasi langit dan perubahan cuaca secara berkala. Astronomi kemudian dicampur secara menyeluruh dengan astrologi. Identifikasi terakhir astronomi ilmiah terjadi pada masa Renaisans dan memakan waktu yang lama.

    Astronomi merupakan salah satu ilmu tertua yang muncul dari kebutuhan praktis umat manusia. Berdasarkan lokasi bintang dan konstelasi, para petani primitif menentukan permulaan musim. Suku nomaden dipandu oleh Matahari dan bintang. Kebutuhan akan kronologi menyebabkan terciptanya kalender. Terdapat bukti bahwa bahkan orang prasejarah pun mengetahui fenomena dasar yang terkait dengan terbit dan terbenamnya Matahari, Bulan, dan beberapa bintang. Kekambuhan gerhana Matahari dan Bulan secara periodik telah diketahui sejak lama. Di antara sumber tertulis tertua terdapat deskripsi fenomena astronomi, serta skema perhitungan primitif untuk memprediksi waktu terbit dan terbenamnya benda langit yang terang dan metode untuk menghitung waktu dan memelihara kalender. Astronomi berhasil dikembangkan di Babilonia Kuno, Mesir, Cina, dan India. Kronik Tiongkok menggambarkan gerhana Matahari yang terjadi pada milenium ke-3 SM. e. Teori-teori yang, berdasarkan aritmatika dan geometri yang dikembangkan, menjelaskan dan meramalkan pergerakan Matahari, Bulan dan planet-planet terang, diciptakan di negara-negara Mediterania pada abad-abad terakhir era pra-Kristen dan, bersama-sama dengan teori-teori sederhana. namun instrumen yang efektif, memiliki tujuan praktis hingga masa Renaisans.

    Astronomi mencapai perkembangan yang sangat pesat di Yunani Kuno. Pythagoras pertama kali sampai pada kesimpulan bahwa Bumi itu bulat, dan Aristarchus dari Samos menyatakan bahwa Bumi berputar mengelilingi Matahari. Hipparchus pada abad ke-2. SM e.mengumpulkan salah satu katalog bintang pertama. Dalam karya Ptolemeus “Almagest”, yang ditulis dalam Pasal 2. N. e., ditetapkan oleh apa yang disebut. sistem geosentris dunia, yang telah diterima secara umum selama hampir satu setengah ribu tahun. Pada Abad Pertengahan, astronomi mencapai perkembangan signifikan di negara-negara Timur. Pada abad ke-15 Ulugbek membangun sebuah observatorium di dekat Samarkand dengan instrumen yang akurat pada masa itu. Katalog bintang pertama setelah Hipparchus disusun di sini. Dari abad ke-16 Perkembangan astronomi di Eropa dimulai. Tuntutan-tuntutan baru diajukan sehubungan dengan perkembangan perdagangan dan navigasi serta munculnya industri, berkontribusi pada pembebasan ilmu pengetahuan dari pengaruh agama dan membuahkan sejumlah penemuan besar.

    Kelahiran astronomi modern dikaitkan dengan penolakan terhadap sistem geosentris dunia Ptolemy (abad ke-2) dan penggantiannya dengan sistem heliosentris Nicolaus Copernicus (pertengahan abad ke-16), dengan dimulainya studi benda langit menggunakan a teleskop (Galileo, awal abad ke-17) dan penemuan hukum gravitasi universal (Isaac Newton, akhir abad ke-17). Abad ke-18 hingga ke-19 bagi astronomi merupakan periode akumulasi informasi dan pengetahuan tentang Tata Surya, Galaksi kita, dan sifat fisik bintang, Matahari, planet, dan benda kosmik lainnya. Munculnya teleskop besar dan observasi sistematis mengarah pada penemuan bahwa Matahari adalah bagian dari sistem berbentuk cakram besar yang terdiri dari miliaran bintang - sebuah galaksi. Pada awal abad ke-20, para astronom menemukan bahwa sistem ini adalah salah satu dari jutaan galaksi serupa. Penemuan galaksi lain menjadi pendorong berkembangnya astronomi ekstragalaksi. Studi tentang spektrum galaksi memungkinkan Edwin Hubble pada tahun 1929 untuk mengidentifikasi fenomena “resesi galaksi”, yang kemudian dijelaskan berdasarkan perluasan umum Alam Semesta.

    Pada abad ke-20, astronomi dibagi menjadi dua cabang utama: observasional dan teoretis. Astronomi observasional berfokus pada pengamatan benda langit, yang kemudian dianalisis menggunakan hukum dasar fisika. Astronomi teoretis difokuskan pada pengembangan model (analitis atau komputer) untuk menggambarkan objek dan fenomena astronomi. Kedua cabang ini saling melengkapi: astronomi teoretis mencari penjelasan atas hasil pengamatan, dan astronomi observasional digunakan untuk mengkonfirmasi kesimpulan dan hipotesis teoretis.

    Revolusi ilmu pengetahuan dan teknologi abad ke-20 mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap perkembangan ilmu astronomi pada umumnya dan khususnya astrofisika. Penciptaan teleskop optik dan radio resolusi tinggi, penggunaan roket dan satelit Bumi buatan untuk pengamatan astronomi ekstra-atmosfer mengarah pada penemuan jenis benda kosmik baru: galaksi radio, quasar, pulsar, sumber sinar-X, dll. Dasar-dasar teori evolusi bintang dan kosmogoni matahari adalah sistem yang dikembangkan. Pencapaian astrofisika abad ke-20 adalah kosmologi relativistik - teori evolusi Alam Semesta secara keseluruhan.

    Tahun 2009 dinyatakan oleh PBB sebagai Tahun Astronomi Internasional (IYA2009). Fokus utamanya adalah meningkatkan minat dan pemahaman masyarakat terhadap astronomi. Ini adalah salah satu dari sedikit ilmu di mana orang awam masih dapat berperan aktif. Astronomi amatir telah berkontribusi pada sejumlah penemuan astronomi penting.

    Pengamatan astronomi

    Dalam astronomi, informasi terutama diperoleh dari mengidentifikasi dan menganalisis cahaya tampak dan spektrum radiasi elektromagnetik lainnya di ruang angkasa. Pengamatan astronomi dapat dibagi menurut wilayah spektrum elektromagnetik tempat pengukuran dilakukan. Beberapa bagian spektrum dapat diamati dari Bumi (yaitu permukaannya), sedangkan pengamatan lainnya hanya dilakukan di ketinggian atau di luar angkasa (di pesawat ruang angkasa yang mengorbit Bumi). Rincian kelompok belajar ini disajikan di bawah ini.

    Astronomi optik

    Secara historis, astronomi optik (juga disebut astronomi cahaya tampak) adalah bentuk eksplorasi ruang angkasa tertua – astronomi. Gambar optik pertama kali digambar dengan tangan. Selama akhir abad ke-19 dan sebagian besar abad ke-20, penelitian didasarkan pada gambar yang diperoleh dengan menggunakan foto yang diambil dengan peralatan fotografi. Gambar modern diperoleh dengan menggunakan detektor digital, khususnya detektor perangkat berpasangan muatan (CCD). Meskipun cahaya tampak mencakup rentang dari sekitar 4000 α hingga 7000 α (400-700 nanometer), peralatan yang digunakan dalam rentang ini juga dapat digunakan untuk mempelajari rentang ultraviolet dan inframerah yang serupa.

    Astronomi inframerah

    Astronomi inframerah berkaitan dengan studi, deteksi, dan analisis radiasi inframerah di luar angkasa. Meskipun panjang gelombangnya mendekati panjang gelombang cahaya tampak, radiasi infra merah diserap dengan kuat oleh atmosfer, dan atmosfer bumi memiliki radiasi infra merah yang signifikan. Oleh karena itu, observatorium untuk mempelajari radiasi infra merah harus berlokasi di tempat yang tinggi dan kering atau di luar angkasa. Spektrum inframerah berguna untuk mempelajari objek yang terlalu dingin untuk memancarkan cahaya tampak, seperti planet dan piringan bintang di sekitarnya. Sinar inframerah dapat menembus awan debu yang menyerap cahaya tampak, sehingga memungkinkan pengamatan bintang-bintang muda di awan molekul dan inti galaksi. Beberapa molekul memancarkan radiasi infra merah yang kuat, dan ini dapat digunakan untuk mempelajari proses kimia di luar angkasa (misalnya, mendeteksi air di komet).

    Astronomi ultraviolet

    Astronomi ultraviolet terutama digunakan untuk observasi mendetail pada panjang gelombang ultraviolet dari sekitar 100 hingga 3200 Ǻ (10 hingga 320 nanometer). Cahaya pada panjang gelombang ini diserap oleh atmosfer bumi, sehingga studi pada rentang ini dilakukan dari atmosfer bagian atas atau dari luar angkasa. Astronomi ultraviolet lebih cocok untuk mempelajari bintang panas (bintang UV), karena sebagian besar radiasi terjadi pada kisaran ini. Ini termasuk studi tentang bintang biru di galaksi lain dan nebula planet, sisa-sisa supernova, dan inti galaksi aktif. Namun, radiasi ultraviolet mudah diserap oleh debu antarbintang, sehingga selama pengukuran perlu memperhitungkan keberadaan debu antarbintang di lingkungan luar angkasa.

    Astronomi radio

    Array Teleskop Radio yang Sangat Besar di Sirocco, New Mexico, AS

    Astronomi radio adalah studi tentang radiasi dengan panjang gelombang lebih dari satu milimeter (kurang-lebih). Astronomi radio berbeda dari kebanyakan jenis observasi astronomi lainnya karena gelombang radio yang dipelajari dapat dipandang sebagai gelombang, bukan sebagai foton individual. Jadi, amplitudo dan fase gelombang radio dapat diukur, yang tidak mudah dilakukan pada pita gelombang pendek.

    Meskipun beberapa gelombang radio dipancarkan oleh objek astronomi sebagai radiasi termal, sebagian besar emisi radio yang diamati dari Bumi berasal dari radiasi sinkrotron, yang terjadi ketika elektron bergerak dalam medan magnet. Selain itu, beberapa garis spektral dihasilkan oleh gas antarbintang, terutama garis spektral hidrogen netral sepanjang 21 cm.

    Berbagai macam objek kosmik diamati dalam jangkauan radio, khususnya supernova, gas antarbintang, pulsar, dan inti galaksi aktif.

    Astronomi sinar-X

    Astronomi sinar-X mempelajari objek-objek astronomi dalam jangkauan sinar-X. Benda biasanya memancarkan sinar X karena:

    Karena sinar-X diserap oleh atmosfer bumi, pengamatan sinar-X terutama dilakukan dari stasiun orbit, roket, atau pesawat ruang angkasa. Sumber sinar-X yang diketahui di luar angkasa meliputi biner sinar-X, pulsar, sisa-sisa supernova, galaksi elips, gugus galaksi, dan inti galaksi aktif.

    Astronomi sinar gamma

    Sinar gamma astronomi muncul dalam studi objek astronomi dengan panjang gelombang pendek dalam spektrum elektromagnetik. Sinar gamma dapat diamati langsung oleh satelit seperti Teleskop Compton atau teleskop khusus yang disebut teleskop atmosfer Cherenkov. Teleskop ini sebenarnya tidak mengukur sinar gamma secara langsung, tetapi merekam kilatan cahaya tampak yang dihasilkan ketika sinar gamma diserap oleh atmosfer bumi, akibat berbagai proses fisik yang terjadi pada partikel bermuatan yang terjadi selama penyerapan, seperti efek Compton atau Radiasi Cherenkov.

    Kebanyakan sumber sinar gamma sebenarnya adalah sumber ledakan sinar gamma, yang hanya memancarkan sinar gamma dalam jangka waktu singkat mulai dari beberapa milidetik hingga seribu detik sebelum menghilang ke luar angkasa. Hanya 10% sumber radiasi gamma yang bukan merupakan sumber sementara. Sumber sinar gamma stasioner mencakup pulsar, bintang neutron, dan kandidat lubang hitam di inti galaksi aktif.

    Astronomi bidang yang tidak didasarkan pada spektrum elektromagnetik

    Berdasarkan jarak yang sangat jauh, tidak hanya radiasi elektromagnetik yang mencapai bumi, tetapi juga jenis partikel elementer lainnya.

    Arah baru dalam berbagai metode astronomi adalah astronomi gelombang gravitasi, yang berupaya menggunakan detektor gelombang gravitasi untuk mengumpulkan data pengamatan tentang benda padat. Beberapa observatorium telah dibangun, seperti Laser Interferometer Gravitational Observatory LIGO, namun gelombang gravitasi sangat sulit dideteksi dan masih sulit dipahami.

    Astronomi planet juga menggunakan studi langsung menggunakan pesawat ruang angkasa dan misi Sample Return. Ini termasuk misi terbang menggunakan sensor; pendarat yang dapat melakukan eksperimen di permukaan benda, dan juga memungkinkan penginderaan jarak jauh terhadap material atau benda dan misi mengirimkan sampel ke Bumi untuk penelitian laboratorium langsung.

    Astrometri dan mekanika langit

    Salah satu subbidang astronomi tertua, yang berkaitan dengan pengukuran posisi benda langit. Cabang astronomi ini disebut astrometri. Pengetahuan historis yang akurat tentang posisi Matahari, Bulan, planet, dan bintang memainkan peran yang sangat penting dalam navigasi. Pengukuran posisi planet yang cermat telah menghasilkan pemahaman mendalam tentang gangguan gravitasi, sehingga gangguan tersebut dapat ditentukan secara akurat di masa lalu dan diprediksi di masa depan. Cabang ini dikenal sebagai mekanika angkasa. Kini pelacakan objek dekat Bumi memungkinkan untuk memprediksi pendekatannya, serta kemungkinan tabrakan berbagai objek dengan Bumi.

    Mengukur paralaks bintang dari bintang-bintang terdekat merupakan hal mendasar untuk menentukan jarak di luar angkasa, yang digunakan untuk mengukur skala Alam Semesta. Pengukuran ini memberikan dasar untuk menentukan sifat-sifat bintang jauh; propertinya dapat dibandingkan dengan bintang tetangga. Pengukuran kecepatan radial dan gerak benda langit memungkinkan kita mempelajari kinematika sistem ini di galaksi kita. Hasil astrometrik dapat digunakan untuk mengukur sebaran materi gelap di suatu galaksi.

    Pada tahun 1990-an, metode astrometrik untuk mengukur getaran bintang digunakan untuk mendeteksi planet ekstrasurya berukuran besar (planet yang mengorbit bintang terdekat).

    Astronomi ekstra-atmosfer

    Penelitian dengan menggunakan teknologi antariksa menempati tempat khusus di antara metode mempelajari benda langit dan lingkungan antariksa. Permulaannya dimulai dengan peluncuran satelit Bumi buatan pertama di dunia di Uni Soviet pada tahun 1957. Pesawat ruang angkasa telah memungkinkan dilakukannya penelitian di semua rentang panjang gelombang radiasi elektromagnetik. Oleh karena itu, astronomi modern sering disebut astronomi semua gelombang. Pengamatan ekstra-atmosfer memungkinkan untuk menerima radiasi di ruang angkasa yang diserap atau diubah secara signifikan oleh atmosfer bumi: emisi radio dengan panjang gelombang tertentu yang tidak mencapai Bumi, serta radiasi sel darah dari Matahari dan benda-benda lainnya. Studi tentang jenis radiasi yang sebelumnya tidak dapat diakses dari bintang dan nebula, medium antarplanet dan antarbintang telah sangat memperkaya pengetahuan kita tentang proses fisik Alam Semesta. Secara khusus, sumber radiasi sinar-X yang sebelumnya tidak diketahui ditemukan - pulsar sinar-X. Banyak informasi tentang sifat benda dan sistemnya yang jauh dari kita juga diperoleh berkat penelitian yang dilakukan dengan menggunakan spektograf yang dipasang pada berbagai pesawat ruang angkasa.

    Astronomi teoretis

    Artikel utama: Astronomi teoretis

    Para astronom teoretis menggunakan berbagai alat yang mencakup model analitik (misalnya, politrop yang memprediksi perkiraan perilaku bintang) dan perhitungan simulasi numerik. Setiap metode memiliki kelebihannya masing-masing. Model proses analitis biasanya memberikan pemahaman yang lebih baik tentang mengapa sesuatu terjadi. Model numerik dapat menunjukkan adanya fenomena dan dampak yang mungkin tidak akan terlihat jika tidak.

    Para ahli teori astronomi berusaha untuk menciptakan model teoritis dan mengeksplorasi konsekuensi dari simulasi ini melalui penelitian. Hal ini memungkinkan pengamat untuk mencari data yang mungkin menyangkal suatu model atau membantu dalam memilih di antara beberapa model alternatif atau model yang bertentangan. Para ahli teori juga bereksperimen dengan membuat atau memodifikasi model untuk memperhitungkan data baru. Jika terdapat perbedaan, kecenderungan umumnya adalah mencoba membuat sedikit perubahan pada model dan menyesuaikan hasilnya. Dalam beberapa kasus, sejumlah besar data yang bertentangan dari waktu ke waktu dapat menyebabkan kegagalan total pada model.

    Topik yang dipelajari oleh para astronom teoretis: dinamika bintang dan evolusi galaksi; struktur alam semesta berskala besar; asal usul sinar kosmik, relativitas umum dan kosmologi fisik, khususnya kosmologi bintang dan astrofisika. Relativitas astrofisika berfungsi sebagai alat untuk menilai sifat-sifat struktur skala besar di mana gravitasi memainkan peran penting dalam fenomena fisik dan sebagai dasar penelitian lubang hitam, astrofisika, dan studi gelombang gravitasi. Beberapa teori dan model astronomi yang diterima dan dipelajari secara luas kini disertakan dalam model Lambda-CDM, Big Bang, ekspansi kosmik, materi gelap, dan teori dasar fisika.

    Astronomi amatir

    Astronomi adalah salah satu ilmu di mana kontribusi amatir dapat menjadi signifikan. Secara umum, semua astronom amatir lebih banyak mengamati berbagai benda dan fenomena langit daripada ilmuwan, meskipun sumber daya teknis mereka jauh lebih sedikit dibandingkan dengan lembaga negara; terkadang mereka membuat peralatan untuk diri mereka sendiri (seperti yang terjadi 2 abad yang lalu). Terakhir, sebagian besar ilmuwan berasal dari lingkungan ini. Objek pengamatan utama bagi para astronom amatir adalah Bulan, planet, bintang, komet, hujan meteor, dan berbagai objek langit dalam yaitu gugus bintang, galaksi, dan nebula. Salah satu cabang astronomi amatir, astrofotografi amatir, melibatkan perekaman fotografi area langit malam. Banyak amatir yang ingin mengkhususkan diri dalam mengamati objek tertentu, jenis objek, atau jenis peristiwa yang menarik minat mereka.

    Astronom amatir terus berkontribusi pada astronomi. Memang, ini adalah salah satu dari sedikit disiplin ilmu yang kontribusi amatirnya bisa signifikan. Seringkali mereka melakukan pengukuran titik, yang digunakan untuk memperjelas orbit planet-planet kecil; sebagian, mereka juga mendeteksi komet, dan melakukan pengamatan rutin terhadap bintang-bintang variabel. Dan kemajuan teknologi digital telah memungkinkan para amatir mencapai kemajuan yang mengesankan di bidang astrofotografi.

    Lihat juga

    Pintu gerbang "Astronomi"
    Astronomi di Wiktionary
    Astronomi di Wikibook
    di Wikisumber
    Astronomi di Wikimedia Commons
    Astronomi di Wikinews

    Kode dalam sistem klasifikasi pengetahuan

    • Rubrikator Negara Informasi Ilmiah dan Teknis (GRNTI) (per 2001): 41 ASTRONOMI

    Catatan

    1. , Dengan. 5
    2. Marochnik L.S. Fisika Luar Angkasa. - 1986.
    3. Spektrum elektromagnetik. NASA. Diarsipkan dari versi asli tanggal 5 September 2006. Diakses tanggal 8 September 2006.
    4. Moore, P. Atlas Alam Semesta Philip - Inggris Raya: George Philis Limited, 1997. - ISBN 0-540-07465-9
    5. Staf. Mengapa astronomi inframerah menjadi topik hangat, ESA(11 September 2003). Diarsipkan dari versi asli tanggal 30 Juli 2012. Diakses tanggal 11 Agustus 2008.
    6. Spektroskopi Inframerah – Suatu Tinjauan, NASA/IPAC. Diarsipkan dari versi asli tanggal 5 Agustus 2012. Diakses tanggal 11 Agustus 2008.
    7. Kuantitas Astrofisika Allen / Cox, A.N.. - New York: Springer-Verlag, 2000. - P. 124. - ISBN 0-387-98746-0
    8. Penston, Margaret J. Spektrum elektromagnetik. Dewan Penelitian Fisika dan Astronomi Partikel (14 Agustus 2002). Diarsipkan dari versi asli tanggal 8 September 2012. Diakses tanggal 17 Agustus 2006.
    9. Gaisser Thomas K. Sinar Kosmik dan Fisika Partikel. - Cambridge University Press, 1990. - Hal.1–2. - ISBN 0-521-33931-6
    10. Tammann, GA; Thielemann, FK; Trautmann, D. Membuka jendela baru dalam mengamati Alam Semesta. Berita Eurofisika (2003). Diarsipkan dari versi asli tanggal 6 September 2012. Diakses tanggal 3 Februari 2010.
    11. Calvert, James B. Mekanika Surgawi. Universitas Denver (28 Maret 2003). Diarsipkan dari versi asli tanggal 7 September 2006. Diakses tanggal 21 Agustus 2006.
    12. Aula Astrometri Presisi. Departemen Astronomi Universitas Virginia. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 Agustus 2006. Diakses tanggal 10 Agustus 2006.
    13. Wolszczan, A.; Lemah, DA (1992). "Sistem planet di sekitar pulsar milidetik PSR1257+12." Alam 355 (6356): 145–147. DOI:10.1038/355145a0. Kode Bib: 1992Natur.355..145W.
    14. Roth, H. (1932). "Bola Fluida yang Berkontraksi atau Berkembang Secara Perlahan dan Stabilitasnya". Tinjauan Fisik 39 (3): 525–529. DOI:10.1103/PhysRev.39.525. Kode Bib: 1932PhRv...39..525R.
    15. Eddington A.S. Konstitusi Internal Bintang. - Cambridge University Press, 1926. - ISBN 978-0-521-33708-3
    16. Mims III, Forrest M. (1999). "Tradisi Kuat Sains Amatir, Masa Depan Cerah." Sains 284 (5411): 55–56. DOI:10.1126/sains.284.5411.55. Kode Bib: 1999Ilmu...284...55M. “Astronomi secara tradisional merupakan salah satu bidang paling subur bagi para amatir yang serius [...]”
    17. Masyarakat Meteor Amerika. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 Agustus 2006. Diakses tanggal 24 Agustus 2006.
    18. Lodriguss, Jerry Menangkap Cahaya: Astrofotografi. Diarsipkan dari versi asli tanggal 1 September 2006. Diakses tanggal 24 Agustus 2006.
    19. Gigo, F. Karl Jansky dan Penemuan Gelombang Radio Kosmik. Observatorium Astronomi Radio Nasional (7 Februari 2006). Diarsipkan dari versi asli tanggal 31 Agustus 2006. Diakses tanggal 24 Agustus 2006.
    20. Astronom Radio Amatir Cambridge. Diarsipkan dari versi asli tanggal 24 Mei 2012. Diakses tanggal 24 Agustus 2006.
    21. Asosiasi Waktu Okultasi Internasional. Diarsipkan dari versi asli tanggal 21 Agustus 2006. Diakses tanggal 24 Agustus 2006.
    22. Penghargaan Edgar Wilson. Biro Pusat Telegram Astronomi IAU. Diarsipkan dari versi asli tanggal 24 Oktober 2010. Diakses tanggal 24 Oktober 2010.
    23. Asosiasi Pengamat Bintang Variabel Amerika. AAVSO. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2 Februari 2010. Diakses tanggal 3 Februari 2010.

    literatur

    • Kononovich E.V., Moroz V.I. Mata Kuliah Umum Astronomi / Ed. Ivanova V.V.. - edisi ke-2. - M.: Redaksi URSS, 2004. - 544 hal. - (Buku teks universitas klasik). - ISBN 5-354-00866-2 (Diakses pada 31 Oktober 2012)
    • Stephen Maran. Astronomi untuk boneka = Astronomi Untuk Boneka. - M.: “Dialektika”, 2006. - Hal. 256. - ISBN 0-7645-5155-8
    • Povitukhin B.G. Astrometri. Mekanika langit: Buku Teks. - Biysk: Pusat Penelitian Ilmiah BiGPI, 1999. - 90 hal.

    Ilmu yang mempelajari Alam Semesta dan merupakan salah satu ilmu tertua di kalangan umat manusia adalah astronomi. Kata ini terdiri dari dua kata Yunani: "nomos" - "hukum", dan "astron" - "termasyhur, bintang". Secara keseluruhan, istilah ini dapat diterjemahkan sebagai “hukum bintang”. Astronomi adalah pengamatan langit selama ribuan tahun, ketika berbagai pengetahuan dikumpulkan. Perlu dicatat bahwa dibandingkan dengan ilmu-ilmu lain, tingkat ilmu ini sudah sangat tinggi pada zaman dahulu.

    Dulu dan sekarang

    Kita telah mengetahui nama-nama rasi bintang yang selalu sama selama puluhan abad. Nenek moyang kita mengetahui semuanya; mereka tahu cara menghitung terbit dan terbenamnya Matahari, planet-planet, Bulan, dan semua bintang terbesar jauh sebelum zaman kita. Terlebih lagi, para ilmuwan pun sudah mengetahui cara memprediksi gerhana matahari dan bulan. Astronomi merupakan ilmu utama dalam kehidupan manusia purba. Pemburu menggunakan bintang untuk menemukan jalan pulang, pelaut menggunakan bintang untuk memandu kapal mereka di lautan terbuka. Semua pekerjaan pertanian dikaitkan dengan siklus musim yang telah ditetapkan, waktu dihitung berdasarkan tokoh-tokoh dan kalender dibuat. Bahkan para astrolog meramalkan nasib dari bintang-bintang.

    Sekarang sebagian besar hal di atas tidak lagi diperlukan. Arus kapal dan banjir sungai tidak perlu lagi dihitung dengan menggunakan jam pasir, karena segala macam sarana teknis sudah bermunculan. Namun astronomi merupakan ilmu yang perkembangannya tidak ada habisnya. Dan sekarang semua astronotika didasarkan pada fondasinya; dengan bantuan ilmu ini, umat manusia menggunakan sistem komunikasi, televisi, dan mengamati Bumi dari Luar Angkasa. Astronomi dan matematika, astronomi dan fisika sekarang saling berhubungan erat, mereka memiliki metode kognisi umum yang banyak digunakan.

    Dua astronomi

    Hakikat astronomi pada zaman dahulu adalah observasi. Dalam sains ini, eksperimen tidak mungkin dilakukan, seperti halnya dalam fisika atau kimia, karena objek penelitian tidak dapat diakses oleh manusia. Namun pentingnya astronomi dalam kehidupan manusia saat ini sangatlah besar. Segala informasi tentang benda langit kini diperoleh dari radiasi elektromagnetik yang diterima. Namun dalam beberapa dekade terakhir, para ilmuwan mempunyai kesempatan untuk mempelajari beberapa benda langit secara langsung - stasiun otomatis menyelidiki atmosfer planet terdekat, dan mempelajari tanah di dalamnya.

    Fakta inilah yang membagi astronomi menjadi dua bagian utama - teoretis dan observasional. Yang terakhir ini bertujuan untuk memperoleh data hasil pengamatan benda langit, yang kemudian dianalisis menggunakan fisika dan hukum dasarnya. Dan ahli teori astronom mengembangkan model komputer, matematika, dan analitis yang dengannya mereka menggambarkan fenomena dan objek astronomi. Perlukah saya mengatakan bahwa pentingnya astronomi sebagai ilmu bagi umat manusia sangatlah besar? Bagaimanapun, kedua cabang ini tidak berdiri sendiri-sendiri, mereka saling melengkapi. Teori mencari penjelasan berdasarkan hasil observasi, dan pengamat membenarkan atau tidak semua hipotesis dan kesimpulan teoritis.

    Astronomi sebagai ilmu filosofis

    Definisi ilmu “astronomi” muncul pada zaman dahulu dan hidup bahagia saat ini. Ini adalah studi tentang hukum dasar alam dunia kita, yang berhubungan erat dengan kosmos yang lebih besar. Itulah sebabnya pada mulanya astronomi diartikan sebagai ilmu filsafat. Dengan bantuannya, dunia seseorang dikenali melalui pengetahuan tentang benda-benda langit - bintang, planet, komet, galaksi, serta fenomena-fenomena yang sesekali terjadi di luar atmosfer bumi - pancaran sinar matahari, angin matahari, radiasi kosmik. , dan seterusnya.

    Bahkan makna leksikal dari kata “astronomi” menyatakan hal yang sama: hukum bintang juga berlaku di Bumi, karena ia adalah bagian dari kosmos yang luas, yang berkembang menurut satu hukum. Berkat dialah evolusi, fisika, kimia, meteorologi, dan ilmu pengetahuan lainnya diberikan kepada umat manusia. Segala sesuatu di dunia berkembang melalui pergerakan tertentu benda-benda langit: galaksi terbentuk dan berkembang, bintang-bintang mati dan berkobar kembali. Seseorang harus selalu mengingat di mana ilmu pengetahuan lainnya dimulai. Sangat disayangkan bahwa tidak ada astronomi di sekolah sekarang. Pengetahuan dan pemahaman tentang besarnya dan nilai dunia ini tidak dapat digantikan oleh apapun.

    Abad ke duapuluh

    Jadi, astronomi observasional dan astrofisika teoretis merupakan ilmu profesional. Instrumen baru untuk eksplorasi ruang angkasa terus diciptakan, selain teleskop yang sudah ditemukan sejak dahulu kala. Informasi tersebut dikumpulkan dan diproses, kemudian diimplementasikan oleh ahli teori astrofisika ke dalam model yang mereka buat - analitis atau komputer.

    Arti kata "astronomi" telah memperoleh pengaruh yang sangat besar di semua bidang ilmu pengetahuan manusia, karena teori relativitas yang terkenal pun dibangun dari hukum dasar fisika astronomi. Dan menariknya, sebagian besar penemuan dilakukan oleh astronom amatir. Ini adalah salah satu dari sedikit ilmu di mana orang di luar ilmu tersebut dapat berpartisipasi dalam observasi dan mengumpulkan data untuk itu.

    Astronomi dan astrologi

    Anak-anak sekolah modern (dan bahkan siswa) sering kali bingung antara sains dan sistem kepercayaan; namun, kurangnya pelajaran yang relevan dalam kurikulum sekolah juga berdampak. Astrologi telah lama dianggap sebagai pseudosains, yang menyatakan bahwa setiap usaha manusia, bahkan yang terkecil sekalipun, bergantung pada posisi tokoh-tokohnya. Tentu saja kedua nama ini berasal dari akar kata yang sama, namun sistem kognitif keduanya sangat bertolak belakang.

    Astronomi telah memungkinkan manusia membuat lompatan besar dalam memahami hukum alam semesta. Ilmu pengetahuan ini sama sekali tidak dapat diketahui; akan selalu ada lebih banyak pertanyaan yang belum ada jawabannya daripada pertanyaan yang telah ditemukan jawabannya. Tidak peduli berapa banyak perangkat yang dibuat di luar angkasa dan di Bumi, tidak peduli berapa banyak penemuan menakjubkan yang dibuat, ini hanyalah setetes air di lautan pengetahuan. Saat ini, kita belum bisa menyatakan dengan pasti asal usul massa bintang di seluruh spektrumnya, atau menjawab positif atau negatif pertanyaan tentang keberadaan kehidupan lain di Alam Semesta. Paradoks Fermi tidak dijelaskan. Sifat kegelapan tidak jelas. Kita tidak tahu apa-apa tentang periode waktu keberadaan Alam Semesta, serta tujuan spesifik keberadaannya.

    Astronomi dan sejarah

    Setelah belajar membedakan bintang dan planet, para astronom kuno mengaitkan pengetahuan ini dengan transendensi, mengidentifikasi semua benda langit yang diketahui dengan roh dan dewa. Kemudian cabang ilmu pengetahuan yang buntu muncul - astrologi, karena pergerakan semua benda kosmik terkait erat dengan fenomena duniawi murni - pergantian musim, hujan, kekeringan.

    Kemudian muncul orang Majus (pendeta, pendeta, dan pekerja aliran sesat serupa), yang dianggap sebagai astronom profesional. Banyak bangunan kuno - kuil Cina atau Stonehenge, misalnya, dengan jelas menggabungkan dua fungsi - astronomi dan keagamaan.

    Timur dan Barat

    Begitu banyak manfaat yang telah dicapai sehingga pengetahuan kuno dapat menjadi dasar bagi ilmu pengetahuan yang paling berkembang saat ini. Kalender dibuat sesuai dengan pergerakan tokoh-tokoh - kalender Romawi kuno masih hidup. Di Cina, pada tahun 2300 SM, sebuah observatorium astronomi sudah berfungsi, seperti pada gambar.

    Para peramal di Tiongkok telah menyimpan gambar gerhana dan kemunculan bintang-bintang baru selama empat ribu tahun. Dari abad keenam SM, terdapat catatan pengamatan astronomi yang terperinci - di Tiongkok. Dan di Eropa, booming ini baru dimulai pada abad ketujuh belas Masehi. Orang Tiongkok telah memprediksi dengan tepat kemunculan komet selama ribuan tahun. Atlas bintang pertama juga dibuat di sana sekitar enam ribu tahun yang lalu.

    Yunani Kuno dan dunia Arab

    Eropa pada Abad Pertengahan sepenuhnya menghentikan semua perkembangan ilmu pengetahuan di wilayahnya, bahkan penemuan-penemuan Yunani, yang dalam banyak hal ternyata benar dan memberikan banyak kontribusi berharga bagi ilmu astronomi, adalah kutukan. Inilah tepatnya mengapa zaman kuno klasik masih bertahan hingga hari ini dalam jumlah catatan dan kompilasi yang sangat sedikit.

    Namun astronomi berkembang pesat di negara-negara Arab, dan para pendeta dari paroki Kristen yang paling jauh dua ribu tahun yang lalu mampu menghitung tanggal pasti Paskah berdasarkan arah bintang. Orang-orang Arab menerjemahkan karya-karya para astronom Yunani Kuno dalam jumlah besar, dan di sanalah manuskrip-manuskrip tersebut ditemukan oleh keturunannya di kedalaman perpustakaan yang masih ada. Observatorium telah dibangun di negara-negara Arab sejak abad kesembilan Masehi. Di Persia, penyair dan ilmuwan Omar Khayyam menyusun sejumlah besar tabel dan mereformasi kalender, menjadikannya lebih akurat daripada kalender Julian dan lebih mirip dengan kalender Gregorian. Pengamatan terus-menerus terhadap benda langit membantunya dalam hal ini.

    Mekanika Surgawi

    Gravitasi universal mulai dikenal dunia berkat Isaac Newton. Anak-anak sekolah masa kini hanya mendengar nama ini dalam kaitannya dengan tiga hukum fisika. Mereka tidak menyadari bahwa hukum-hukum tersebut berkaitan erat dengan mekanika langit, karena tidak ada pelajaran astronomi di sekolah.

    Akan sangat membahagiakan mengetahui bahwa barang penting ini kembali digunakan. Sekretaris Ilmiah dari Institut Penelitian Luar Angkasa Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Alexander Zakharov yakin bahwa kekurangan guru astronomi di negara tersebut dapat dengan cepat diisi kembali jika disiplin ini dikembalikan ke kurikulum. Direktur planetarium di Novosibirsk, Sergei Maslikov, yakin bahwa rencana kembalinya astronomi ke sekolah hampir tidak mungkin terjadi lebih awal dari lima hingga enam tahun mendatang. Namun, Menteri Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia Olga Vasilyeva menyatakan bahwa jam belajar astronomi dalam seminggu harus dikembalikan kepada anak sekolah secepat mungkin.