Краткий очерк строения Вселенной
Основа и источник астрономических исследований
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 в нашей стране в 1957 г. началась эра космических исследований, что позволило применить в астрономии методы других наук (геологии, геохимии, биологии и т.п.). Астрономия продолжает оставаться наблюдательной наукой, но недалек тот день, когда астрономические наблюдения будут производиться не только с межпланетных станций и орбитальных обсерваторий, но и с поверхности Луны или других планет.
Согласно современным представлениям, полученным в результате многовековых наблюдений и исследований, строение Вселенной в основных чертах следующее.
Изученная часть пространства заполнена огромным количеством звезд — небесных тел, подобных нашему Солнцу.
Звезды рассеяны в пространстве неравномерно, они образуют системы, называемые галактиками. Галактики имеют в большинстве своем эллипсоидальную и сплюснутую, чечевицеобразную форму. Их размеры таковы, что свет, распространяясь со скоростью 300 000 км/сек, проходит расстояние от одного края галактики до другого за десятки и сотни тысяч лет.
Расстояния между отдельными галактиками еще больше — они в десятки раз превосходят размеры самих галактик.
Число звезд в каждой галактике огромно — от сотен миллионов до сотен миллиардов звезд. С Земли галактики видны как слабые туманные пятна, и поэтому их раньше называли внегалактическими туманностями. Только в близких к нам галактиках и только на фотографиях, полученных самыми сильными телескопами, можно рассмотреть отдельные звезды.
Внутри галактик звезды распределены также неравномерно, концентрируясь к их центрам и образуя различные скопления.
Пространство между звездами в галактиках и пространство между галактиками заполнено материей в виде газа, пыли, элементарных частиц, электромагнитного излучения и гравитационных полей. Плотность вещества межзвездной и межгалактической среды очень низка. Солнце и большинство звезд и звездных скоплений, наблюдаемых на небе, образуют систему, которую мы называем нашей Галактикой; огромное количество входящих в нее слабых звезд представляется невооруженному глазу белесой полосой, проходящей через все небо и называемой Млечным Путем.
Солнце — одна из многих миллиардов звезд Галактики. Но Солнце — не одинокая звезда: оно окружено планетами — темными телами, вроде нашей Земли. Планеты (не все) в свою очередь имеют спутников. Спутником Земли является Луна. Солнечной системе принадлежат также астероиды (малые планеты), кометы и метеорные тела.
Наука располагает данными, позволяющими утверждать, что многие звезды в нашей Галактике и звезды в других галактиках имеют планетные системы, подобные Солнечной.
Во Вселенной все находится в движении. Движутся планеты и их спутники, кометы и метеорные тела; движутся Солнце и звезды в галактиках, движутся галактики друг относительно друга. Как нет пространства без материи, так нет и материи без движения.
Основные черты строения Вселенной, описанные выше, выявлены в результате огромной работы, которая велась в течение тысячелетий. Конечно, различные части Вселенной изучены с различной полнотой. Так, до XIX в. в основном изучалась Солнечная система и лишь с середины XIX в. началось успешное изучение строения Млечного Пути, а с начала XX в. — звездных систем.
Литература.
1. Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии. Учебник. – М., Наука,1983. – 560 с.
2. Дагаев М.М. Астрономия. Учебник для педагогических вузов. - М., Наука, 1983. – 384 с.
3. Гинзбург В.Л. Современная астрофизика. - М., Наука, 1970.
4. Зельдович Я.Б., Новиков И.Л. Теория тяготения и эволюция звезд. – М., 1971.
5. Шама Д. Современная космология. Перевод с английского, М., 1973.
6. Астрономический календарь. Постоянная часть. – М., Наука, 1981 – 704 с.
7. Астрономический календарь. Переменная часть. Ежегодник., 2004 – 367 с.
8. Дагаев М.М. Сборник задач по астрономии (пособие для вузов). – М., 1981.
9. Воронцов, Вельяминов Б.А. Сборник задач по астрономии для средней школы. – М., 1981 – 56 с.
10. Данлоп С. Азбука звездного неба (перевод с английского). – М., Мир, 1990 – 238 с.
11. Пановкин Б.Н. Радиоастрономия. – М., Знание, 2003 – 64 с.
12. Амбарцумян Б.А. Загадки Вселенной. – М., Педагогика, 2003 – 106 с.
13. Дагаев М.М. Лабораторный практикум по курсу общей астрономии. – М., Высшая школа.
14. Программы для внешкольных учреждений, 1972 – 282 (с приложением).
15. Астрономия, космонавтика. – М., Просвещение, 2004 – 152 с.