Строительство »

Великі відкриття в астрономії: 10 найважливіших астрономічних фактів

Шановні колеги! Відповідно до наказу Міністерства освіти і науки РФ №506 від 7 червня 2017 року «Про внесення змін до федерального компонент державних освітніх стандартів початкової загальної, основної загальної та середньої (повної) загальної освіти, затвердженого наказом Міністерства освіти Російської Федерації від 5 березня 2004 р . №1089 »курс астрономії стає обов'язковим для вивчення в старших класах середньої школи. З повним текстом наказу ви можете ознайомитися тут .

Астрономія в школі: 5 актуальних питань

Завантажити робочу програму з астрономії

Астрономія - наука спостережна, головне в ній - відкриття, в результаті яких відбувається зміна старих уявлень. Не всі відкриття несподівані, так, останніх відкриттів - бозона Хіггса і гравітаційних хвиль - передувала тривала підготовка. Але все-таки астрономічні відкриття, як правило, несподівані, що суперечать здоровому глузду, що змінюють колишню картину світу. Які з них можуть увійти в десятку найбільших в історії людства?

1. Відкриття Галілея: плями на Сонці, гори на Місяці, супутники Юпітера, фази Венери, зірки в Чумацькому Шляху

У XVII столітті люди вперше подивилися в телескоп, багато хто побачив, що коїться в небі. Але Галілей поставився до спостережень найбільш відповідально, тому відкриття маркуються його ім'ям. Стало зрозуміло, що Земля не є центром обертання всього на світі. Сонце ж, по-перше, теж обертається, а по-друге - саме воно недосконале: на ньому є плями! Неідеальність ключового космічного об'єкта того часу вразила сучасників Галілея найбільше. Стало видно, що і Місяць не є ідеальною сферою. Звістка про фази Венери доводило обертання Венери навколо Сонця, тобто - правоту Коперника. І далі: Чумацький Шлях виявився безліччю слабких зірок, і це змінювало наївне ставлення до видимого світу: людське око не підігнаний для сприйняття всього сущого, не все можна побачити і зрозуміти без приладів.

Читайте також:

2. Відкриття Урана

До початку XVIII століття Уран відзначався як зірка, але телескопи удосконалювалися, і в зірці побачили планету. Так кордону відомого людям світу ще більше розсунулися.

Вчителю фізики:

3. Зоряні паралакси

У XIX столітті вже здогадувалися, що зірки-це далекі сонця. Коли був виявлений паралактичний зрушення, який виникає через рух Землі навколо Сонця, стало можливим вимірювання відстаней від землі до зірок. Насамперед виміряли до Веги, до 61-Лебедя, до Альфи Центавра. Вперше було поставлено масштаб міжзоряних відстаней, разом з чим з'явилася більша впевненість в міркуваннях про зірок і про структуру Галактики. Ілюстрація: Астрономія. 11 клас. Підручник ( Лінія УМК Б. А. Воронцова-Вельямінова )

У 1837 р вперше були здійснені надійні вимірювання річного паралакса. Російський астроном Василь Якович Струве (1793-1864) провів ці вимірювання для найяскравішої зірки Північної півкулі Веги (a Ліри). Майже одночасно в інших країнах визначили паралакси ще двох зірок, однією з яких була a Центавра. Ця зірка, яка з території Росії, хоч я знаю, виявилася найближчою до нас. Навіть у неї річний паралакс склав всього 0,75". Під таким кутом неозброєному оку видно зволікання товщиною 1 мм з відстані 280 м. Тому не дивно, що настільки малі кутові зміщення так довго не могли помітити. Більше інформації - Астрономія. 11 клас. Підручник ( Лінія УМК Б. А. Воронцова-Вельямінова )
У 1837 р вперше були здійснені надійні вимірювання річного паралакса

4. Міжзоряне середовище

Астрономи початку XX століття представляли міжзоряне порожнечу, допускаючи міжзоряне пил. У 1904 році Йоганн Гартман зміг отримати спектр, препарувати випромінювання і виявити газ: міжзоряне середовище існує. Це вона ускладнює спостереження. Без цього знання було б неможливо побудувати вірну схему нашої Галактики.

Безкоштовні методичні матеріали:

Безкоштовні методичні матеріали:

5. Світ галактик

Ще 100 років тому люди не були впевнені в існуванні різних галактик. Знамениті дебати Кертіса і Шеллі про туманностях нічим не закінчилися, і тільки згодом підтвердилася правота Кертіса: гігантські туманності - це інші галактики. У 20-ті роки Едвін Хаббл виявив сліди кількох галактик, і до відкриття розширення галактик залишався один крок.

Це цікаво:

Це цікаво:

6. Розширення Всесвіту

Це глобальний процес: швидкість видалення об'єкта прямо пропорційна відстані до нього. У кожній галактиці є найяскравіша зірка, вони приблизно однакові, і по ним можна визначити, як видаляються галактики. Це схоже на те, як віддаляється малюнок на повітряній кульці, коли його надувають, - у міру розширення поверхні. Важливий висновок про те, що весь Всесвіт еволюціонує - але ж навіть Ейнштейн вважав Всесвіт статичною - спонукає вчених до нових досліджень: куди і звідки йде процес.

За яким підручником викладати астрономію в школі?

За яким підручником викладати астрономію в школі

7. Реліктове випромінювання

У 60-і роки XX століття стало достовірно відомо, що весь Всесвіт розширюється: раніше в кожній її точці щільність була більше і температура вище. Що важливіше - кількість або температура? Вчені Альфер і Гамов довели, що випромінювання, що домінувала після термоядерної реакції, нікуди не поділося, виявити його дуже легко (це шуми через радіоантени все стикалися), але треба було це розпізнати і назвати: реліктове випромінювання. Астрономи отримали ще один інструмент вивчення Всесвіту. Ілюстрація: Г.Гамов на фотографії з підручника Астрономія. 11 клас. Підручник ( Лінія УМК Б. А. Воронцова-Вельямінова )

У 1948 р в роботах Георгія Антоновича Гамова (1904-1968) і його співробітників була висунута гіпотеза про те, що речовина у Всесвіті на початкових стадіях розширення мало не тільки велику щільність, а й високу температуру У 1948 р в роботах Георгія Антоновича Гамова (1904-1968) і його співробітників була висунута гіпотеза про те, що речовина у Всесвіті на початкових стадіях розширення мало не тільки велику щільність, а й високу температуру. Так, через 0,1 с після початку розширення температура була близько 3 • 1010 К. При такій високій температурі взаємодія фотонів високої енергії, яких в гарячому речовині було багато, призводило до утворення пар всіх відомих частинок і античастинок: електрон - позитрон, нейтрино - антинейтрино і т. п. При анігіляції цих пар знову народжувалися фотони, а протони і нейтрони, взаємодіючи з ними, перетворювалися один в одного. Більше інформації - Астрономія. 11 клас. Підручник ( Лінія УМК Б. А. Воронцова-Вельямінова )

Воронцова-Вельямінова   )

8. Нейтронні зірки

Їх відкривали кілька разів. Нейтронна зірка - така зірка, де природа зупинила зміни. Вони вбирають в себе всю фізику, з ними пов'язано вивчення радіопульсаров, реєстрація гравітаційних хвиль, точний час, теорія поведінки речовин при високій щільності, процеси в сильному магнітному полі.

Вони вбирають в себе всю фізику, з ними пов'язано вивчення радіопульсаров, реєстрація гравітаційних хвиль, точний час, теорія поведінки речовин при високій щільності, процеси в сильному магнітному полі

Випромінювання пульсара (різновид нейтронних зірок, яке випускається в вузькому конусі, спостерігач бачить лише в тому випадку, коли при обертанні зірки цей конус спрямований на нього подібно до світла маяка. Речовина пульсарів складається з нейтронів, що утворилися при Соами, тісно притиснутих один до одного гравітаційними силами . Діаметри таких нейтронних зірок всього 20-30 км, а щільність близька до ядерної та може перевищувати 1018 кг / м3. Таким чином, нейтронні зірки є одним з тих об'єктів у Всесвіті, які надають вченим можливість з учать поведінку речовини в умовах, поки недосяжних в земних лабораторіях. Більше інформації - Астрономія. 11 клас. Підручник ( Лінія УМК Б. А. Воронцова-Вельямінова )

9. Екзопланети

Головне відкриття кінця XX століття. Це планети, які обертаються навколо іншої яскравої зірки, через що їх погано видно. Перша була відкрита в 1995 році. Вони абсолютно не схожі на нас, гігантські газові планети, які обертаються навколо своєї зірки дуже швидко, коло - за кілька годин. Ймовірно, вони утворилися десь далеко, а потім якось притягнулися до зірки, - але як? Чому? Тайн багато.

Тепер зусилля вчених спрямовані на пошуки планет, які за своїми розмірами та масою схожі на Землю і знаходяться недалеко від зірок, що забезпечило б на поверхні планети умови, необхідні для існування життя Тепер зусилля вчених спрямовані на пошуки планет, які за своїми розмірами та масою схожі на Землю і знаходяться недалеко від зірок, що забезпечило б на поверхні планети умови, необхідні для існування життя. З цією метою був запущений КА «Кеплер», на якому встановлений фотометр, чутливість якого становить 10-5. Він дозволяє помітити ослаблення потоку світла від зірки, викликане проходженням планет по її диску, всього лише на одну стотисячну його частку. Більше інформації - Астрономія. 11 клас. Підручник ( Лінія УМК Б. А. Воронцова-Вельямінова )

10. Прискорене розширення Всесвіту

Говорячи про майбутнє Всесвіту, пропонують різні сценарії. Всесвіт розширюється, але гравітація цьому перешкоджає. Все залежить від того, чи вистачить щільності речовини, або не вистачить. Може бути, вона порасшірять та й вийде на довгострокове сталість? Вчені припускали, що є у всесвіті ЩОСЬ, що змушує її розширюватися, працює якийсь відштовхування, антигравітація. У 1998 році відкрили темну енергію (при вибуху білих сверхкарліков) - 70% середовища пов'язано з темною енергією, вона-то і є компонентом щільності (умовою гравітації).

Дослідження дозволили з'ясувати, що за своєю природою темна енергія є практично однорідною, на відміну від двох інших складових Всесвіту - «звичайної» і темної матерії, які розподілені в космічному просторі неоднорідне, утворюючи зірки, галактики та інші об'єкти Дослідження дозволили з'ясувати, що за своєю природою темна енергія є практично однорідною, на відміну від двох інших складових Всесвіту - «звичайної» і темної матерії, які розподілені в космічному просторі неоднорідне, утворюючи зірки, галактики та інші об'єкти. Можна вважати, що темна енергія - це властивість самого простору. Більше інформації - Астрономія. 11 клас. Підручник ( Лінія УМК Б. А. Воронцова-Вельямінова )

У список не ввійшли: темна речовина і чорні діри, космічні промені і нейтрино, поява спектрального аналізу, усехвильові спостереження, квазари. Тому що ці явища - ще не до кінця відкриті. І якщо говорити про викладання астрономії, то будемо пам'ятати: зміст цієї дисципліни дуже швидко застаріває і змінюється - стабільний підручник навряд чи можливий.

Записала Людмила Кожуріна

* З травня 2017 року корпорація «Російський підручник» об'єднала видавничу групу «ДРОФА-ВЕНТАНА», видавництво «Астрель», компанію «ДРОФА - нова школа» і цифрову освітню платформу «LECTA» . Головна місія корпорації - всебічна підтримка педагогів Росії, створення кращих підручників, освітніх рішень і соціально значущих проектів. Разом з педагогами ми допомагаємо закладати фундамент успішного майбутнього російських дітей на всіх рівнях дошкільної та шкільної освіти.

Які з них можуть увійти в десятку найбільших в історії людства?
За яким підручником викладати астрономію в школі?
Що важливіше - кількість або температура?
Ймовірно, вони утворилися десь далеко, а потім якось притягнулися до зірки, - але як?
Чому?
Може бути, вона порасшірять та й вийде на довгострокове сталість?