Чем между собой отличаются астрономия, астрофизика, космология? Какие ещё есть науки, затрагивающие сферу космоса, помимо уже изложенных?
А также на чем специализируются представители данных наук?
Вообще все науки о космосе это астрономия и её разделы
Астрономия-наука,которая отвечает за наблюдение за космосом. То есть работник стоит и именно смотрит,будь то Солнце,Марс,Чёрная дыра и пр. Он наблюдает,делает снимки. Так же астрономы рассчитывают,например,траектории движения проектов,определение координат. То есть,к примеру,найти планету Нибиру-работа астронома.
Астрофизика-занимается наблюдением,но с примесью знаний химии,физики и пр. То есть их работа-определить хим.состав атмосферы,ядра и т.п. Астрофизики изучают строение,состав.
Космология-изучает Вселенную в целом,как появилась,как выросла,большой взрыв,параллельные вселенные-в общем наука про «за гранью фантастики» Из этих трёх дам космология требует самых полных математических знаний
Другими словами астроном такой «о,я нашёл планету,так она двигается по такой траектории,вот так выглядит» астрофизик такой «так,ну атмосфера состоит из . » А космолог такой «а эат ваша планета влияет на наши знания о мире? Что есть материя? что есть Бог? (очень очень очень много формул и цифр)
Так же существует подразделы,куча подразделов,типо космической геологии,инженеров,людей,которые делают еду космонавтам
Очень важна космическая биология -работники изучают бактерии,прилетевшие из космоса (правда к нам там не прилетали ещё,но в общем изучают всякое такое,анализ почвы Луны например) Ну и так же изучают,как человеческий организм там в космосе живёт
Источник
Отличия наук о космосе
С ростом популярности космической тематики в информационных потоках, нас окружающих, всё больше и больше людей задаются вопросом – а чем занимаются многочисленные учёные, изучающие космическое пространство? Ответ на этот вопрос не так очевиден, как может показаться на первый взгляд, ведь за последние десятилетия исследования космоса сделали огромный рывок вперёд. Что ж, попытаемся разобраться в многообразии космических наук.
Астрономия
Самая древняя из наук, изучающих космос, и, наверное, наиболее известная из всех них. Именно астрономические приборы и инструменты первыми приходят на ум, когда говорят об исследовании Вселенной – исполинские «тарелки» радиотелескопов, белоснежные купола обсерваторий и немыслимо дорогие космические телескопы вроде «Хаббла». Всё это находится в ведении наблюдательной астрономии, чья история насчитывает не одну тысячу лет. Ещё в Древнем Китае и Древней Греции люди, глядя на звёзды, пытались понять, как устроен наш мир. Тогда же возникают и первые инструменты – секстанты и астролябии, что верой и правдой служили учёным и путешественникам на протяжении двух тысячелетий.
Древняя астрономия, зачастую перемешивающаяся с религией и предрассудками, к началу XVII века превращается в точную науку. Астрономы берут на вооружение первые оптические инструменты, телескопы, и открытия начинают сыпаться как из рога изобилия. Лавинообразный рост числа астрономических открытий не прекратился до сих пор, в основном благодаря тому, что астрономы XX века сначала перешли к изучению небесных объектов посредством не только оптического, но и радио, гамма и рентгеновского излучения, а затем начали размещать астрономические инструменты на орбите. Эти изменения по значимости сравнимы с изобретением телескопа – так много они дали для современной астрономии.
Сегодня астрономия как наука продолжает динамично развиваться – строятся новые обсерватории, конструируются телескопы и делаются потрясающие открытия. Оперирующие огромными и дорогостоящими инструментами, астрономы собирают и анализируют информацию о Вселенной, на базе которой строятся все прочие науки о космосе.
Небесная механика
Эта наука обосновывает и изучает движение небесных тел в пространстве. В отличие от астрономии, она появилась лишь в XVII веке, когда гений великого английского физика Исаака Ньютона фактически создал эту науку. Труды Ньютона, на принципиально новом уровне описывающие механические движения, оказалось возможным применить и к небесным телам. Эта теория во многом базировалась на трудах другого выдающегося учёного, Иоганна Кеплера, который смог построить первую эмпирическую модель движения планет Солнечной системы. Она оказалась удивительно точной и с небольшими поправками остаётся актуальной до сих пор. После многочисленных попыток усовершенствования казалось, что небесная механика как наука закончена, но уже в XX веке она пережила второе рождение. Это связано с двумя факторами – открытием кратных звёзд и экзопланет, а также появлением космических аппаратов.
Наличие во Вселенной сложных систем, как звёздных, так и планетарных, заставило небесную механику адаптировать для них свои модели. Для этого законы небесной механики нужно было обобщить на более интересные случаи, чем в привычной для нас Солнечной системе. Подобные задачи требовали использования усовершенствованного математического аппарата приближённых вычислений, что повлекло за собой усложнение и расширение небесной механики как науки. С другой стороны, запуск первых межпланетных космических аппаратов требовал точных расчётов траектории их движения, с учётом влияния на неё планет и других небесных объектов. Со временем эти работы были выделены в отдельную науку, названную астродинамикой.
Астрофизика
Наука, лежащая на стыке астрономии и физики (что следует из её названия) занимается изучением процессов, протекающих в звёздах. Как именно светила вырабатывают свою энергию, на какие типы делятся, что за причудливые физические процессы протекают внутри них, как они рождаются и умирают – на все эти вопросы отвечают астрофизики. Опираясь на многочисленные данные астрономических наблюдений и сложнейшие физические теории, эти специалисты пытаются строгим математическим языком описать небесные светила. Астрофизика – наука теорий и вычислений, где главный инструмент исследователя не телескоп или антенна, а суперкомпьютер или вычислительный центр.
Космология
Одна из самых молодых наук о космосе, возникшая около века назад. Долгие тысячелетия Человечество не сомневалось в статичности Вселенной – сменялись поколения, а величественная картина звёздного неба не изменялась. Лишь в начале XX века, благодаря созданию Альбертом Эйнштейном теории относительности, учёные получили инструмент для описания Вселенной. Достаточно быстро стало ясно – она отнюдь не является статичным объектом, а эволюционирует по сложным законам. Это сенсационное открытие породило целую россыпь моделей и теорий, которые совершенствовались или отвергались по мере получения новых наблюдательных данных. Так родилась космология – наука, изучающая рождение и эволюцию Вселенной как целого. Сегодня она динамично развивается, используя передовые астрономические наблюдения для уточнения существующих и создания новых моделей эволюции Вселенной. Как и астрофизика, космология лишь пользуется наблюдательными данными, а сами учёные более оперируют формулами и цифрами, нежели конкретными астрономическими инструментами.
Космонавтика
Отдельно стоит выделить космонавтику, в строгом смысле слова наукой не являющейся. Её скорее можно назвать областью человеческой деятельности, тем не менее, очень важной для познания Вселенной. Рождённая на стыке инженерии, физики и астрономии, космонавтика стала настоящим символом XX века. Казалось бы, космонавтика лишь использует астрономические знания для своих целей – запуска в космос спутников различного назначения и обитаемых кораблей. На самом деле, впечатляющая доля космических проектов нацелена не на какой-то утилитарный результат, а на изучение самого космоса.
Космические исследования можно разделить на три больших класса. Первый – это разнообразные эксперименты, проводимые космонавтами на орбитальных станциях. Не изучая космос непосредственно, они дают бесценные знания о поведении тех или иных физических, химических и биологических законов в космических условиях.
Куда значимее для астрономии, так называемые космические обсерватории. Эти аппараты представляют собой настоящие автоматизированные исследовательские станции, выведенные на орбиту. Они могут включать в себя телескопы (как оптические, так и радио или рентгеновские), многочисленные датчики и сенсоры, приборы начальной обработки данных и системы связи. Несмотря на сложность и дороговизну, создание подобных инструментов вполне оправданно – за счёт идеальных условий ближнего космоса они позволяют собирать поистине уникальную информацию о Вселенной.
Наконец, третий тип космических исследований – это запуски автоматических межпланетных станций (АМС) к объектам Солнечной системы. Именно эти аппараты собрали львиную долю информации о составе, строении и процессах, протекающих на планетах, их спутниках, кометах и астероидах. АМС позволили учёным в деталях изучить ближайшие к нам небесные тела, исследования которых с наземных или орбитальных обсерваторий было бы куда менее эффективным. К этому же классу исследований следует отнести и пока что единственную обитаемую межпланетную миссию – посещение Луны аппаратами серии «Апполон».
Лженауки
Увы, популярность в широких массах наук о космосе послужила не только росту образованности и научной грамотности населения. Разного рода мошенники, а также просто некомпетентные, но твёрдо стоящие на своём, люди всерьёз и надолго обосновались и в этой области.
Наиболее известной и древней из «околокосмических лженаук» по праву считается астрология. Рождённая тысячелетия назад как ответвление языческих культов, в современном мире астрология является всего лишь средством зарабатывания денег предприимчивыми людьми, пользующимися слепой верой людей в гороскопы. Несмотря на очевидное отсутствие мистической связи между далёкими созвездиями и судьбой конкретного человека, сотни миллионов людей по всему миру продолжают верить в «знаки звёзд». Как ни прискорбно, никакие успехи науки и технологического прогресса не могут переубедить многочисленных поклонников астрологии, а потому приходиться с этим смириться.
Другое известное порождение космического ажиотажа – уфология. Адепты этой «науки» уверены в посещении нашей планетой инопланетянами и активно ищут на Земле следы этих самых посещений. В принципе, существование во Вселенной разумной жизни не противоречит никаким научным доводам. Больше того, серьёзная наука осуществляет масштабные проекты по поиску внеземного разума, такие как проект SETI, над которым работают ведущие радиообсерватории мира. Но нужно чётко понимать разницу между научно обоснованными поисками «братьев по разуму» на планетах вокруг далёких звёзд и утверждениями «очевидцев» о посещении их зелёными человечками. Несмотря на то, что возможность контакта с представителями инопланетных цивилизаций не исключается наукой, многочисленные спекуляции и журналистские «сенсации» на этой почве не имеют к науке никакого отношения.
Источник
Астрономия
Астрономия – естественная наука, изучающая небесные объекты и события. Этимология этого слова восходит к языку Древней Греции, где корень «astron» означает «звезда», а «nomos» — «закон», «культура». То есть, с древнегреческого это переводится как наука, изучающая законы звёзд. За всю историю существования человечества она прошла долгий и тернистый путь, местами переживая застой, а в некоторые эпохи – бурный расцвет.
Древность
Представляя Землю центром мира, ученые древности заранее ставили себя в тупик.
Самые древние астрономы могли изучать лишь небесные объекты, доступные для наблюдения невооруженным глазом, то есть звёзды, некоторые планеты, Луну и Солнце. Археологи нашли у древнейших цивилизаций артефакты, которые, вероятно, имели отношение к астрономическим наблюдениям. Эти исследования могли проводиться для определения времени проведения различных обрядов, то есть в церемониальных целях, а также – сезонов года, что имело большое значение в сельском хозяйстве древних людей.
Наиболее продвинутыми в плане наблюдений за небом цивилизациями в древности являлись греки, жители Древней Месопотамии, персы, индусы, китайцы, египтяне, а также – цивилизации Центральной Америки. Самые первые астрономы начинали с составления карт звёздного неба, нанесения путей следования планет и небесных светил. Исходя из первых наблюдений, древние люди формулировали первые гипотезы о перемещении Солнца, Луны и планет. Земля представлялась им центром Вселенной, где все небесные объекты вращались вокруг неё. Эта система известна как геоцентричная модель Вселенной Птолемея.
Большую роль в развитии науки о небе сыграли древние вавилоняне, которые первыми связали между собой математику и астрономию. Например, они установили, что лунные затмения повторяются циклически каждые 18 лет, 11 дней и 8 часов. Сейчас этот период известен как сарос.
Следом за вавилонянами существенный вклад в развитие астрономии внесли древние греки и эллинский мир. Греческая астрономия с самого начала отличалась рационалистическим подходом к наблюдаемым небесным явлениям, пытаясь объяснить их с точки зрения физики. В третьем веке до нашей эры Аристарх оценил расстояние до Луны и Солнца и оказался первым, кто предложил гелиоцентричную модель Вселенной. Во втором веке до нашей эры Гиппарх открыл явление прецессии оси, вычислил расстояние до Луны и изобрёл самый первый астрономический инструмент – астролябию. Гиппарх создал подробный каталог, включающий 1200 звёзд и большинство созвездий, наблюдаемых в северном полушарии Земли на широте Греции. Антикитерский механизм (150-180 гг. до н. э.) являлся самым ранним аналогом устройства, разработанного для вычисления положения Солнца, Луны и планет на заданную дату. Вплоть до XIV века н. э. не было изобретено ни одного инструмента, сопоставимого по точности, пока в Европе не разработали астрономические часы.
Средние века
SN 1604 или Сверхновая Кеплера
На протяжении средневековья в Европе астрономия находилась в состоянии застоя, как минимум, до XIII века. Однако эта наука процветала в исламском мире и в других частях мира. Развитие астрономии привело к появлению первых астрономических обсерваторий в мусульманском мире уже в IX веке. В 964 году персидский астроном Азофи открыл Галактику Андромеды. Сверхновая звезда SN 1006 – самая яркая сверхновая в известной истории – наблюдалась в Египте арабским астрономом Али-Ибн-Ридваном и китайскими астрономами в 1006 году. Некоторые видные исламские (преимущественно персидские и арабские) астрономы внесли существенный вклад в науку, в числе которых: Аль-Баттани, Тебит, Азофи, Аль-Бумасар, Бируни, Арзахель, Аль-Бирьянди, наблюдатели из обсерваторий Самарканда и Марагеха. В этот исторический период астрономы дали арабские имена многим ярким звёздам. Считается, что руины Великого Зимбабве и Тимбакуту могли использоваться как астрономические обсерватории. Европейцы долгое время полагали, что арабы в Африке южнее пустыни Сахары не проводили никаких наблюдений за небом, но современные открытия показывают, что это не так.
Научная революция
Внимание! Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).
Солнце
Солнце является звездой, которая представляет собой горячий шар из раскаленных газов в центре нашей Солнечной системы. Его влияние простирается далеко за пределы орбит Нептуна и Плутона. Без Солнца и его интенсивной энергии и тепла, не было бы жизни на Земле. Существуют миллиарды звезд, как наше Солнце, разбросанных по галактике Млечный Путь.
Меркурий
Выжженный Солнцем Меркурий лишь немного больше, чем спутник Земли Луна. Подобно Луне, Меркурий практически лишен атмосферы и не может сгладить следы воздействия от падения метеоритов, поэтому он как и Луна покрыт кратерами. Дневная сторона Меркурия очень сильно нагревается на Солнце, а на ночной стороне температура падает на сотни градусов ниже нуля. В кратерах Меркурия, которые расположены на полюсах, существует лед. Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней.
Венера
Венера это мир чудовищной жары (еще больше чем на Меркурии) и вулканической активности. Аналогичная по структуре и размеру Земле, Венера покрыта толстой и токсичной атмосферой, которая создает сильный парниковый эффект. Этот выжженной мир достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Радарные снимки сквозь могучую атмосферу выявили вулканы и деформированные горы. Венера вращается в противоположном направлении, от вращения большинства планет.
Земля
Земля — планета океан. Наш дом, с его обилием воды и жизни делает его уникальным в нашей Солнечной системе. Другие планеты, в том числе несколько лун, также имеют залежи льда, атмосферу, времена года и даже погоду, но только на Земле все эти компоненты собрались вместе таким образом, что стало возможным существование жизнь.
Хотя детали поверхности Марса трудно увидеть с Земли, наблюдения в телескоп показывают, что на Марсе существуют сезоны и белые пятна на полюсах. В течение многих десятилетий, люди полагали, что яркие и темные области на Марсе это пятна растительности и что Марс может быть подходящим местом для жизни, и что вода существует в полярных шапках. Когда космический аппарат Маринер-4, прилетел у Марсу в 1965 году, многие из ученых были потрясены, увидев фотографии мрачной планеты покрытой кратерами. Марс оказался мертвой планетой. Более поздние миссии, однако, показали, что Марс хранит множество тайн, которые еще предстоит решить.
Юпитер
Юпитер — самая массивная планета в нашей Солнечной системе, имеет четыре больших спутника и множество небольших лун. Юпитер образует своего рода миниатюрную Солнечную систему. Чтобы превратится в полноценную звезду, Юпитеру нужно было стать в 80 раз массивнее.
Сатурн
Сатурн — самая дальняя из пяти планет, которые были известны до изобретения телескопа. Подобно Юпитеру, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Его объем в 755 раз больше, чем у Земли. Ветры в его атмосфере достигают скорости 500 метров в секунду. Эти быстрые ветра в сочетании с теплом, поднимающимся из недр планеты, вызывают появление желтых и золотистых полос, которые мы видим в атмосфере.
Первая планета найденная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем. Седьмая планета от Солнца настолько далека, что один оборот вокруг Солнца занимает 84 года.
Нептун
Почти в 4,5 млрд. километрах от Солнца вращается далекий Нептун. На один оборот вокруг Солнца у него уходит 165 лет. Он невидим невооруженным глазом из-за его огромного расстояния от Земли. Интересно, что его необычная эллиптическая орбита, пересекается с орбитой карликовой планеты Плутона из-за чего Плутон находится внутри орбиты Нептуна порядка 20 лет из 248 за которые совершает один оборот вокруг Солнца.
Плутон
Крошечный, холодный и невероятно далекий Плутон был открыт в 1930 году и долго считался девятой планетой. Но после открытий подобных Плутону миров, которые находились еще дальше, Плутон был переведен в категорию карликовых планет в 2006 году.
В годы Ренессанса Николай Коперник предложил гелиоцентрическую модель солнечной системы. Его работа была расширена и усовершенствована Галилео Галилеем и Иоганном Кеплером. Галилей использовал телескоп для проведения наблюдений.
Кеплер первым разработал систему, которая корректно описывала движения планет вокруг Солнца. Но он не смог сформулировать теорию, которая объясняла бы это вращение. Этот момент дополнил Исаак Ньютон, разработавший небесную механику и открывший закон гравитации. Он также изобрёл телескоп-рефлектор.
Английский астроном Джон Флестид внёс в каталог более 3000 звёзд. Последующие открытия были тесно связаны с совершенствованием качества телескопов. Каталоги звёздного неба год за годом пополнялись новыми объектами. Астроном Уильям Гершель внёс в каталог многие туманности и галактики, а в 1781 году открыл планету Уран – первую планету, недоступную для наблюдения невооружённым глазом! Первое измерение расстояния до звёзд было произведено Фредериком Бесселом, когда в 1838 году он вычислил параллакс звезды 61 Лебедя.
Новое время
Спектры излучения разных источников света
Значительные достижения в развитии астрономии связаны с появлением новых приборов, таких как спектроскоп и фотоаппарат. Йозеф Фраунгофер обнаружил около 600 линий в спектре Солнца в 1815-1816 гг., которые Густав Кирхгоф в 1859 году связал с различными элементами в его составе. Учёные того времени установили, что звёзды подобны Солнцу, различаясь размерами, массами, температурами и составом входящих в них газов и элементов.
В XX веке астрономы пришли к выводу о существовании великого множества галактик, подобных нашей – Млечному Пути. Наблюдение за ними привело учёных к понимаю того, как устроена Вселенная.
Теоретические изыскания позволили открыть чёрные дыры, нейтронные звёзды, квазары, пульсары, блазары и радиогалактики.
В Новейшее время была сформулирована теория Большого взрыва, дающая ответ на вопрос о происхождении Вселенной, а во второй половине XX века после обнаружения реликтового излучения из теории она превратилась в научный факт.
В XXI веке астрономия развивается семимильными шагами наряду с астрофизикой и космологией. Можно ожидать, что нынешних современников ждут ошеломляющие открытия, которые перевернут наши традиционные представления об устройстве мира.
Источник