Связь астрономии с другими науками календарь. Астрономия – это что за наука? Литература к разделу

Предмет астрономии Астрономия - наука о Вселенной. Астрономия изучает космические объекты, космические явления и космические процессы. Астрономия изучает основные физические характеристики, происхождение, строение, состав, движение и эволюцию космических объектов.

Предмет астрономии Космические объекты - это космические тела и обладающие определенной организацией системы космических тел. Под космическими телами мы будем понимать все рассматриваемые астрономией физические тела - структурные элементы Вселенной.

Предмет астрономии Космические тела, входящие в состав космических систем, обычно имеют общее происхождение, взаимосвязаны гравитационными и магнитными полями и перемещаются в пространстве как единое целое.

Предмет астрономии Космическими явлениями называются физические явления, возникающие при взаимодействии космических тел и протекании космических процессов.

Предмет астрономии Космические процессы представляют собой совокупность физических процессов, лежащих в основе возникновения, существования и развития космических объектов, основные этапы их эволюции.

Основные разделы астрономии Сферическая астрономия изучает положение, видимое и собственное движение космических тел и решает задачи, связанные с определением положений светил на небесной сфере, составлением звездных каталогов и карт, теоретическими основами счета времени.

Основные разделы астрономии Фундаментальная астрометрия ведет работу по определению фундаментальных астрономических постоянных и теоретическому обоснованию составления фундаментальных астрономических каталогов.

Основные разделы астрономии Практическая астрономия занимается определением времени и географических координат, обеспечивает Службу Времени, вычисление и составление календарей, географических и топографических карт; астрономические методы ориентации широко применяются в мореплавании, авиации и космонавтике.

Основные разделы астрономии Астрофизика изучает основные физические характеристики и свойства космических объектов (движение, строение, состав и т. д.), космических процессов и космических явлений, подразделяясь на многочисленные разделы: теоретическая астрофизика; практическая астрофизика; физика планет и их спутников (планетология и планетографии); физика Солнца; физика звезд; внегалактическая астрофизика и т. д.

Основные разделы астрономии Космогония изучает происхождение и развитие космических объектов и их систем. Космология исследует происхождение, основные физические характеристики, свойства и эволюцию Вселенной. Теоретической основой ее являются современные физические теории и данные астрофизики и внегалактической астрономии.

Этапы развития астрономии Первая революция в астрономии произошла в различных регионах мира в разное время в промежутке между 1, 5 тыс. лет до н. э. и II век н. э. и была обусловлена прогрессом математических знаний.

Этапы развития астрономии Главными ее достижениями стало создание сферической астрономии и астрометрии, универсальных точных календарей и геоцентрической теории, ставшей итогом развития астрономии античного мира и способствовавшей формированию формально-логического мышления

Этапы развития астрономии Вторая революция в астрономии (XVI-XVII вв.) была обусловлена прогрессом знаний о природе, в первую очередь физических, и сама стимулировала первую революцию естественных наук в XVII-XVIII веках. Для науки того времени характерна теснейшая связь между астрономией и физикой.

Этапы развития астрономии Третья революция в астрономии (50 -70 гг. ХХ века) целиком обусловлена прогрессом физики и ее влиянием на технологию.

Этапы развития астрономии Основные достижения современной астрономии: 1. 2. 3. 4. 5. Объяснение эволюции звезд, основанное на создании их моделей и подтверждающееся данными наблюдений. Исследование общей динамики галактик. Достаточно полные представления о процессах во Вселенной в интервале 7 -10 миллиардов лет от настоящего времени. Подтверждение теории формирования звезд и планетных систем из газопылевых комплексов. Значительное расширение сведений о природе и физических характеристиках планетных тел Солнечной системы и Солнца, полученных в результате космических исследований.

Связь с другими науками Астрономию и химию связывают вопросы исследования происхождения и распространенности химических элементов и их изотопов в космосе, химическая эволюция Вселенной. Возникшая на стыке астрономии, физики и химии наука космохимия тесно связана с астрофизикой, космогонией и космологией

Связь с другими науками Астрономию, географию и геофизику связывает изучение Земли как одной из планет Солнечной системы, ее основных физических характеристик (фигуры, вращения, размеров, массы и т. д.) и влияния космических факторов на географию Земли

Связь с другими науками Связь астрономии и биологии определяется их эволюционным характером. Все космические объекты и их системы, подобно биологическим, эволюционируют с характерными для них шкалами времени. Эволюция неживой и живой материи идет "от простого к сложному"

Связь с другими науками Связь астрономии с "наукой наук" - философией - определяется тем, что астрономия как наука имеет не только специальный, но и общечеловеческий, гуманитарный аспект, вносит наибольший вклад в выяснение места человека и человечества во Вселенной, в изучение отношения "человек - Вселенная".

Еще в детстве, будучи любопытным ребенком, я мечтал стать космонавтом. И естественно, когда я вырос, мой интерес был обращен к звездам. Постепенно читая книги по астрономии и физике, неспеша изучал азы. Параллельно чтению книг, осваивал карту звездного неба. Т.к. я вырос в поселке, то у меня был достаточно хороший обзор звездного неба. Сейчас в свободное время продолжаю читать книги, публикации и стараюсь следить за современными достижениями науки в этой области знаний. В будущем хотелось бы приобрести собственный телескоп.

Астрономия - наука о движении, строении и развитии небесных тел и их систем, вплоть до Вселенной в целом.

Человек, по своей сути, имеет необычайное любопытство, ведущее его к изучению окружающего мира, поэтому астрономия постепенно зарождалась во всех уголках мира, где жили люди.

Астрономическая деятельность прослеживается в источниках по крайней мере с VI-IV тыс. до н. э., а наиболее ранние упоминания названий светил встречаются в "Текстах пирамид", датируемых XXV-XXIII в. до н. э. - религиозном памятнике. Отдельные особенности мегалитических сооружений и даже наскальных рисунков первобытных людей истолковываются как астрономические. В фольклоре также множество подобных мотивов.

Рисунок 1 – Небесный диск из Небры

Итак, одними из первых "астрономов" можно назвать шумер и вавилонян. Жрецы-вавилоняне оставили множество астрономических таблиц. Они же выделили основные созвездия и зодиак, ввели деление полного угла на 360 градусов, развили тригонометрию. Во II тыс. до н. э. у шумеров появился лунный календарь, усовершенствованный в I тыс. до н. э. Год состоял из 12 синодических месяцев - шесть по 29 дней и шесть по 30 дней, всего 354 дня. Обработав свои таблицы наблюдений, жрецы открыли многие законы движения планет, Луны и Солнца, смогли предсказывать затмения. Вероятно, именно в Вавилоне появилась семидневная неделя (каждый день был посвящён одному из 7 светил). Но свой календарь был не тоько у шумер, в Египте был создан свой "сотический" календарь. Сотический год - это период между двумя гелиакическими восходами Сириуса, то есть он совпадал с сидерическим годом, а гражданский год состоял из 12 месяцев по 30 дней плюс пять дополнительных суток, всего 365 дней. Употреблялся в Египте и лунный календарь с метоновым циклом, согласованный с гражданским. Позже под влиянием Вавилона появилась семидневная неделя. Сутки делились на 24 часа, которые сначала были неравными (отдельно для светлого и тёмного времени суток), но в конце IV века до н. э. приобрели современный вид. Египтяне также делили небо на созвездия. Свидетельством этого могут служить упоминания в текстах, а также рисунки на потолках храмов и гробниц.

Из стран Восточной Азии наибольшее развитие древняя астрономия в получила в Китае. В Китае были две должности придворных астрономов. Примерно в VI веке до н. э. китайцы уточнили продолжительность солнечного года (365,25 дней). Соответственно небесный круг делили на 365,25 градусов или на 28 созвездий (по движению Луны). Обсерватории появились в XII веке до н. э. Но уже гораздо раньше китайские астрономы прилежно регистрировали все необычные события на небе. Первая запись о появлении кометы относится к 631 г. до н. э., о лунном затмении - к 1137 г. до н. э., о солнечном - к 1328 году до н. э., первый метеорный поток описан в 687 г. до н. э. Из других достижений китайской астрономии стоит отметить правильное объяснение причины солнечных и лунных затмений, открытие неравномерности движения Луны, измерение сидерического периода сначала для Юпитера, а с III века до н. э. - и для всех прочих планет, как сидерические, так и синодические, с хорошей точностью. Календарей в Китае было множество. К VI веку до н. э. был открыт метонов цикл и утвердился лунно-солнечный календарь. Начало года - день зимнего солнцестояния, начало месяца - новолуние. Сутки делились на 12 часов (названия которых использовались и как названия месяцев) или на 100 частей.

Параллельно Китаю, на противоположной стороне земли, цивилизация майя спешит овладевать астрономическими знаниями, что доказывают многочисленные археологические раскопки на местах городов этой цивилизации. Древние астрономы майя умели предсказывать затмения, и очень тщательно наблюдали за различными, наиболее хорошо видимыми астрономическими объектами, такими как Плеяды, Меркурий, Венера, Марс и Юпитер. Остатки городов и храмов-обсерваторий выглядят впечатляюще. К сожалению, сохранились только 4 рукописи разного возраста и тексты на стелах. Майя с большой точностью определили синодические периоды всех 5 планет (особо почиталась Венера), придумали очень точный календарь. Месяц майя содержал 20 дней, а неделя - 13. Астрономия развивалась также и в Индии, хоть и не имела там большого успеха. У инков - астрономия непосредственно связана с космологией и мифологией, это нашло отражение во многих легендах. Инки знали различие между звёздами и планетами. В Европе дело обстояло похуже, но друиды кельтских племён определённо обладали какими-то астрономическими знаниями .

На ранних этапах своего развития астрономия была основательно перемешана с астрологией. Отношение ученых к астрологии в прошлом было противоречивым. Образованные люди в целом всегда скептически относились к натальной астрологии. Но вера во всеобщую гармонию и поиск связей в природе стимулировали развитие науки. Поэтому естественный интерес древних мыслителей вызывала натуральная астрология, установившая эмпирическую связь между небесными явлениями календарного характера и приметами погоды, урожая, сроками хозяйственных работ. Астрология ведет свое происхождение от шумеро-вавилонских астральных мифов, в которых небесные тела (Солнце, Луна, планеты) и созвездия были ассоциированы с богами и мифологическими персонажами, влияние богов на земную жизнь в рамках этой мифологии трансформировалось во влияние на жизнь небесных тел - символов божеств. Вавилонская астрология была заимствована греками и, затем, в ходе контактов с эллинистическим миром, проникла в Индию. Окончательное выделение научной астрономии произошло в эпоху Возрождения и заняло долгое время.

Становление астрономии как науки, наверное, следует отнести еще к древним грекам, т.к. они произвели огромный вклад в развитие науки. В трудах древнегреческих учёных находятся истоки многих идей, лежащих в основании науки нового времени. Между современной и древнегреческой астрономией существует отношение прямой преемственности, в то время как наука других древних цивилизаций оказала влияние на современную только при посредничестве греков.

В Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. Для объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них Гиппарх (II в. до н.э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н.э.). Будучи принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение нескольких веков.

Системой мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии. Развитие феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.

Рациональное развитие в этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени - Аль-Баттани (850-929 гг.), Бируни (973-1048 гг.), Улугбека (1394-1449 гг.) и др. В период возникновения и становления капитализма в Европе, который пришел на смену феодальному обществу, началось дальнейшее развитие астрономии. Особенно быстро она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV-XVI вв.). Нарождавшийся новый класс буржуазии был заинтересован в эксплуатации новых земель и снаряжал многочисленные экспедиции для их открытия. Но далекие путешествия через океан требовали более точных и более простых методов ориентировки и исчисления времени, чем те, которые могла обеспечить система Птолемея. Развитие торговли и мореплавания настоятельно требовало совершенствования астрономических знаний и, в частности, теории движения планет. Развитие производительных сил и требования практики, с одной стороны, и накопленный наблюдательный материал, - с другой, подготовили почву для революции в астрономии, которую и произвел великий польский ученый Николай Коперник (1473-1543), разработавший свою гелиоцентрическую систему мира, опубликованную в год его смерти.

Учение Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии. Кеплером в 1609-1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон опубликовал закон всемирного тяготения.

Новая астрономия получила возможность изучать не только видимые, но и действительные движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время - расчетом орбит искусственных небесных тел .

Астрономия и ее методы имеют большое значение в жизни современного общества. Вопросы, связанные с измерением времени и обеспечением человечества знанием точного времени, решаются теперь специальными лабораториями - службами времени, организованными, как правило, при астрономических учреждениях.

Астрономические методы ориентировки наряду с другими по-прежнему широко применяются в мореплавании и в авиации, а в последние годы - и в космонавтике. Вычисление и составление календаря, который широко применяется в народном хозяйстве, также основаны на астрономических знаниях.

Рисунок 2 – Гномон - cамый древний угломерный инструмент

Составление географических и топографических карт, предвычисление наступлений морских приливов и отливов, определение силы тяжести в различных точках земной поверхности с целью обнаружения залежей полезных ископаемых - все это в своей основе имеет астрономические методы.

Исследования процессов, происходящих на различных небесных телах, позволяют астрономам изучать материю в таких ее состояниях, какие еще не достигнуты в земных лабораторных условиях. Поэтому астрономия, и в частности астрофизика, тесно связанная с физикой, химией, математикой, способствует развитию последних, а они, как известно, являются основой всей современной техники. Достаточно сказать, что вопрос о роли внутриатомной энергии впервые был поставлен астрофизиками, а величайшее достижение современной техники - создание искусственных небесных тел (спутников, космических станций а кораблей) вообще было бы немыслимо без астрономических знаний.

Астрономия имеет исключительно большое значение в борьбе против идеализма, религии, мистики и поповщины. Её роль в формировании правильного диалектико-материалистического мировоззрения огромна, ибо именно она определяет положение Земли, а вместе с ней и человека в окружающем нас мире, во Вселенной. Сами наблюдения небесных явлений не дают нам оснований непосредственно обнаружить их истинные причины. При отсутствии научных знаний это приводит к неверному их объяснению, к суевериям, мистике, к обожествлению самих явлений и отдельных небесных тел. Так, например, в древности Солнце, Луна и планеты считались божествами, и им поклонялись. В основе всех религий и всего мировоззрения лежало представление о центральном положении Земли и ее неподвижности. Много суеверий у людей было связано (да и теперь еще не все освободились от них) с солнечными и лунными затмениями, с появлением комет, с явлением метеоров и болидов, падением метеоритов и т.д. Так, например, кометы считались вестниками различных бедствий, постигающих человечество на Земле (пожары, эпидемии болезней, войны), метеоры принимали за души умерших людей, улетающие на небо, и т.д.

Астрономия, изучая небесные явления, исследуя природу, строение и развитие небесных тел, доказывает материальность Вселенной, ее естественное, закономерное развитие во времени и пространстве без вмешательства каких бы то ни было сверхъестественных сил.

История астрономии показывает, что она была и остается ареной ожесточенной борьбы материалистического и идеалистического мировоззрений. В настоящее время многие простые вопросы и явления уже не определяют и не вызывают борьбы этих двух основных мировоззрений. Теперь борьба между материалистической и идеалистической философиями идет в области более сложных вопросов, более сложных проблем. Она касается основных взглядов на строение материи и Вселенной, на возникновение, развитие и дальнейшую судьбу как отдельных частей, так и всей Вселенной в целом .

Двадцатый век для астрономии означает нечто большее, чем просто очередные сто лет. Именно в XX столетии узнали физическую природу звёзд и разгадали тайну их рождения, изучили мир галактик и почти полностью восстановили историю Вселенной, посетили соседние планеты и обнаружили иные планетные системы.

Умея в начале века измерять расстояния лишь до ближайших звёзд, в конце столетия астрономы "дотянулись" почти до границ Вселенной. Но до сих пор измерение расстояний остаётся больной проблемой астрономии. Мало "дотянуться", необходимо точно определить расстояние до самых далёких объектов; только так мы узнаем их истинные характеристики, физическую природу и историю.

Успехи астрономии в XX в. были тесно связаны с революцией в физике. При создании и проверке теории относительности и квантовой теории атома использовались астрономические данные. С другой стороны, прогресс в физике обогатил астрономию новыми методами и возможностями.

Не секрет, что быстрый рост числа учёных в XX в. был вызван потребностями техники, в основном военной. Но астрономия не так необходима для развития техники, как физика, химия, геология. Поэтому даже сейчас, в конце XX в., профессиональных астрономов в мире не так уж и много - всего около 10 тыс. Не связанные условиями секретности, астрономы ещё в начале века, в 1909 г., объединились в Международный астрономический союз (MAC), который координирует совместное изучение единого для всех звёздного неба. Сотрудничество астрономов разных стран особенно усилилось в последнее десятилетие благодаря компьютерным сетям .

Рисунок 3 – Радиотелескопы

Сейчас в XXI веке перед астрономией стоит множество задач, в том числе и таких сложных, как изучение наиболее общих свойств Вселенной, для этого необходимо создание более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы. Для решения этой задачи требуются наблюдательные данные в областях Вселенной, находящихся на расстояниях в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран .

Но вполне возможно, что основное внимание астрономов нового поколения будут привлекать не эти проблемы. В наши дни первые робкие шаги делают нейтринная и гравитационно-волновая астрономия. Вероятно, через пару десятков лет именно они откроют перед нами новое лицо Вселенной.

Одна особенность астрономии остаётся неизменной, несмотря на её бурное развитие. Предмет её интереса - звёздное небо, доступное для любования и изучения с любого места на Земле. Небо одно для всех, и каждый при желании может его изучать. Даже сейчас, астрономы-любители вносят заметный вклад в некоторые разделы наблюдательной астрономии. И это приносит не только пользу науке, но и огромную, ни с чем не сравнимую радость им самим .

Современные технологии позволяют промоделировать космические обьекты и предоставить даные обычному пользователю. Таких программ еще не много, но их количество растет и они постоянно совершенствуются. Вот некоторые программы, которые будут интересны и полезны даже людям, далеким от астрономии:

Компьютерный планетарий RedShift, продукт компании Maris Technologies Ltd., широко известен в мире. Это самая продаваемая программа в своем классе, она уже заслужила более 20 престижных международных наград. Первая версия появилась в далеком уже 1993 году. Она сразу встретила восторженный прием у западных пользователей и завоевала передовые позиции на рынке полнофункциональных компьютерных планетариев. По сути дела, RedShift преобразовал мировой рынок программ для любителей астрономии. Унылые столбцы цифр мощью современных компьютеров преображаются в виртуальную реальность, вмещающую в себя высокоточную модель Солнечной системы, миллионы объектов дальнего космоса, обилие справочного материала .
Google Earth - проект компании Google, в рамках которого в сети Интернет были размещены спутниковые фотографии всей земной поверхности. Фотографии некоторых регионов имеют беспрецедентно высокое разрешение.В отличие от других аналогичных сервисов, показывающих спутниковые снимки в обычном браузере (например, Google Maps), в данном сервисе используется специальная, загружаемая на компьютер пользователя клиентская программа Google Earth .
Google Maps - набор приложений, построенных на основе бесплатного картографического сервиса и технологии, предоставляемых компанией «Google». Сервис представляет собой карту и спутниковые снимки всего мира (а также Луны и Марса) .
Celestia - свободная трёхмерная астрономическая программа. Программа, основываясь на Каталоге HIPPARCOS, позволяет пользователю рассматривать объекты размерами от искусственных спутников до полных галактик в трёх измерениях, используя технологию OpenGL. В отличие от большинства других виртуальных планетариев, пользователь может свободно путешествовать по Вселенной. Дополнения к программе позволяют добавлять как реально существующие объекты, так и объекты из вымышленных вселенных, созданные их фанатами .
KStars - виртуальный планетарий, входящий в пакет образовательных программ KDE Education Project. KStars показывает ночное небо из любой точки нашей планеты. Можно наблюдать звёздное небо не только в реальном времени, но и каким оно было или будет, указав желаемую дату и время. Программа отображает 130 000 звёзд, 8 планет Солнечной системы, Солнце, Луну, тысячи астероидов и комет .
Stellarium - свободный виртуальный планетарий. Со Stellarium возможно увидеть то, что можно видеть средним и даже крупным телескопом. Также программа предоставляет наблюдения за солнечными затмениями и движением комет .

«История астрономии». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/История_астрономии
«Древняя астрономия и современная астрономия». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://www.prosvetlenie.org/mystic/7/10.html
«Практическое и идеологическое значение астрономии». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://space.rin.ru/articles/html/389.html
«Начала астрономии. Гномон - астрономический инструмент». Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.astrogalaxy.ru/489.html
«Астрономия XXI века - Астрономия в XX веке». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://astroweb.ru/hist_/stat23.htm
«Астрономия» Электронный ресурс.
Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Астрономия
«Астрономия XXI века - Итоги XX и задачи XXI века». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://astroweb.ru/hist_/stat29.htm
«Компьютерный планетарий RedShift». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://www.bellabs.ru/RS/index.html
«Google Планета Земля». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Google_Планета_Земля
«Google Maps». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Google_Maps
«Celestia». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Celestia
«KStars». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/KStars
«Stellarium». Электронный ресурс.
Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Stellarium

Некоторое время в школьной программе вообще не было такого предмета, как астрономия. Сейчас же эта дисциплина входит в обязательный учебный курс. Астрономию начинают изучать в разных школах по-разному. Иногда эта дисциплина впервые появляется в расписании у семиклассников, а в некоторых учебных заведениях ее преподают только в 11 классе. У школьников возникает вопрос о том, зачем нужно учить этот предмет, астрономию? Давайте узнаем, что это за наука и как знания о космосе могут пригодиться нам в жизни?

Понятие науки астрономии и предмета её изучения

Астрономия - это естественная наука о Вселенной. Предметом её изучения являются космические явления, процессы и объекты. Благодаря этой науке мы знаем, планеты, спутники, кометы, астероиды, метеориты. Также астрономические знания дают понятие о космосе, расположении небесных тел, их движении и образовании их систем.

Астрономия - это та наука, которая объясняет непонятные явления, составляющие неотъемлемую часть нашей жизни.

Зарождение и развитие астрономии

Самые первые представления человека о Вселенной были очень примитивными. Они основывались на религиозных убеждениях. Люди думали, что Земля - это центр мироздания, и что к твёрдому небу крепятся звёзды.

В дальнейшем развитии этой науки выделяют несколько этапов, каждый из которых называют астрономической революцией.

Первый такой переворот происходил в разное время в различных регионах мира. Приблизительное начало его осуществления - 1500 лет до нашей эры. Причиной первой революции стало развитие математических знаний, а результатом - возникновение сферической астрономии, астрометрии и точных календарей. Основное достижение этого периода - возникновение геоцентрической теории мира, ставшей итогом античных знаний.

Вторая революция в астрономии происходила в период с XVI по XVII век. Она была вызвана бурным развитием естественных наук и появлением новых знаний о природе. В этот период для объяснения астрономических процессов и явлений стали использоваться законы физики.

Главные достижения данного этапа развития астрономии - это обоснование и всемирного тяготения, изобретение оптического телескопа, открытие новых планет, астероидов, возникновение первых космологических гипотез.

Далее развитие науки о космосе ускорилось. Была изобретена новая техника, помогающая в астрономических исследованиях. Появившаяся возможность изучения химического состава небесных тел, подтвердила единство всего космического пространства.

Третья астрономическая революция происходила в 70-90-х годах ХХ столетия. Обусловлена она была прогрессом техники и технологии. На этом этапе появляется всеволновая, экспериментальная и корпускулярная астрономия. Это значит, что теперь все объекты космоса могут рассматриваться с помощью излучаемых ими электромагнитных волн, корпускулярного излучения.

Подразделы астрономии

Как мы видим, астрономия - это древняя наука, и в процессе долгого развития она приобрела разветвлённую, отраслевую структуру. Концептуальную основу классической астрономии составляют три её подраздела:

Помимо этих основных разделов существуют ещё:

астрофизика;
звёздная астрономия;
космогония;
космология.

Новые течения и современные направления в астрономии

В последнее время в связи с ускорением развития многих наук стали появляться прогрессивные отрасли, занимающиеся довольно специфическими исследованиями в области астрономии.

Гамма-астрономия исследует космические объекты по их излучению.
Рентгеновская астрономия аналогично предыдущей отрасли берёт за основу исследований рентгеновские лучи, которые исходят от небесных тел.

Основные понятия в астрономии

Что же является базовыми понятиями этой науки? Для того чтобы мы могли глубже изучать астрономию, нужно ознакомиться с основами.

Космос - это совокупность звёзд и межзвёздного пространства. По сути, это и есть Вселенная.

Планета - это специфическое небесное тело, которое вращается по орбите вокруг звезды. Такое название дают только тяжеловесным объектам, которые способны приобретать округлую форму под воздействием собственной гравитации.

Звезда - это массивный шарообразный объект, состоящий из газов, внутри которого происходят термоядерные реакции. Самой близкой и известной звездой для нас является Солнце.

Спутник в астрономии — это небесное тело, вращающееся вокруг объекта, который больше по размеру и удерживается гравитацией. Спутники бывают естественными - например Луна, а также искусственно созданными человеком и запущенными на орбиту для трансляции необходимой информации.

Галактика - это гравитационная связка звёзд, их скоплений, пыли, газа и тёмной материи. Все объекты галактики движутся относительно её центра.

Туманность в астрономии - это межзвёздное пространство, которое имеет характерное излучение и выделяется на общем фоне неба. До появления мощных телескопических приборов галактики часто путали с туманностями.

Склонение в астрономии - это характеристика, присущая каждому небесному телу. Так называют одну из двух координат, отражающую угловое расстояние от космического экватора.

Современная терминология науки астрономии

Инновационные методы изучения, о которых шла речь раньше, способствовали появлению новых астрономических терминов:

«Экзотические» объекты - источники оптического, рентгеновского, радио- и гамма- излучений в космосе.

Квазар - простыми словами, это звезда, обладающая сильным излучением. Её мощность может быть больше, чем у целой галактики. Такой объект мы видим в телескоп даже на огромном расстоянии.

Нейтронная звезда - последняя стадия эволюции небесного тела. Этот имеет невообразимую плотность. Для примера, вещество, из которого состоит нейтронная звезда, умещающееся в чайной ложке, будет весить 110 миллионов тонн.

Связь астрономии с другими науками

Астрономия - это наука, которая тесно связана с различными знаниями. В своих исследованиях она пользуется достижениями многих отраслей.

Проблематика распространения на Земле и в космосе химических элементов и их соединений - вот связующее звено между химией и астрономией. Кроме того, у учёных большой интерес вызывают исследования химических процессов, происходящих в космических просторах.

Земля может рассматриваться как одна из планет Солнечной системы - в этом выражается связь астрономии с географией и геофизикой. Рельеф земного шара, происходящие климатические и сезонные изменения погоды, потепления, ледниковые периоды - для изучения всех этих и ещё многих явлений географы используют астрономические знания.

Что стало основой для зарождения жизни? Это вопрос общий для биологии и астрономии. Общие труды двух указанных наук направлены на решение дилеммы возникновения живых организмов на планете Земля.

Ещё более тесная взаимосвязь астрономии с экологией, которая рассматривает проблему влияния космических процессов на биосферу Земли.

Способы наблюдений в астрономии

Основой для сбора информации в астрономии является наблюдение. Какими же способами можно наблюдать за процессами и объектами в космосе и какой инструментарий сейчас применяется для этих целей?

Невооружённым взглядом мы можем заметить на небосклоне несколько тысяч звёзд, но иногда кажется, что мы видим целый миллион или миллиард светящихся ярких точек. Это зрелище само по себе захватывающее, хотя с помощью увеличивающих приборов можно заметить больше интересного.

Даже обычный бинокль с возможностью восьмикратного увеличения даёт шанс увидеть несметное количество небесных тел, а обычные звёзды, которые мы видим и невооружённым взглядом, становятся намного ярче. Самый интересный объект для созерцания в бинокль - это Луна. Уже при небольшом увеличении можно увидеть некоторые кратеры.

Телескоп же даёт возможность увидеть не просто пятна морей на Луне. Наблюдая за звёздным небом с помощью этого прибора, можно изучить все особенности рельефа земного спутника. Также взору наблюдателя открываются невидимые до этого момента отдалённые галактики и туманности.

Созерцание звёздного неба в телескоп - не только очень увлекательное занятие, но иногда и достаточно полезное для науки. Многие астрономические открытия совершались не исследовательскими институтами, а простыми любителями.

Значение астрономии для человека и общества

Астрономия - это наука интересная и полезная одновременно. В наше время астрономические методы и инструменты используются для:

Вместо послесловия

Учитывая всё вышесказанное, усомниться в полезности и необходимости астрономии не сможет никто. Эта наука помогает лучше понять все аспекты существования человека. Она дала нам знания о и открыла доступ к интересной информации.

С помощью астрономических исследований мы можем детальнее изучить свою планету, а также постепенно продвигаться вглубь Вселенной, чтобы узнавать всё больше об окружающем нас пространстве.

Источники дидактики астрономии и связь ее с другими науками

Источники дидактики астрономии как науки: методологической основой дидактики астрономии является диалектико-материалистическая теория познания, учение об обучении и воспитании; теория развивающего обучения; психологическая теория деятельности и современная теория формирования научных понятий; идея системного подхода в обучении и дидактические принципы единства обучения, воспитания и развития, научности и систематичности, сознательности и творческой активности учащихся, наглядности, прочности усвоения знаний и всестороннего развития познавательных сил учащихся.

Поскольку процесс учебного познания является отражением научного познания, дидактика астрономии связана с общественными, гуманитарными и естественно-математическими науками.

Связь дидактики астрономии с философией обусловлена тем, что астрономия как наука имеет не только специальный, но и общечеловеческий, гуманитарный аспект, вносит наибольший вклад в выяснение места человека и человечества во Вселенной, в изучение отношения "человек - Вселенная". Астрономия отвечает на ряд коренных, мировоззренческих вопросов. Важнейшей задачей преподавания астрономии является формирование научного мировоззрения учащихся, развитие у них естественнонаучного стиля мышления и понятия о физической картине мира как синтеза астрономических, физических и философских понятий и идей. В обучении астрономии нельзя обойтись без философских обобщений. В процессе обучения астрономии учащиеся должны постепенно знакомиться с тем, как строится научное познание, с методами науки и законами научного познания, что также требует возвращения к проблемам философского характера, поскольку исследование особенностей, законов, общих методов познания - предмет философии.

При исследовании любых объектов познания астрономии можно наблюдать проявление основных, фундаментальных законов, хотя по ряду причин (возрастные особенности учащихся, ограниченность учебного времени и т.д.) не все они пригодны для демонстрации действия этих законов во Вселенной в ходе обучения астрономии в общеобразовательной школе; учитель должен выбирать те из них, в которых действие законов философии проступает наиболее зримо.

Из философских принципов при изучении астрономии в школе следует раскрывать те, которые: 1) проявляются при рассмотрении ряда объектов познания астрономии, изучаемых в курсе, и органически связаны с учебным материалом; 2) необходимы для более глубокого и правильного понимания сущности астрономических законов и теорий, космических объектов, процессов и явлений; 3) логичнее всего раскрываются при изложении астрономического материала, а не в ходе изучения других учебных дисциплин.

При определении круга философских обобщений, которые могут и должны быть сделаны в процессе изучения астрономии, нужно исходить из принципов:
1. Учета мировоззренческой значимости философского положения и его места в логике философии.
2. Учета связи философского принципа (положения) с содержанием курса и его роли в понимании астрономического материала.
3. Учета доступности.

В основании формируемой в сознании учащихся научной картины мира должны лежать также философские положения: материальности мира; связи материи и движения; несотворимости и неуничтожимости материи и движения; существования движущейся материи в пространстве и времени; понятия пространства и времени; многообразия и качественного своеобразия форм материи и взаимосвязи между ними; материальном единстве мира; Вселенной. Весь курс астрономии с самого начала должен изучаться под углом зрения этих положений. Учащиеся должны знакомиться с ними с первых уроков астрономии для обеспечения материалистического истолкования всех изучаемых в курсе объектов познания астрономии. Широта и общность этих понятий требует обобщений широкого и разностороннего материала, охватывающего ряд разделов курса астрономии, базирующихся на философских положениях, исходящих из закона единства и борьбы противоположностей, закона перехода количественных изменений в качественные, положениях о несотворимости и неуничтожимости материи, о роли практики в познании, о конкретности и относительности истины, которые можно раскрыть лишь после того, как на уроках будут рассмотрены те объекты познания астрономии, в которых проявляется (подтверждается) их действие.

К пониманию чрезвычайно широких и общих философских принципов познаваемости мира, объективности знания, взаимосвязи и взаимообусловленности явлений, о материальном единстве мира учащиеся подводятся постепенно, по мере изучения курсов астрономии и физики.

Каждое философское положение должно рассматриваться на уроке не во всей его полноте всеобщности, а как естественное обобщение того конкретного астрономического материала, из которого оно вытекает. Философские выводы должны выступать перед учащимися как наиболее общие закономерности, обнаруживаемые в процессе познания природы и в самой природе.

Психология раскрывает закономерности психической деятельности учащихся в процессе обучения, объясняет восприятие ими окружающего мира, особенности мышления и овладения знаниями, умениями и навыками; пути формирования устойчивых познавательных интересов и склонностей. Данные возрастной психологии и психологии обучения учитываются при построении курса астрономии, выборе методов для каждого этапа обучения, определения места и отношения теории и практики и т.д.

Данные физиологии учитываются при построении учебного процесса с учетом возрастных особенностей организма учащихся.

Как один из разделов общей педагогики, дидактика астрономии имеет неразрывную связь с другими педагогическими науками.

Неразрывная связь дидактики астрономии с общей педагогикой и теорией образования и обучения обусловлена тем, что дидактика астрономии сама является лишь одной из областей (отраслей) педагогики, исследующей процесс обучения основам одной из конкретных естественно-математических наук на основе совокупности теорий образования, воспитания и развития подрастающего поколения, рассматривающих основные, наиболее общие и важные проблемы познавательной деятельности людей, и положения и закономерности, свойственные процессу обучения для всех учебных дисциплин.

Связь дидактики астрономии с дидактиками других естественно-математических учебных дисциплин обусловлена сложными, многообразными, постоянно углубляющимися связями между самими науками.

Растущая взаимосвязь астрономии с другими естественно-математическими науками обусловлена современными тенденциями в развитии познания окружающего мира, разрастанию и укреплению "межнаучных" связей и ликвидации монополизма на исключительно "свои" объекты науки с использованием собственных специфических методов исследования.

По мере развития науки происходит углубление и расширение процесса познания. Наука стремится к всестороннему изучению всех своих объектов и установлению всеобщей связи процессов и явлений в единстве с окружающим миром.

Наиболее тесно астрономия связана с физикой.

Астрономия использует физические знания для объяснения космических явлений и процессов, установления природы и основных характеристик и свойств космических объектов и их систем. Уровень современных физических знаний достаточен для объяснения большинства явлений и процессов в макро- и микромире, основанных на взаимодействиях атомных ядер, электронных оболочек атомов и квантов электромагнитного излучения - с их помощью во Вселенной можно объяснять возникновение, состав, строение, энергетику, движение, эволюцию и взаимодействие звезд, туманностей, планетных тел и их систем.

Физика использует данные астрономических наблюдений для корректировки известных физических законов и теорий; открытия новых физических явлений, процессов и закономерностей; экспериментального подтверждения законов и теорий; исследования принципиально не воспроизводимых или трудновоспроизводимых в земных лабораториях физических объектов, явлений и процессов (термоядерные реакции, поведение горячей плазмы в магнитном поле, эффекты релятивистской теории и т.д.).

На этой основе быстро развивается процесс интеграции физики и астрономии, объединенных в астрофизику. Предметами изучения в современной астрофизике и физике элементарных частиц стала область субъядерных взаимодействий, некоторые аспекты взрывов звезд, активности галактических ядер и квазаров, нейтронные звезды и черные дыры, проблема "скрытой массы", сингулярности и осцилляций Вселенной. Создается единый понятийный аппарат: астрофизические понятия, являясь понятиями астрономическими, в то же время могут рассматриваться как физические, отнесенные к космическим объектам, явлениям и процессам. Физика высоких энергий и космология совместно разрабатывают теорию Великого объединения, сводящую виды физических взаимодействий к единому началу и объясняющую антропный принцип и перспективы развития материального мира в целом.

Взаимодействие этих наук привело к коренному изменению многих прежних способов применения астрономических знаний. Так, например, необходимость в точном определении моментов и промежутков времени стимулировала развитие астрономии и физики; вплоть до середины ХХ века астрономические способы измерения, хранения времени и его эталоны лежали в основе мировой Службы Времени; в настоящее время развитие физики привело к созданию более точных способов определения и эталонов времени, которые стали использоваться астрономами для исследования явлений, лежавших в основе прежних способов измерения времени. До середины ХХ века основными способами определения географических координат местности, морской и сухопутной навигации были астрономические наблюдения. С появлением радиофизики и космонавтики, широким применением радиосвязи и навигационных спутников в астрономических методах нужда в какой-то мере отпала, и сейчас вышеупомянутые разделы физики и технологии позволяют астрономам и географам уточнять фигуру и некоторые другие характеристики Земли.

Взаимодействие астрономии и физики продолжает оказывать влияние на развитие других наук, технологии, энергетики и различных отраслей народного хозяйства; наиболее известным, хрестоматийным примером стало создание и развитие космонавтики.

Вышесказанное обусловило теснейшую связь дидактики астрономии и методики преподавания физики - теории и практики обучения физике в средних и высших учебных заведениях: часть учебного материала изучается в рамках обеих учебных дисциплин; предметы изучения частично перекрываются; много общего в методах изложения и контроля за усвоением учебного материала.

Межпредметные связи и проблемы интеграции астрономии и физики в средних учебных заведениях рассматривались в работах Р.Я. Ерохиной, Д.Г. Кикина, А.Ю. Румянцева, Е.К. Страута и многих других ученых [ ; ; ; ; и т.д.].

Межпредметные связи курсов астрономии и математики исторически обусловлены их глубоким взаимным развивающим влиянием, необходимостью и результативностью широчайшего применения в науке математических знаний, математических способов обработки информации.

Пропедевтика астрономических знаний в школе начинается на уроках математики в I классе при формировании представлений о способах и единицах измерения времени, календарях. Элементы астрономии обогащают курс математики, демонстрируют универсальность математических методов, увеличивают интерес учащихся к изучению математики. Решение задач с астрономическим содержанием позволяет сделать их более наглядными, доступными и интересными.

Умения и навыки, приобретенные при изучении математики, используются в курсе астрономии (применение приемов приближенных вычислений при решении задач и проведении расчетов, оценивающих порядок величины; замена тригонометрических функций малых углов значениями самих углов в радианной мере; пользование логарифмической шкалой; использование калькуляторов и персональных компьютеров и т.д.).

Математическая подготовка учащихся выпускных классов вполне достаточна для успешного формирования понятий разделов классической астрономии и позволяет усваивать знания по астрофизике и космологии; особенности построения и содержания курса математики средней школы позволяют изучать в его рамках ряд вопросов сферической астрономии и астрофотометрии (небесная сфера; время и календарь; определение небесных и географических координат; определение блеска, светимости и абсолютной звездной величины звезд; измерение космических расстояний и размеров космических тел и т.д.).

Межпредметные связи курсов астрономии и математики довольно подробно рассматривались в работах А.И. Фетисова, О.М. Лебедевой и других ученых [ ; ; и др.].

Астрономию и химию связывают вопросы происхождения и распространенности химических элементов и их изотопов в космосе, химическая эволюция Вселенной. Возникшая на стыке астрономии, физики и химии наука космохимия тесно связана с астрофизикой, космогонией и космологией, изучает химический состав и дифференцированное внутреннее строение космических тел, влияние космических явлений и процессов на протекание химических реакций, законы распространенности и распределения элементов в Метагалактике, сочетание и миграция атомов при образовании вещества в космосе, эволюция изотопного состава элементов. Большой интерес для химиков представляют исследования химических процессов, которые из-за их масштабов или сложности трудно или совсем не воспроизводимы в земных лабораториях (вещество в недрах планет, синтез сложных химических соединений в темных туманностях и т.д.).

В основе межпредметных связей астрономии и химии в средней школе лежит изучение вещества.

Учитель астрономии может использовать усвоенные при изучении химии сведения о свойствах различных химических соединений, составе и строении веществ и т.д., расширяя возможности применения знаний в различных ситуациях для более глубокого усвоения отдельных понятий и закономерностей. Многообразие астрономических явлений может использоваться для демонстрации и объяснения различия между физическими и химическими явлениями, наиболее заметными на примере изучения плазмы, - состояния вещества, наиболее распространенного в Метагалактике.

Можно предложить опережающее изучение в курсе химии астрономического материала о возникновении химических элементов; о термоядерных реакциях и образовании тяжелых химических элементов в недрах звезд; эволюции вещества в Метагалактике; реакциях синтеза сложных органических соединений в туманностях; о распространенности химических элементов, их изотопов и химических соединений в космосе; о химии Солнечной системы: составе Солнца и планетных тел; внутреннем строении Земли и планет, сложных химических реакциях, протекающих в их недрах под действием высоких давлений и температур; кометах; парниковом эффекте в атмосферах Земли и Венеры; образовании и химической эволюции атмосферы, гидросферы и литосферы Земли, роли в ней биогенных факторов и т.д.

Межпредметные связи курсов химии и астрономии рассматривались в работах Г.И. Осокиной и других ученых [ ; и др.].

Астрономию и физическую географию, а также геофизику связывает изучение Земли как одной из планет Солнечной системы, ее основных физических характеристик (фигуры, вращения, размеров, массы и т.д.) и влияние космических факторов на географию и геологию Земли: строение и состав земных недр и поверхности, рельеф и климат, периодические, сезонные и долговременные, местные и глобальные изменения в атмосфере, гидросфере и литосфере Земли; магнитные бури, приливы, смена времен года, дрейф магнитных полей, потепления и ледниковые периоды и т.д., возникающие в результате воздействия космических явлений и процессов (солнечной активности, вращения Земли вокруг оси и вокруг Солнца, вращения Луны вокруг Земли и др.); а также не потерявшие своего значения астрономические методы ориентации в пространстве и определения координат местности. Одной из новых наук стало космическое землеведение - совокупность инструментальных исследований Земли из космоса в целях научной и практической деятельности.

Межпредметные связи астрономии и географии в российской школе имеют глубокие исторические традиции. Главной целью развития астрономических знаний в России и основной деятельностью русских астрономов ХVШ - XIX века было их применение для улучшения картографии, требующее знаний, умений и навыков проведения астрономических наблюдений, на основе которых определяются горизонтальные и экваториальные небесные координаты светил и точное время; о целенаправленности обучения говорит само название учебной дисциплины - "математическая география". До начала 50-х годов нашего века до 30 - 40% школьных учителей астрономии были выпускниками естественно-географических факультетов пединститутов; астрономическая подготовка учителей географии была прекращена в 1971 году.

Поскольку в настоящее время в средней общеобразовательной школе изучение курса физической географии значительно опережает изучение астрономии, следует использовать межпредметные связи наук для пропедевтики астрономических (в основном астрометрических) знаний в среднем звене: помимо материала о некоторых физических характеристиках, внутреннем строении, рельефе, гидросфере и атмосфере Земли, в курсе географии рассматриваются отдельные стороны развития литосферы и методы определения возраста горных пород, что имеет определенное отношение к космогонии; влияние отдельных космических явлений на земные процессы и явления; предусматривается проведение наблюдений ряда небесных явлений: восхода, захода и полуденной высоты Солнца, фаз Луны, обучение ориентации на местности по Солнцу. При изучении астрономии ряд понятий курса географии актуализируется, повторяется, обобщается и закрепляется на новом более высоком уровне при использовании объяснения природы небесных явлений, порожденных вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца (условия видимости светил на разных широтах, часовые пояса, местное и декретное время, смена времен года и т.д.); при изучении материала о Земле, как одной из планет Солнечной системы и основных физических характеристик, внутреннего строения, рельефа, физических условий на поверхности планетных тел; теории формирования планетных систем.

Связь астрономии и биологии определяется их эволюционным характером. Астрономия изучает эволюцию космических объектов и их систем на всех уровнях организации неживой материи аналогично тому, как эволюция живой материи изучается биологией. Все космические объекты и их системы, подобно биологическим, эволюционируют с характерными для них шкалами времени. Эволюция неживой материи идет "от простого к сложному". Существование и развитие объектов обусловлено внутренними динамическими процессами; движущими факторами эволюции являются расширение Метагалактики (Вселенной) и гравитационная неустойчивость. Взаимосвязь астрономии и биологии обусловлена взаимным влиянием эволюций неживой и живой природы.

Все остальные естественные науки не являются в полной мере эволюционными: они претерпевают изменения лишь в свете развития идей и понятийного аппарата, методов и инструментов исследований, позволяющих расширять и углублять наши знания об объектах познания данных наук, но сами материальные объекты при всем богатстве их взаимных связей не эволюционируют: действие фундаментальных законов физики извечно и не зависит от времени, необратимые процессы исследуются лишь в некоторых разделах физики (термодинамике и т.д.); законы химии также обратимы и могут рассматриваться как описание физических взаимодействий электронных оболочек атомов; география и геология, в самом широком смысле, являются разделами астрономических наук планетологии и планетографии.

Межпредметные связи курсов астрономии и биологии можно подразделить на несколько уровней.

При осуществлении уровня базовых знаний в изложении материала темы происходит непосредственное смыкание основного содержания обоих предметов. Таких точек соприкосновения сравнительно немного: тема "Происхождение жизни на Земле" предполагает определенный уровень знаний о Земле как планете, а также об образовании и развитии Земли как космического тела. Другими точками соприкосновения являются разделы темы "Экология" - "Факториальная экология", в котором рассматриваются космические факторы как экологические, и "Учение о биосфере", где рассматривается биосфера как открытая система, для существования которой необходим определенный поток энергии из космоса.

Вопросами, объяснение которых требует совместных усилий астрономов и биологов, являются:

1. Возникновение и существование жизни во Вселенной (экзобиология: происхождение, распространенность, условия существования и развития жизни, пути эволюции).
2. Процессы и явления, лежащие в основе космическо-земных связей.
3. Практические вопросы космонавтики (космическая биология и медицина).
4. Космическая экология.
5. Возникновение и существование, пути развития внеземных цивилизаций (ВЦ), проблемы контакта с ВЦ.
6. Роль человека и человечества во Вселенной (возможность зависимости космической эволюции от биологической и социальной).

Некоторые из этих вопросов могут быть частично включены во второй уровень межпредметных связей - уровень расширенных знаний.

Особое внимание учащихся должно обращаться на следующие положения:

1. Возникновение жизни на Земле подготовлено ходом эволюции неживой материи во Вселенной.
2. Существование жизни на Земле определяется постоянством действия космических факторов: мощностью и спектральным составом солнечного излучения, неизменностью основных характеристик орбиты Земли и ее осевого вращения, наличием магнитного поля и атмосферы планеты.
3. Развитие жизни на Земле во многом обусловлено плавными незначительными изменениями космических факторов; сильные изменения ведут к катастрофическим последствиям (раздел "Генетика": космические лучи и их рассмотрение как мутагенных факторов).
4. На определенном этапе своего развития жизнь становится фактором космического масштаба, оказывающим влияние на физико-химические характеристики основных оболочек планеты (например, состав и температуру атмосферы, гидросферы и верхних слоев литосферы).
5. В настоящее время деятельность человечества становится фактором глобального геофизического и даже космического масштаба, оказывающим воздействие на атмосферу, гидросферу, литосферу Земли и околоземное космическое пространство, а в перспективе - на всю Солнечную систему. Экология становится космической.
6. Разумная деятельность сверхцивилизаций может оказывать влияние на эволюцию неживой и живой материи в масштабах Галактики и даже Метагалактики.

Астрономия является одной из древнейших наук, истоки которой относятся к каменному веку (VI-III тысячелетия до н. э.). Астрономия изучает движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем. Человека всегда интересовал вопрос о том, как устроен окружающий мир и какое место он в нем занимает. У большинства народов еще на заре цивилизации были сложены особые - космологические мифы, повествующие о том, как из первоначального хаоса постепенно возникает космос (порядок), появляется все, что окружает человека: небо и земля, горы, моря и реки, растения и животные, а также сам человек.

На протяжении тысячелетий шло постепенное накопление сведений о явлениях, которые происходили на небе. Оказалось, что периодическим изменениям в земной природе сопутствуют изменения вида звездного неба и видимого движения Солнца. Высчитать наступление определенного времени года было необходимо для того, чтобы в срок провести те или иные сельскохозяйственные работы: посев, полив, уборку урожая.

Но это можно было сделать лишь при использовании календаря, составленного по многолетним наблюдениям положения и движения Солнца и Луны. Так необходимость регулярных наблюдений за небесными светилами была обусловлена практическими потребностями счета времени. Строгая периодичность, свойственная движению небесных светил, лежит в основе основных единиц счета времени, которые используются до сих пор, - сутки, месяц, год. Простое созерцание происходящих явлений и их наивное толкование постепенно сменялись попытками научного объяснения причин наблюдаемых явлений. Когда в Древней Греции (VI в. до н. э.) началось бурное развитие философии как науки о природе, астрономические знания стали неотъемлемой частью человеческой культуры.

Астрономия - единственная наука, которая получила свою музу-покровительницу - Уранию. С самых древних времен развитие астрономии и математики было тесно связано между собой. Вы знаете, что в переводе с греческого название одного из разделов математики - геометрии - означает «землемерие». Первые измерения радиуса земного шара были проведены еще в III в. до н. э. на основе астрономических наблюдений за высотой Солнца в полдень. Необычное, но ставшее привычным деление окружности на 360° имеет астрономическое происхождение: оно возникло тогда, когда считалось, что продолжительность года равна 360 суткам, а Солнце в своем движении вокруг Земли каждые сутки делает один шаг - градус.

Астрономические наблюдения издавна позволяли людям ориентироваться в незнакомой местности и на море. Развитие астрономических методов определения координат в XV-XVII вв. в немалой степени было обусловлено развитием мореплавания и поисками новых торговых путей. Составление географических карт, уточнение формы и размеров Земли на долгое время стало одной из главных задач, которые решала практическая астрономия. Искусство прокладывать путь по наблюдениям за небесными светилами, получившее название навигация, используется теперь не только в мореходном деле и авиации, но и в космонавтике. Астрономические наблюдения за движением небесных тел и необходимость заранее вычислять их расположение сыграли важную роль в развитии не только математики, но и очень важного для практической деятельности человека раздела физики - механики. Выросшие из единой когда-то науки о природе - философии - астрономия, математика и физика никогда не теряли тесной связи между собой.

Взаимосвязь этих наук нашла непосредственное отражение в деятельности многих ученых. Далеко не случайно, например, что Галилео Галилей и Исаак Ньютон известны своими работами и по физике, и по астрономии. К тому же Ньютон является одним из создателей дифференциального и интегрального исчислений. Сформулированный им же в конце XVII в. закон всемирного тяготения открыл возможность применения этих математических методов для изучения движения планет и других тел Солнечной системы. Постоянное совершенствование способов расчета на протяжении XVIII в. вывело эту часть астрономии - небесную механику - на первый план среди других наук той эпохи. Вопрос о положении Земли во Вселенной, о том, неподвижна она или движется вокруг Солнца, в XVI-XVII вв. приобрел важное значение как для астрономии, так и для миропонимания.

Гелиоцентрическое учение Николая Коперника явилось не только важным шагом в решении этой научной проблемы, но и способствовало изменению стиля научного мышления, открыв новый путь к пониманию происходящих явлений. Много раз в истории развития науки отдельные мыслители пытались ограничить возможности познания Вселенной. Пожалуй, последняя такая попытка случилась незадолго до открытия спектрального анализа. «Приговор» был суров: «Мы представляем себе возможность определения их (небесных тел) форм, расстояний, размеров и движений, но никогда, никакими способами мы не сможем изучить их химический состав...» (О. Конт). Открытие спектрального анализа и его применение в астрономии положило начало широкому использованию физики при изучении природы небесных тел и привело к появлению нового раздела науки о Вселенной - астрофизики.

В свою очередь, необычность с «земной» точки зрения условий, существующих на Солнце, звездах и в космическом пространстве, способствовала развитию физических теорий, описывающих состояние вещества в таких условиях, которые трудно создать на Земле. Более того, в XX в., особенно во второй его половине, достижения астрономии снова, как и во времена Коперника, привели к серьезным изменениям в научной картине мира, к становлению представлений об эволюции Вселенной. Оказалось, что Вселенная, в которой мы сегодня живем, несколько миллиардов лет тому назад была совершенно иной - в ней не существовало ни галактик, ни звезд, ни планет.

Для того чтобы объяснить процессы, происходившие на начальной стадии ее развития, понадобился весь арсенал современной теоретической физики, включая теорию относительности, атомную физику, квантовую физику и физику элементарных частиц. Развитие ракетной техники позволило человечеству выйти в космическое пространство. С одной стороны, это существенно расширило возможности исследования всех объектов, находящихся за пределами Земли, и привело к новому подъему в развитии небесной механики, которая успешно осуществляет расчеты орбит автоматических и пилотируемых космических аппаратов различного назначения.

С другой стороны, методы дистанционного исследования, пришедшие из астрофизики, ныне широко применяются при изучении нашей планеты с искусственных спутников и орбитальных станций. Результаты исследований тел Солнечной системы позволяют лучше понять глобальные, в том числе эволюционные процессы, происходящие на Земле. Вступив в космическую эру своего существования и готовясь к полетам на другие планеты, человечество не вправе забывать о Земле и должно в полной мере осознать необходимость сохранения ее уникальной природы.