Реферат Астрономические обсерватории мира
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Интересно, когда возникла астрономия? Точно на этот вопрос не ответит никто. Вернее, астрономия сопутствовала человеку всегда. Восходы и заходы Солнца определяют ритм жизни, являющийся биологическим ритмом человека. Распорядок жизни скотоводческих народов определялся сменой фаз Луны, земледельческих – сменой времён года. Ночное небо, положение звёзд на нём, изменение положений – всё это подмечалось ещё в те времена, от которых не осталось каких – либо письменных свидетельств. Тем не менее, именно задачи практики – в первую очередь ориентировка во времени и ориентировка в пространстве – явились стимулом для возникновения астрономических знаний.
Меня заинтересовал вопрос: где и как древние учёные получали эти знания, строили ли они специальные сооружения для наблюдений за звёздным небом? Оказалось, что строили. Также интересно было узнать о знаменитых обсерваториях мира, об истории их создания и об учёных, которые в них работали.
Например, в Древнем Египте учёные для астрономических наблюдений располагались на вершинах или ступенях высоких пирамид. Эти наблюдения были вызваны практической необходимостью. Население Древнего Египта – это земледельческие народы, уровень жизни которых зависел от сбора урожая. Обычно с марта начинался период засухи, длящейся около четырёх месяцев. В конце июня далеко на юге, в районе озера Виктория, начинались обильные дожди. Потоки воды устремлялись в реку Нил, ширина которой в это время достигала
Проходило ещё четыре месяца, и жители собирали обильный урожай. Очень важно было вовремя узнать, когда начнется разлив Нила. История повествует, что ещё 6000 лет назад египетские жрецы умели это делать. С пирамид или других высоких мест они старались заметить утром на востоке в лучах зари первое появление самой яркой звезды Сотис, которую мы теперь называем Сириусом. До этого примерно в течение семидесяти дней Сириус – украшение ночного неба – был невидим. Первое же утреннее появление Сириуса для египтян было сигналом того, что наступает время разлива Нила и надо уходить от его берегов.
Но не только пирамиды служили для астрономических наблюдений. В городе Луксоре находится известная древняя крепость Карнак. Там, недалеко от большого храма Амона – Ра, расположено небольшое святилище Ра – Горахте, что переводится как «Солнце, сияющее над краем неба». Название это дано не случайно. Если в день зимнего солнцестояния наблюдатель стоит у алтаря в зале, который носит название «Высокий покой Солнца», и смотрит в направлении входа в здание, он видит восход Солнца в этот единственный день года.
Есть и ещё один Карнак – приморский городок во Франции, на Южном побережье Бретани. Случайно или нет совпадение египетского и французского названий, но в окрестностях Карнака бретанского тоже обнаружено несколько древнейших обсерваторий. Эти обсерватории сооружены из огромных камней. Один из них – Камень Фей – тысячи лет возвышался над землёй. Его длина
Стоунхендж был одновременно храмом и прообразом астрономической обсерватории. Щели каменных арок служили визирами, строго фиксировавшими направления из центра сооружения в различные точки на горизонте. Древние наблюдатели фиксировали точки восходов и заходов Солнца и Луны, определяли и предсказывали наступление дней летнего и зимнего солнцестояния, весеннего и осеннего равноденствия и, возможно, пытались предсказывать лунные и солнечные затмения. Как храм Стоунхендж служил величественным символом, местом религиозных церемоний, как астрономический инструмент – как бы гигантской вычислительной машиной, позволявшей жрецам – служителям храма предсказывать смену времён года. В целом Стоунхендж представляет собой величественное и, по-видимому, в древности красивое сооружение.
Перенесемся теперь мысленно в XV век н. э. Около 1425 года в окрестностях Самарканда было завершено строительство величайшей в мире обсерватории. Она была создана по замыслу правителя обширной области Средней Азии, астронома – Мухаммеда - Тарагай Улугбека. Улугбек мечтал проверить старые звёздные каталоги и внести в них свои исправления.
В специально вырытой махте разместился колоссальный секстант Фархи – шестидесятиг-радусная дуга, выложенная мраморными плитами, имеющая радиус около
Наблюдения Улугбека дали результаты. В 1437 году он закончил основную работу по составлению звёздного каталога, включающего сведения о 1019 звёздах. В обсерватории Улугбека впервые была измерена важнейшая астрономическая величина – наклон эклиптики к экватору, составлены астрономические таблицы для звёзд и планет, определены географические координаты различных мест Средней Азии. Улугбеком написана теория затмений.
В Самаркандской обсерватории вместе с учёным работали многие астрономы и математики. Фактически при этом учреждении образовалось настоящее научное общество. И трудно сказать, какие бы идеи родились в нём, получи оно возможность развиваться дальше. Но в результате одного из заговоров Улугбека убили, а обсерваторию разрушили. Ученики учёного спасли только рукописи. Про него говорили, что он «протянул руку к наукам и добился многого. Перед его глазами небо стало близким и опустилось вниз».
Лишь в 1908 году археолог В. М. Вяткин нашёл остатки обсерва - тории, а в 1948 году благодаря усилиям В.А. Шишкина она была раскопана и частично реставрирована. Сохранившаяся часть обсерватории является уникальным архитектурным и историческим памятником и тщательно охраняется. Рядом с обсерваторией был создан музей Улугбека.
Двадцать один год продолжалась деятельность Тихо на острове. Ему удалось открыть новые, неизвестные ранее неравенства в движе-нии Луны. Им составлены таблицы видимого движения Солнца и планет, более точные, чем раньше. Замечателен звёздный каталог, на создание которого датский астроном затратил 7 лет. По количеству звёзд (777) каталог Тихо уступает каталогам Гиппарха и Улугбека. Но зато координаты звёзд Тихо измерил с большей точностью, чем его предшественники. Этот труд ознаменовал собой начало новой эры в астрологии – эры точности. Он не дожил всего лишь несколько лет до того момента, когда был изобретён телескоп, значительно расширивший возможности астрономии. Говорят, что последними его словами перед кончиной были: «Кажется, жизнь моя не была бесцельной». Счастлив человек, который может такими словами подытожить свой жизненный путь.
Во второй половине XVII и в начале XVIII веков в Европе одна за другой стали возникать научные обсерватории. Выдающиеся географические открытия, морские и сухопутные путешествия потребовали более точного определения размеров земного шара, новых способов определения времени и координат на суше и на море.
И вот со второй половины XVII века в Европе, в основном по ини-циативе выдающихся учёных, начали создаваться государственные астрономические обсерватории. Первой из них была обсерватория в Копенгагене. Строилась она с 1637 по 1656 годы, но в 1728 году сгорела.
Жан Доминик Кассини и астроном Жан Пикар в 1672-1674 годах создали первую современную карту Франции. Полученные значения отличались высокой точностью. В результате западное побережье Франции оказалось почти на
История Парижской обсерватории неразрывно связана с именем великого датчанина - Оле Кристенсена Рёмера, приглашённого Ж. Пикаром для работы в Парижской обсерватории. Астроном доказал по наблюдениям затмений спутника Юпитера, конечность скорости света и измерил её значение –
В создании обсерватории активно участвовал голландский астроном Христиан Гюйгенс. Этот учёный известен многими достижениями. В частности он открыл спутник Сатурна Титан – один из самых больших спутников в солнечной системе; обнаружил полярные шапки на Марсе и полосы на Юпитере. Кроме того, Гюйгенс изобрёл окуляр, который сейчас носит его имя, и создал точные часы – хронометр.
Шарль Месье в юности получил только начальное образование. Математику и астрономию он позже изучил самостоятельно и стал опытным наблюдателем. С 1755 года работая в Парижской обсерватории, Месье систематически вёл поиски новых комет. Труды астронома увенчались успехом: с 1763 по 1802 годы он открыл 14 комет, а всего наблюдал 41.
Месье составил первый в истории астрономии каталог туманностей и звёздных скоплений – типовые наименования, введённые им, используются до настоящего времени.
Доминик Франсуа Араго – директор Парижской обсерватории с 1830 года. Этот астроном впервые изучил поляризацию излучения солнечной короны, кометных хвостов.
Араго был талантливым популяризатором науки и с 1813 по 1846 годы регулярно читал в Парижской обсерватории лекции для широкой публики.
Никола Луи де Лакайль, сотрудник этой обсерватории с 1736 года, организовал экспедицию в Южную Африку. Там, на мысе Доброй На-дежды, были проведены наблюдения звёзд Южного полушария. В результате на звёздной карте появились названия более 10 тысяч новых светил. Лакайль завершил деление южного неба, выделив 14 созвездий, которым дал названия. В 1763 году был опубликован первый каталог звёзд Южного полушария, автором которого считается Лакайль.
Единицы измерения массы (килограмм) и длины (метр) были определены в Парижской обсерватории.
В настоящее время обсерватория имеет три научные базы: Париж, астрофизический отдел в Медоне (Альпы) и радиоастрономическую базу в Нанси. Здесь работают более 700 учёных и техников.
Королевская Гринвичская обсерватория в Великобритании – самая известная в мире. Этому факту она обязана тем, что через ось пассажного инструмента, установленного на ней, проходит «гринвичский меридиан» - нулевой меридиан отсчёта долгот на земле.
Основание Гринвичской обсерватории было положено в 1675 году указом короля Карла II,которым предписывалось построить её в королевском парке близ замка в Гринвиче «на самом высоком холме». Англия в XVII веке становилась «королевой морей», расширяла свои владения, основой развития страны были завоевания далёких колоний и торговля, а стало быть – мореплавание. Поэтому строительство Гринвичской обсерватории обосновывалось прежде всего необходимостью определять долготу места при навигации.
Каталог Флемстида вышел в свет в 1725 году, уже после смерти замечательного астронома. Он содержал 2935 звёзд и полностью занял третий том издаваемой Флемстидом «Британской истории неба», где автор собрал и описал все наблюдения, сделанные до него и за всю его жизнь.
Вторым Королевским астрономом стал Эдмунд Галлей. В «Очерке кометной астрономии» (1705г.) Галлей рассказал о том, как его поразило сходство орбит комет, сиявших на небе в 1531, 1607 и 1682 годах. Подсчитав, что появляются эти небесные тела с завидно точной периодичностью – через 75-76 лет, учёный сделал вывод: три «космические гостьи» на самом деле являются одной и той же кометой. Галлей объяснил небольшую разницу в промежутках времени между её появлениями возмущениями от больших планет, мимо которых комета проходила, и даже отважился предсказать следующее появление «хвостатой звезды»: конец
Уже в конце XIX – начале XX в. Английские астрономы поняли, что климатические условия страны не позволят им удержать высокий уровень наблюдений в Гринвичской обсерватории. Начались поиски других мест, где можно было бы установить новейшие мощные и высокоточные телескопы. Прекрасно работала обсерватория близ мыса Доброй Надежды в Африке, но там можно было наблюдать исключительно южное небо. Поэтому в 1954 году при десятом Королевском астрономе – а им стал замечательный учёный и популяризатор науки Хэролд Спенсер-Джонс – был осуществлён перевод обсерватории в Херстмонсо и начато строительство новой обсерватории на Канарских островах, на острове Ла-Пальма.
С переводом в Херстмонсо славная история Гринвичской Королевской обсерватории закончилась. В настоящее время она передана Оксфордскому университету, с которым была тесно связана все 300 лет своего существования, и является музеем истории мировой астрономии.
После создания Парижской и Гринвичской обсерваторий государственные обсерватории стали строиться во многих странах Европы. Одной из первых была построена прекрасно оснащённая обсерватория Петербургской академии наук. Пример этих обсерваторий характерен тем, что наглядно показывает, насколько задачи обсерваторий и само их возникновение было обусловлено практическими потребностями общества.
Звёздное небо было полно нераскрытых тайн, и оно постепенно раскрывало их терпеливым и внимательным наблюдателям. Происходил процесс познания окружающей Землю Вселенной.
Начало XVIII века – переломный момент в русской истории. В это время усиливается интерес к вопросам естествознания, обусловленный экономическим развитием государства и ростом потребностей в научных и технических знаниях. Интенсивно развиваются торговые связи России с другими государствами, укрепляется сельское хозяйство, возникает потребность в освоении новых земель. Путешествия русских землепроходцев способствуют подъёму географической науки, картографии, а следовательно, и практической астрономии. Всё это в совокупности с проводимыми реформами подготовило интенсивное развитие астрономических знаний в России уже в первой четверти VIII века, ещё до учреждения Петром I Академии наук.
Стремление Петра к превращению страны в сильную морскую державу, к увеличению её военной мощи стало дополнительным стимулом развития астрономии. Следует заметить, что перед Европой никогда не стояли такие грандиозные задачи, как перед Россией. Территории Франции, Англии и Германии не шли ни в какое сравнение с пространствами Европы и Азии, которые предстояло освоить и «положить на карту» русским исследователям.
В 1690 году в Холмогорах на Северной Двине, вблизи Архангельска, возникает первая в России астрономическая обсерватория, основанная архиепископом Афанасием (в миру Алексеем Артемьевичем Любимовым). Алексей Артемьевич был одним из образованнейших людей своего времени, знал 24 иностранных языка и обладал огромной властью в своей вотчине. В обсерватории имелись зрительные трубы и угломерные инструменты. Архиепископ лично производил астрономические и метеорологические наблюдения.
Пётр I, много сделавший для развития наук и искусства в России, интересовался и астрономией. Уже в возрасте 16 лет русский царь практически овладел навыками измерений с помощью такого инструмента, как астролябия, и хорошо понимал значение астрономии для мореплавания. Ещё во время своего путешествия по Европе Пётр посетил Гринвичскую и Копенгагенскую обсерватории. В «Истории неба» Флемстида сохранились записи о двух посещениях Петром I Гринвичской обсерватории. Сохранились сведения о том, что Пётр I, будучи в Англии, вёл длительные беседы с Эдмундом Галлеем и даже приглашал его в Россию для организации специальной школы и преподавания астрономии.
Верным сподвижником Петра I, сопровождавшим царя во многих военных походах, был один из самых образованных людей своего времени Яков Брюс. Он основал первое учебное заведение в России, в котором начали преподавать астрономию, - «навигацкую школу». Находилась школа в Сухаревой башне, которая, к сожалению, была беспощадно снесена в 30-е годы XX века.
В 1712 году в школе обучалось 517 человек. Перед первыми русскими геодезистами, постигавшими тайны наук в «навигацкой школе», стояла огромная задача. Предстояло обозначить на карте точное положение населенных пунктов, рек и гор не только пространства центральной России, но и обширных территорий, присоединённых к ней в XVII веке и начале XVIII века. Эта трудная работа, выполненная в течение нескольких десятилетий, стала значительным вкладом в мировую науку.
Начало нового периода в развитии астрономической науки тесно связано с учреждением Академии наук. Она была создана по инициативе Петра I, но открылась только в 1725 году, уже после его смерти.
В 1725 году из Парижа в Петербург прибыл французский астроном Жозеф Никола Делиль, приглашенный в качестве академика по астрономии. В башне здания академии наук, расположенного на набережной Невы, Делиль устроил обсерваторию, которую оборудовал приборами, заказанными ещё Петром I. Для наблюдений небесных светил использовались квадранты, секстант, a также отражательные телескопы с зеркалами, зрительные трубы для наблюдений Луны, планет и Солнца. В то время обсерватория считалась одной из самых лучших в Европе.
Делиль положил начало систематическим наблюдениям и точным геодезическим работам в России. За 6 лет под его руководством было составлено 19 больших карт Европейской России и Сибири, основанных на 62 пунктах с астрономически определёнными координатами.
На рубеже ХIХ-ХХ веков неоценимый вклад в науку сделал любитель астрономии Василий Павлович Энгельгардт, уроженец Смоленска, юрист по образованию. Он с детства увлекался астрономией, а в 1850-м начал самостоятельно изучать ее. В 70-х годах ХIХ века Энгельгардт уехал в Дрезден, где не только всячески пропагандировал музыку великого русского композитора Глинки и издавал партитуры его опер, но в 1879 году построил обсерваторию. Он имел один из крупнейших - третий в мире в то время - рефрактор диаметром 12" (
Начало XIX века ознаменовалось в России основанием ряда университетов. Если до этого в стране действовал один университет, Московский, то уже в первой половине столетия открылись Дерптский, Казанский, Харьковский, Петербургский и Киевский. Именно университеты сыграли решающую роль в развитии российской астрономии. Но самое почётное место эта древнейшая наука заняла в Дерптском университете.
муз Урания утвердит преимущественно жилище своё в нашем Отечестве».
Главной задачей, которую ставили перед собой сотрудники Пулковской обсерватории, было существенно повысить точность определения положения звёзд, то есть новая обсерватория задумывалась как астрометрическая.
Выполнение программы наблюдений было возложено на директора обсерватории, Струве, и четырёх астрономов, в том числе и на сына Василия Яковлевича – Отто Струве.
Уже через 30 лет после своего основания Пулковская обсерватория снискала всемирную славу «астрономической столицы мира».
Пулковская обсерватория владела богатейшей библиотекой, одной из лучших в мире, - подлинной сокровищницей мировой астрономической литературы. Уже к концу первых 25 лет существования обсерватории каталог библиотеки насчитывал около 20 тысяч названий.
В конце прошлого века стало, что расположение обсерваторий вблизи больших городов создаёт большие трудности для астрономических наблюдений. Особенно неудобны они для астрофизических исследований. В начале XX века пулковские астрономы пришли к решению о создании астрофизического отделения где-нибудь на юге, лучше в Крыму, где климатические условия позволили бы вести наблюдения в течение всего года. В 1906 году в Крым были направлены сотрудники Пулковской обсерватории А. П. Ганский, выдающийся исследователь Солнца, и Г. А. Тихов, в будущем выдающийся исследователь Марса. На горе Кошка, немного выше Симеиза, они неожиданно обнаружили две готовые астрономические башни с куполами, хотя и без телескопов. Оказалось, что эта небольшая обсерватория принадлежит любителю астрономии Н. С. Мальцову. После необходимой переписки Н. С. Мальцов предложил свою обсерваторию в дар Пулковской обсерватории для создания там её южного астрофизического отделения, а в придачу выкупил близлежащие участки земли, чтобы астрономы не испытывали никаких затруднений в будущем. Официальное оформление Симеизской обсерватории как филиала Пулковской обсерватории состоялось в 1912 году. Сам Мальцов после революции проживал во Франции. В 1929 году директор Симеизской обсерватории Неуймин обратился к Мальцову с просьбой написать автобиографию, на что тот ответил отказом: «Я не вижу в своей жизни ничего примечательного, кроме одного эпизода – принятие Пулковской обсерваторией моего дара. Это событие я считаю для себя огромной честью».
Этот рефлектор был снабжён спектрографом, с помощью которого начались спектральные наблюдения в целях изучения физической природы звёзд, их химического состава и происходящих в них процессов.
В 1932 году обсерватория получила фотогелиограф для фотографирования Солнца. Несколькими годами позже был установлен спектрогелиоскоп – инструмент для изучения поверхности Солнца в линии определённого химического элемента. Тем самым Симеизская обсерватория включилась в большую работу по изучению Солнца, явлений, протекающих на его поверхности.
Современные инструменты, актуальность научной тематики и энтузиазм учёных принесли Симеизской обсерватории международное признание. Но началась война. Учёные успели эвакуироваться, но немецко-фашистская оккупация нанесла огромный ущерб обсерватории. Здания обсерватории были сожжены, а оборудование расхищено или разрушено, погибла значительная часть уникальной библиотеки. После войны детали метрового телескопа в виде металлолома были обнаружены в Германии, а зеркало пострадало настолько, что восстановить его не представлялось возможным.
В 1944 году Симеизская обсерватория стала восстанавливаться, и в 1946 году на ней возобновились регулярные наблюдения. Обсерватория существует и поныне и принадлежит Украинской Академии наук.
Перед сотрудниками обсерватории снова встал вопрос, уже поднимавшийся перед войной, о необходимости поиска нового места для обсерватории, поскольку небольшая площадка на горе Кошка, где располагалась обсерватория, ограничивала возможность её дальнейшего расширения.
По результатам ряда астроклиматических экспедиций новое место для обсерватории было выбрано в горах, в
В настоящее время научная деятельность Пулковской обсерватории идет по шести направлениям: небесная механика и звездная динамика; астрометрия; Солнце и солнечно-земные связи; физика и эволюция звезд; радиоастрономия; аппаратура и методика астрономических наблюдений.
Московская обсерватория была построена в 1831 году на окраине Москвы.
В начале ХХ века это было хорошо оснащенное астрономическое учреждение. Обсерватория имела меридианный круг, длиннофокусный астрограф (D = 38 cм, F =
На обсерватории работали выдающиеся ученые: Ф. А. Бредихин (1831-1904), В. К. Цераский (1849-1925), П. К. Штернберг (1865-1920).
Федор Александрович Бредихин (1831-1904) по окончании Московского университета был отправлен за границу и за 2 года превратился в астронома. Основная научная деятельность - изучение комет и по этой теме он защищает докторскую диссертацию.
Бредихин первым организует спектральные наблюдения в Московской обсерватории. Сначала - только Солнца. А затем и вся работа обсерватории пошла по астрофизическому руслу.
Русский астроном Аристарх Аполлонович Белопольский (1854-1934). Он родился в Москве, в
Аристарху Аполлоновичу Белопольскому (1854-1934) по окончанию курса в Московском университете директор Московской астрономической обсерватории Ф. А. Бредихин предложил на лето заняться систематически фотографией солнечной поверхности при помощи фотогелиографа. И он согласился. Таким образом случайно А. А. Белопольский стал астрономом. Осенью он был представлен к оставлению при университете для подготовки к профессорскому званию по кафедре астрономии. В 1879 году Белопольский получил место сверхштатного ассистента при астрономической обсерватории. Занятия в обсерватории посвящены были систематическим исследованиям процессов на солнечной поверхности (пятна, протуберанцы) и астрометрии (меридианный круг).
В 1886 году он защитил диссертацию на степень магистра астрономии ("Пятна на Солнце и их движение").
Весь московский период научной работы Аристарха Аполлоновича протекал под руководством одного из основоположников отечественной и мировой астрофизики Ф. А. Бредихина.
Работая в Московской обсерватории, А. А. Белопольский наблюдал за положениями избранной группы звезд с помощью меридианного круга. На этом же инструменте он производил наблюдения больших (Марс, Уран) и малых (Виктория, Сафо) планет, а также комет (1881b, 1881c). Там же после окончания университета, с 1877 года по 1888 год, он производил систематическое фотографирование Солнца. Инструментом служил четырехдюймовый фотогелиограф Дальмейра. В этой работе большую помощь ему оказал В. К. Цераский, бывший в то время ассистентом Московской обсерватории.
К этому времени наблюдениями за пятнами было установлено уменьшение угловой скорости вращения Солнца от экватора к полюсам и при переходе из глубоких слоев во внешние.
В 1884 году с помощью гелиографа А. А. Белопольский фотографировал лунное затмение. Обработка фотографий позволила ему определить радиус земной тени.
Уже в 1883 году Аристарх Аполлонович в Московской обсерватории сделал первые в России опыты по прямому фотографированию звезд. Со скромным объективом диаметром
В 1931 году на базе Московской астрономической обсерватории были объединены три астрономических учреждения: созданные после революции Государственный астрофизический институт, Астрономо-геодезический научно-исследовательский институт и Московская астрономическая обсерватория. С 1932 года объединенный институт, входящий в систему Московского государственного университета, стал именоваться Государственным астрономическим институтом им. П. К. Штернберга, сокращенно ГАИШ.
Директором института с 1956 по 1976 годы был Д. Я. Мартынов. В настоящее время, после 10-летнего директорства Е. П. Аксенова, директором ГАИШ назначен А. М. Черепащук.
В настоящее время сотрудники ГАИШ ведут исследования практически по всем направлениям современной астрономии, от классической фундаментальной астрометрии и небесной механики до теоретической астрофизики и космологии. По многим из научных направлений, например, по внегалактической астрономии, исследованию нестационарных объектов и строению нашей Галактики ГАИШ занимает ведущее место среди астрономических учреждений нашей страны.
Делая реферат, я узнала много интересного об астрономических обсерваториях, об истории их создания. Но больший интерес у меня вызвали учёные, которые в них работали, ведь обсерватории – это не просто сооружения для наблюдений. Самое важное в обсерваториях – это люди, которые в них работали. Именно их знания и наблюдения постепенно накапливались и сейчас составляют такую науку, как астрономию.
