Реферат на тему АСТОРОНОМІЯ: ВІД СПОСТЕРЕЖЕНЬ ДО ТЕОРІЇ - Астрономія, авіація, космонавтика - Реферати - Каталог статей

Спостереження. Експеримент. Теорія. Одне з основ-них положень теорії пізнання діалектичного матеріа-лізму полягає в тому, що процес пізнання людиною навколишнього світу проходить у напрямі від живого споглядання до абстрактного мислення, а від нього — до практики. Вихідним моментом наукового пізнання є спостере-ження різних об'єктів і природних процесів. Ці спосте-реження можуть здійснюватись як за допомогою органів чуттів, так і за допомогою різних приладів та інструмен-тів, що розширюють можливості цих органів. Безпосе-редньо чи за допомогою спеціальних пристроїв: елек-тронних мікроскопів, телескопів, радіотелескопів, інших вимірювальних приладів — дослідник спостерігає плин тих чи інших природних процесів, реєструє події, що відбуваються, проводить потрібні вимірювання. Маючи органи зору, що здатні сприймати видиме світло, люди почали вивчати Всесвіт з тих об'єктів, які вони могли безпосередньо спостерігати на небі. І протя-гом багатьох століть астрономія залишалася виключно оптичною наукою. А основним інструментом дослідників Всесвіту був телескоп — прилад, що в багато разів збільшує чутливість людського ока. Однак можливості астрономічних спостережень об-межені натуральним ходом природних процесів. Скажі-мо, планету Марс дослідники Всесвіту можуть спостері-гати у телескопи з наземних обсерваторій лише протя-гом кількох місяців у межах кожних двох років. У решту часу Марс губиться в яскравих променях Сонця і прак-тично недоступний для телескопічних спостережень. А великих протистоянь Марса, коли ця планета най-ближче підходить до Землі, доводиться чекати роками. У не менш складному становищі опиняються вчені при спостереженні сонячної корони — зовнішньої оболонки нашого денного світила. З наземних обсерваторій у звичайних умовах корону не видно: її слабке сяйво гу-биться у променях сонячної фотосфери — найбільш яскравого шару сонячної поверхні, який ми й спосте-рігаємо на небі у вигляді сліпучого диска. Звичайно, всередині телескопа можна встановити спеціальну заслінку, що перекривав фотосферу. Але цей метод дає результати тільки на гірських обсерваторіях. Найкращі умови для вивчення сонячної корони вини-кають тільки під час повних сонячних затемнень, коли диск Місяця перекриває яскраву фотосферу. Але, по-перше, повні сонячні затемнення відбуваються досить рідко, їхніх повторень інколи доводиться чекати рока-ми, а в одному й тому самому місці повні сонячні затем-нення звичайно повторюються лише через багато сотень років. Так, за весь час існування Москви, тобто майже за 850 років, у цьому районі відбулося лише три повні затемнення, а чергове спостерігатиметься лише 16 жовт-ня 2126 року. По-друге, повна фаза затемнень, під час якої тільки й можна спостерігати сонячну корону, триває лише кілька хвилин. Десятиріччями, а іноді й століттями доводиться очі-кувати появи яскравих комет, проходження Меркурія по диску Сонця, спалахів наднових зір у нашій Галак-тиці. І таких труднощів при вивченні космічних явищ є чимало. На відміну од спостерігача експериментатор має мо-жливість безпосередньо активно впливати на об'єкт, що вивчається (нагрівати його, піддавати дії хімічних ре-човин, механічних навантажень, електричних і магнітних полів тощо), змінювати його стан і спостерігати наслідки таких змін. Експеримент, у принципі, може бути повто-рений у будь-який час і яку завгодно кількість разів. Крім того, в процесі дослідження експеримент можна видозмінювати, вносити у його постановку певні поправ- ки і тим самим діставати принципово нові резуль-тати. Таким чином, експеримент — дійовіший і ефективні-ший спосіб наукового дослідження, ніж спостереження. Поширеною в думка, що астрономія — наука пасив-но-спостережна і в ній, принаймні до створення дослід-них космічних апаратів, не було місця для експерименту. Однак це помилкове уявлення. Зрозуміло, дистанційний характер астрономічних до-сліджень накладав на вивчення космічних явищ певну специфіку, але, з другого боку, астрономічні спостере-ження, незважаючи на величезні відстані, що відділя-ють дослідника від об'єктів, які він вивчає, зовсім не такий вже пасивний спосіб вивчення природи, як може здатися на перший погляд. Як підкреслює академік В. А. Амбарцумян, і спостерігач у більшості випадків має можливість активно вибирати об'єкти спостереження відповідно до своїх дослідницьких завдань. Одним із прикладів такого активного підходу до астрономічних спостережень є «метод порівняння». Для вивчення якого-небудь об'єкта, що цікавить астрономів, підбираються подібні до нього за природою космічні об'єкти. В процесі спостережень з'ясовується, що у цих об'єктів спільне і чим вони різняться. Аналіз причин, які породжують цю подібність і цю відмінність, може дати цінну додаткову інформацію, що відкрив шлях до пі-знання закономірностей досліджуваного об'єкта. Так, Землю порівнюють з іншими планетами Сонячної си-стеми, Сонце — з іншими зорями, нашу Галактику — з іншими зоряними островами Всесвіту. Можливими в астрономії є також дослідження, що фактично наближаються до експериментальних. Тільки умови для таких досліджень створює не експеримента-тор, а сама природа. І завдання вченого полягає в тому, щоб наперед передбачити таку можливість і скориста-тися з неї для дослідження того чи іншого явища. Одним з перших «космічних експериментів», викори-станих людиною, було визначення форми Землі за допо-могою... місячних затемнень. Наші предки не могли полишити Землю й поглянути на неї з великої відстані, як це вдається зробити у наш час за допомогою косміч-них апаратів. Можливість «побачити» Землю ніби «з бо-ку» надала сама природа. Як відомо, місячні затемнення відбуваються тому, що у своєму русі довкола Землі Місяць час од часу потрап-ляє в тінь, яку відкидав в світовий простір у променях Сонця непрозоре тіло Землі. Видатний мислитель Ста-родавньої Греції Арістотель одним з перших звернув увагу на ту обставину, що при всіх без винятку місяч-них затемненнях, які будь-коли спостерігалися людь-ми, контур земної тіні на Місяці завжди мав форму круга. Арістотель дійшов висновку: Земля є кулястою, бо тільки куля може за будь-яких положень відкидати не-змінно круглу тінь. Цікаво, що під час місячних затемнень природа, так би мовити, паралельно ставить ще один важливий експеримент. У період повного затемнення прямі проме-ні Сонця не можуть досягти поверхні Місяця — їм засту-пає дорогу Земля. Але ті сонячні промені, які проходять через високі шари повітряної оболонки Землі, заломлю-ються і частково досягають місячної поверхні, надаючи їй червонястого відтінку. За цим відтінком можна роби-ти висновки про фізичний стан верхньої атмосфери нашої планети. Сонячне світло бере безпосередню участь ще в одно-му космічному експерименті, який свого часу зумовив одне з найважливіших відкриттів у галузі планетної астрономії. Йдеться про так зване проходження Венери по диску Сонця. Через певні проміжки часу Земля і Ве-нера опиняються на одній прямій із Сонцем, і оскільки хмарна планета знаходиться ближче до денного світила, ніж Земля, то з Землі можна спостерігати, як Венера «вступає» на край сонячного диска і сходить з нього. Великий російський учений М. Ломоносов, за життя якого відбувалося чергове проходження Венери по диску Сонця, вперше підійшов до спостереження цього явища з наукових позицій. Він звернув увагу на те, що в мо-мент, коли вона сходила з нього, довкола планети спа-лахнув світлий обідок. Ломоносов цілком правильно витлумачив результат цього експерименту, поставленого природою: світний обідок навколо Венери — результат заломлення сонячних променів в атмосфері планети.* Це відкриття по суті поклало початок планетній астро-номії. Яскравий приклад застосування з метою наукового дослідження космічної ситуації — перевірка одного в основних висновків загальної теорії відносності Ейн-штейна про викривлення світлових променів під дією сили тяжіння. Для цього використовується момент пов-ної фази сонячного затемнення, коли з'являється уні-кальна можливість одночасно сфотографувати перекри-тий Місяцем сонячний диск і зорі, що знаходяться в цей момент поблизу його краю. Потім одержані фотографії порівнюють із звичайними знімками зоряного неба. І якщо розташування одних і тих самих зірок на цих фотографіях не збігається, то за їх зміщенням можна оцінити ступінь викривлення світлових променів при проходженні у безпосередній близькості від Сонця. Для перевірки справедливості загальної теорії від-носності Ейнштейна можуть бути використані спостере-ження й інших фізичних ефектів космічного порядку, існування яких вона передбачає. Один з них полягає в тому, що в момент повної фази сонячного затемнення, коли Місяць опиняється між Сонцем і Землею, гравіта-ційний вплив Сонця на Землю має слабшати. Згідно з розрахунками, що грунтуються на загальній теорії відносності, зміна прискорення вільного падіння біля земної поверхні, зумовлена проходженням Місяця між Сонцем і Землею, має відбитися в шістнадцятому знаці після коми. Проте приладів, здатних здійснювати вимірювання з такою точністю, у розпорядженні вчених немає. Проте вже є прилади, які дають змогу розв'язу-вати у певному смислі зворотне завдання: перевірити, чи не є ефект, про який йде мова, істотнішим, ніж передба-чає теорія. Для науки і такі результати мають неабияке значення. Подібні спостереження були здійснені радянськими вченими під час повного сонячного затемнення 31 липня 1981 року за допомогою створеного в Інституті автома-тики і електрометрії Сибірського відділення АН СРСР лазерного гравіметра. Цей унікальний інструмент дає можливість вимірювати прискорення вільного падіння з точністю до дев'ятого знаку після коми. Результати спостережень з висновками теорії від-носності не розійшлися — у межах точності приладу ніяких змін прискорення вільного падіння виявлено не було. Аматорська астрономія. Аматорські заняття астроно-мічними спостереженнями відкриють школяреві новий і захоплюючий світ — світ космічних явищ. Але найголовніше полягає в тому, що ці заняття ви-робляють у людини чимало дуже важливих і цінних якостей: точність, уміння працювати з книгою, само-стійність у розв'язанні завдань, акуратність, уміння аналізувати здобуті результати, спостережливість, ви-тримку, терпіння, вміння мислити. Безпосереднє зітк-нення з процесом наукового дослідження сприяє також формуванню діалектико-матеріалістичного світогляду. Але й це не все: залучення до астрономічних спосте-режень та досліджень приносить величезну радість — радість самостійного пізнання навколишнього світу. І зовсім не обов'язково, щоб у майбутньому учень, який захоплюється астрономічними спостереженнями, став астрономом-професіоналом. Яку б спеціальність він не обрав, де б не працював, досвід та навички, набуті в процесі аматорських занять астрономією, не раз підуть йому на користь.
1 2 3 4 5 Категория: Астрономія, авіація, космонавтика \| Добавил: Professor (02.06.2012)
Просмотров: 536 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: