Astronoomia astronoom. Mida astronoomia uurib. Astronoomia seos teiste teadustega, selle tähendus. Vaatlusmeetodid astronoomias

Astronoomia didaktika allikad ja seos teiste teadustega

Astronoomia kui teaduse didaktika allikad: astronoomia didaktika metodoloogiliseks aluseks on dialektilis-materialistlik teadmisteooria, õpetamise ja kasvatuse õpetus; arendava õppe teooria; psühholoogiline tegevusteooria ja kaasaegne teaduslike mõistete kujunemise teooria; süstemaatilise lähenemise idee õpetamisele ning hariduse, kasvatuse ja arengu ühtsuse, teadusliku ja süsteemsuse, õpilaste teadvuse ja loomingulise tegevuse, nähtavuse, teadmiste omastamise tugevuse ja kognitiivsete võimete igakülgse arengu didaktilised põhimõtted. õpilaste jõud.

Kuna haridusliku tunnetuse protsess on teadusliku tunnetuse peegeldus, siis on astronoomia didaktika seotud sotsiaal-, humanitaar- ja loodusmatemaatikateadustega.

Astronoomia didaktika ja filosoofia seos on tingitud sellest, et astronoomial kui teadusel on mitte ainult eriline, vaid ka universaalne humanitaarne aspekt, mis annab suurima panuse inimese ja inimkonna koha selgitamisse universumis, uurides suhet "inimene - universum". Astronoomia vastab paljudele fundamentaalsetele filosoofilistele küsimustele. Astronoomia õpetamise tähtsaimaks ülesandeks on õpilaste teadusliku maailmapildi kujundamine, nende loodusteadusliku mõttelaadi ning maailma füüsilise pildi kui astronoomiliste, füüsikaliste ja filosoofiliste mõistete ja ideede sünteesi kontseptsiooni kujundamine. Astronoomia õpetamisel ei saa ilma filosoofiliste üldistusteta. Astronoomia õpetamise käigus peaksid õpilased järk-järgult tutvuma teaduslike teadmiste ülesehitamise, teaduse meetodite ja teaduslike teadmiste seadustega, mis nõuab ka tagasipöördumist filosoofiliste probleemide juurde, kuna uuritakse tunnuseid, seadusi, üldmeetodeid. teadmised on filosoofia teema.

Mis tahes astronoomia teadmiste objektide uurimisel võib täheldada põhiliste fundamentaalsete seaduste avaldumist, kuigi mitmel põhjusel (õpilaste vanuselised iseärasused, piiratud õppeaeg jne) ei sobi need kõik astronoomia demonstreerimiseks. nende seaduste toimimine universumis keskkoolis astronoomia õpetamise käigus; õpetaja peab nende hulgast valima need, millest filosoofia seaduste toimimine kõige nähtavamalt läbi tuleb.

Koolis astronoomiaõppe filosoofilistest põhimõtetest tuleks välja tuua need, mis: 1) avalduvad mitmete kursusel õpitud astronoomiateadmiste objektide käsitlemisel ja on õppematerjaliga orgaaniliselt seotud; 2) vajalik astronoomiliste seaduste ja teooriate, kosmoseobjektide, protsesside ja nähtuste olemuse sügavamaks ja õigeks mõistmiseks; 3) ilmnevad kõige loogilisemalt astronoomilise materjali esitamisel, mitte teiste akadeemiliste erialade õppimise käigus.

Astronoomia uurimise käigus tehtud filosoofiliste üldistuste ulatuse kindlaksmääramisel tuleb lähtuda järgmistest põhimõtetest:
1. Filosoofilise positsiooni maailmavaatelise tähenduse ja koha arvestamine filosoofia loogikas.
2. Filosoofilise printsiibi (positsiooni) seotuse arvestamine kursuse sisuga ja selle rolliga astronoomilise materjali mõistmisel.
3. Raamatupidamise kättesaadavus.

Õpilaste mõtetes kujuneva teadusliku maailmapildi aluseks peaksid olema ka filosoofilised sätted: maailma materiaalsus; aine ja liikumise seos; mateeria ja liikumise loomatus ja hävimatus; liikuva aine olemasolu ruumis ja ajas; ruumi ja aja mõisted; mateeria vormide mitmekesisus ja kvalitatiivne originaalsus ning nendevaheline seos; maailma materiaalne ühtsus; Universum. Kogu astronoomia kursust tuleb algusest peale uurida nende väidete seisukohast. Õpilased peaksid nendega tutvuma juba esimestest astronoomiatundidest, et tagada kõikide kursusel õpitud astronoomia teadmiste objektide materialistlik tõlgendamine. Nende mõistete laius ja üldistus eeldavad laia ja mitmekülgse materjali üldistamist, mis hõlmab astronoomia käigu mitmeid osi ja mis põhinevad filosoofilistel sätetel, mis põhinevad ühtsuse ja vastandite võitluse seadusel, kvantitatiivsete muutuste ülemineku seadusel. kvalitatiivsed, sätted mateeria hävimatuse ja hävimatuse kohta, praktika rolli kohta tunnetuses. , tõe konkreetsuse ja suhtelisuse kohta, mida saab paljastada alles pärast seda, kui õppetunnid kaaluvad neid astronoomia teadmiste objekte, milles nende tegevus avaldub (kinnitatakse).

Maailma tunnetatavuse, teadmiste objektiivsuse, nähtuste omavahelise seotuse ja sõltuvuse, maailma materiaalse ühtsuse ülimalt laiaulatuslike ja üldiste filosoofiliste põhimõtete mõistmiseks tuuakse õpilasi järk-järgult, kuna nad õpivad astronoomia ja füüsika kursusi.

Igat filosoofilist väidet tuleks käsitleda õppetunnis mitte tervikuna, vaid selle konkreetse astronoomilise materjali loomuliku üldistusena, millest see tuleneb. Filosoofilised järeldused peaksid õpilastele paistma looduse tunnetusprotsessis ja looduses eneses leiduvate kõige üldisemate mustritena.

Psühholoogia paljastab õpilaste vaimse tegevuse mustrid õppeprotsessis, selgitab nende taju ümbritsevast maailmast, mõtlemise tunnuseid ning teadmiste, oskuste ja võimete valdamist; stabiilsete kognitiivsete huvide ja kalduvuste kujundamise viisid. Arengupsühholoogia ja õppimispsühholoogia andmeid arvestatakse astronoomiakursuse koostamisel, iga õppeastme metoodika valikul, teooria ja praktika koha ja seose määramisel jne.

Haridusprotsessi ülesehitamisel võetakse arvesse füsioloogia andmeid, võttes arvesse õpilaste organismi vanuselisi iseärasusi.

Üldpedagoogika ühe osana on astronoomia didaktikal lahutamatu side teiste pedagoogikateadustega.

Lahutamatu seos astronoomia didaktika ja üldpedagoogika ning kasvatus- ja koolitusteooria vahel tuleneb sellest, et astronoomia didaktika ise on vaid üks pedagoogika valdkondadest (harudest), mis uurib ühe pedagoogika aluste õpetamise protsessi. spetsiifilised loodus- ja matemaatikateadused, mis põhinevad nooremate põlvkondade haridus-, kasvatus- ja arenguteooriate kombinatsioonil, võttes arvesse inimeste kognitiivse tegevuse põhilisi, üldisemaid ja olulisemaid probleeme ning õppeprotsessile omaseid sätteid ja mustreid. kõik akadeemilised distsipliinid.

Seos astronoomia didaktika ja teiste loodusmatemaatika akadeemiliste distsipliinide didaktika vahel on tingitud keerukatest, mitmekesistest, pidevalt süvenevatest seostest teaduste endi vahel.

Astronoomia kasvav suhe teiste loodus- ja matemaatikateadustega on tingitud ümbritseva maailma teadmiste arendamise kaasaegsetest suundumustest, "teadustevaheliste" sidemete kasvust ja tugevnemisest ning monopoli kaotamisest eranditult "oma" teadusobjektide suhtes, kasutades nende ressursse. oma spetsiifilisi uurimismeetodeid.

Teaduse arenedes tunnetusprotsess süveneb ja laieneb. Teadus püüab kõikehõlmavalt uurida kõiki oma objekte ja luua universaalse seose protsesside ja nähtuste vahel ühtsuses ümbritseva maailmaga.

Astronoomia on füüsikaga tihedalt seotud.

Astronoomia kasutab füüsilisi teadmisi kosmiliste nähtuste ja protsesside selgitamiseks, kosmoseobjektide ja nende süsteemide olemuse ja põhiomaduste ning omaduste kindlakstegemiseks. Kaasaegsete füüsikaliste teadmiste tase on piisav, et seletada enamikku makro- ja mikromaailmas toimuvaid nähtusi ja protsesse aatomituumade, aatomite elektronkestade ja elektromagnetkiirguse kvantide vastastikmõjude põhjal – nende abiga Universumis on võimalik seletada. tähtede, udukogude, planeetide kehade ja nende süsteemide tekkimine, koostis, struktuur, energia, liikumine, evolutsioon ja vastastikmõju.

Füüsika kasutab astronoomiliste vaatluste andmeid teadaolevate füüsikaseaduste ja teooriate korrigeerimiseks; uute füüsikaliste nähtuste, protsesside ja seaduspärasuste avastused; seaduste ja teooriate eksperimentaalne kinnitamine; maapealsetes laborites põhimõtteliselt reprodutseerimata või raskesti reprodutseeritavate füüsikaliste objektide, nähtuste ja protsesside uuringud (termotuumareaktsioonid, kuuma plasma käitumine magnetväljas, relativistliku teooria mõjud jne).

Selle põhjal areneb kiiresti astrofüüsikasse kombineeritud füüsika ja astronoomia integreerimise protsess. Kaasaegse astrofüüsika ja elementaarosakeste füüsika õppeaineteks on subtuuma interaktsioonide valdkond, tähtede plahvatuste mõned aspektid, galaktika tuumade ja kvasarite aktiivsus, neutrontähed ja mustad augud, "varjatud massi" probleem, singulaarsus ja Universumi võnkumised. Loomisel on ühtne kontseptuaalne aparaat: astrofüüsikalisi mõisteid, olles astronoomilised mõisted, võib samal ajal käsitleda füüsikalistena, mis on seotud kosmoseobjektide, nähtuste ja protsessidega. Kõrgenergia füüsika ja kosmoloogia arendavad ühiselt Grand Unification teooriat, mis taandab füüsikaliste vastastikmõjude tüübid üheks alguseks ning selgitab antroopset põhimõtet ja materiaalse maailma kui terviku arengu väljavaateid.

Nende teaduste koosmõju on toonud kaasa põhjaliku muutuse paljudes varasemates astronoomiliste teadmiste rakendamise viisides. Nii näiteks stimuleeris ajahetkede ja ajavahemike täpse määramise vajadus astronoomia ja füüsika arengut; kuni 20. sajandi keskpaigani olid maailma ajateenistuse aluseks astronoomilised aja mõõtmise, salvestamise meetodid ja selle standardid; Praeguseks on füüsika areng kaasa toonud täpsemate aja määramise ja standardite loomise meetodite, mida astronoomid hakkasid kasutama varasemate ajamõõtmismeetodite aluseks olnud nähtuste uurimiseks. Kuni 20. sajandi keskpaigani olid astronoomilised vaatlused põhilised piirkonna geograafiliste koordinaatide määramise meetodid, mere- ja maismaaliiklus. Raadiofüüsika ja astronautika tulekuga, raadioside ja navigatsioonisatelliitide laialdase kasutuselevõtuga on vajadus astronoomiliste meetodite järele mingil määral kadunud ning nüüd võimaldavad ülalmainitud füüsika ja tehnika harud astronoomidel ja geograafidel kuju täpsustada ja mõned Maa muud omadused.

Astronoomia ja füüsika koosmõju mõjutab jätkuvalt teiste teaduste, tehnoloogia, energeetika ja erinevate rahvamajanduse sektorite arengut; kuulsaim õpikunäide oli astronautika loomine ja arendamine.

Eelnev tõi kaasa kõige tihedama seose astronoomia didaktika ja füüsika õpetamise metoodika - füüsika õpetamise teooria ja praktika vahel kesk- ja kõrgkoolides: osa õppematerjalist õpitakse mõlema akadeemilise distsipliini raames; õppeained osaliselt kattuvad; õppematerjalide esitusmeetodites ja assimilatsiooni kontrollis on palju ühist.

R.Ya töödes käsitleti interdistsiplinaarseid seoseid ja astronoomia ja füüsika integreerimise probleeme keskharidusasutustes. Erokhin, DG. Kikina, A. Yu. Rumjantseva, E.K. Strout ja paljud teised teadlased [ ; ; ; ; jne.].

Astronoomia ja matemaatika kursuste vahelised interdistsiplinaarsed seosed on ajalooliselt tingitud nende sügavast vastastikusest arengumõjust, matemaatikateadmiste ja matemaatiliste infotöötlusmeetodite võimalikult laialdase rakendamise vajadusest ja tulemuslikkusest teaduses.

Astronoomiliste teadmiste propaganda koolis algab matemaatikatundides 1. klassis ideede kujundamisel ajamõõtmise meetodite ja ühikute, kalendrite kohta. Astronoomia elemendid rikastavad matemaatika kursust, demonstreerivad matemaatiliste meetodite universaalsust, suurendavad õpilaste huvi matemaatika õppimise vastu. Astronoomilise sisuga seotud probleemide lahendamine võimaldab muuta need visuaalsemaks, juurdepääsetavamaks ja huvitavamaks.

Matemaatika õppimisel omandatud oskusi ja vilumusi kasutatakse astronoomia käigus (ligikaudsete arvutuste meetodite kasutamine ülesannete lahendamisel ja suurusjärku hindavate arvutuste tegemisel; väikeste nurkade trigonomeetriliste funktsioonide asendamine väärtustega nurkade endi radiaani mõõtmine; logaritmilise skaala kasutamine; kalkulaatorite ja personaalarvutite kasutamine jne).

Kraadiõppurite matemaatiline koolitus on täiesti piisav klassikalise astronoomia sektsioonide kontseptsioonide edukaks kujundamiseks ja võimaldab teil assimileerida teadmisi astrofüüsikas ja kosmoloogias; keskkooli matemaatikakursuse ülesehituse ja sisu eripärad võimaldavad selle raames uurida mitmeid sfäärilise astronoomia ja astrofotomeetria küsimusi (taevasfäär; aeg ja kalender; taeva- ja geograafiliste koordinaatide määramine; heleduse määramine, tähtede heledus ja absoluutne tähesuurus; kosmiliste kauguste ja kosmiliste kehade suuruse mõõtmine jne).

Astronoomia ja matemaatika kursuste ainetevahelisi seoseid käsitleti üsna üksikasjalikult A.I. Fetisova, O.M. Lebedeva ja teised teadlased [ ; ; ja jne].

Astronoomiat ja keemiat ühendavad küsimused keemiliste elementide ja nende isotoopide tekkest ja levikust kosmoses, Universumi keemilisest evolutsioonist. Astronoomia, füüsika ja keemia ristumiskohas tekkinud kosmokeemia teadus on tihedalt seotud astrofüüsika, kosmogoonia ja kosmoloogiaga, uurib kosmiliste kehade keemilist koostist ja diferentseeritud siseehitust, kosmiliste nähtuste ja protsesside mõju kehade kulgemisele. keemilised reaktsioonid, elementide arvukuse ja jaotumise seadused metagalaktikas, aatomite ühinemine ja migratsioon aine tekkimisel ruumis, elementide isotoopkoostise kujunemine. Keemikutele pakuvad suurt huvi keemiliste protsesside uuringud, mis oma ulatuse või keerukuse tõttu on maapealsetes laborites raskesti reprodutseeritavad (aine planeetide sisemuses, keeruliste keemiliste ühendite süntees tumedates udukogudes jne). .

Astronoomia ja keemia interdistsiplinaarsete seoste keskmes on keskkoolis aineõpe.

Astronoomiaõpetaja saab kasutada keemiaõppes õpitut erinevate keemiliste ühendite omaduste, ainete koostise ja struktuuri jms kohta, laiendades teadmiste rakendamise võimalusi erinevates olukordades üksikute mõistete ja mustrite sügavamaks assimilatsiooniks. Astronoomiliste nähtuste mitmekesisust saab kasutada füüsikaliste ja keemiliste nähtuste erinevuse demonstreerimiseks ja selgitamiseks, mis on kõige märgatavam plasma, metagalaktikas kõige levinuma aine oleku uurimisel.

Astronoomilise materjali keemia kursusel on võimalik pakkuda süvaõpet keemiliste elementide päritolu kohta; termotuumareaktsioonidest ja raskete keemiliste elementide tekkest tähtede sisemuses; aine evolutsioon metagalaktikas; komplekssete orgaaniliste ühendite sünteesi reaktsioonid udukogudes; keemiliste elementide, nende isotoopide ja keemiliste ühendite leviku kohta kosmoses; Päikesesüsteemi keemiast: päikese ja planeetide kehade koostis; Maa ja planeetide siseehitus, nende sügavustes kõrge rõhu ja temperatuuri mõjul toimuvad keerulised keemilised reaktsioonid; komeedid; kasvuhooneefekt Maa ja Veenuse atmosfääris; Maa atmosfääri, hüdrosfääri ja litosfääri teke ja keemiline areng, biogeensete tegurite roll selles jne.

Keemia ja astronoomia kursuste interdistsiplinaarseid seoseid käsitleti G.I. Osokina ja teised teadlased [ ; ja jne].

Astronoomiat ja füüsikalist geograafiat, aga ka geofüüsikat seob Maa kui Päikesesüsteemi ühe planeedi uurimine, selle peamised füüsikalised omadused (figuurid, pöörlemised, suurused, massid jne) ja kosmiliste tegurite mõju. Maa geograafiast ja geoloogiast: maa sisikonna ja pindade ehitus ja koostis, reljeef ja kliima, perioodilised, hooajalised ja pikaajalised, lokaalsed ja globaalsed muutused Maa atmosfääris, hüdrosfääris ja litosfääris; kosmiliste nähtuste ja protsesside (päikese aktiivsus, Maa pöörlemine ümber oma telje ja ümber Päikese, pöörlemine) mõjust tulenevad magnettormid, looded, aastaaegade vaheldumine, magnetväljade triiv, soojenemine ja jääaeg jne. Kuu ümber Maa jne); samuti oma tähtsust mitte kaotanud astronoomilisi meetodeid ruumis orienteerumiseks ja maastiku koordinaatide määramiseks. Üheks uueks teaduseks oli kosmosegeograafia – kogum instrumentaalseid uuringuid Maa kohta kosmosest teadusliku ja praktilise tegevuse eesmärgil.

Astronoomia ja geograafia interdistsiplinaarsetel seostel vene koolis on sügavad ajaloolised traditsioonid. Venemaa astronoomiliste teadmiste arendamise ja 18. - 19. sajandi vene astronoomide põhitegevuse põhieesmärgiks oli nende kasutamine kartograafia täiustamiseks, mis eeldab teadmisi, oskusi ja oskusi astronoomiliste vaatluste läbiviimiseks, mille alusel horisontaalne astronoomia. ja määratakse kehade ekvatoriaalsed taevakoordinaadid ja täpne aeg; juba distsipliini nimi – "matemaatiline geograafia" räägib hariduse sihipärasusest. Kuni meie sajandi 50. aastate alguseni oli kuni 30–40% koolide astronoomiaõpetajatest pedagoogiliste instituutide loodusgeograafiliste osakondade lõpetajad; geograafiaõpetajate astronoomiline koolitus lõpetati 1971. aastal.

Kuna praegu on füüsikalise geograafia kursuse õpe keskkoolis astronoomia õppest oluliselt ees, tuleks astronoomiliste (peamiselt astromeetriliste) teadmiste propedeutikaks keskastmes kasutada teaduste interdistsiplinaarseid seoseid: lisaks materjal mõningate füüsikaliste omaduste, sisestruktuuri, reljeefi, hüdrosfääri ja atmosfääri kohta Maa, geograafia käigus käsitletakse litosfääri arengu teatud aspekte ja kivimite vanuse määramise meetodeid, millel on teatav seos kosmogooniaga; üksikute kosmiliste nähtuste mõju maapealsetele protsessidele ja nähtustele; plaanis on läbi viia mitmete taevanähtuste vaatlusi: päikesetõus, loojang ja Päikese keskpäeva kõrgus, Kuu faasid, maastikul orienteerumise õpetamine Päikese järgi. Astronoomiat õppides uuendatakse, korratakse, üldistatakse ja fikseeritakse uuel kõrgemal tasemel mitmeid geograafia kulgemise mõisteid, kasutades Maa pöörlemisel ümber oma telje ja ümber Päikese tekitatud taevanähtuste olemuse selgitust. (kehade nähtavuse tingimused erinevatel laiuskraadidel, ajavööndites, kohalikul ja tavaajal, aastaaegade vaheldumisel jne); uurides materjali Maa kui Päikesesüsteemi ühe planeedi ja planeetide kehade pinnal esinevate peamiste füüsikaliste omaduste, siseehituse, topograafia, füüsikaliste tingimuste kohta; planeedisüsteemide moodustumise teooria.

Astronoomia ja bioloogia vahelise seose määrab nende evolutsiooniline olemus. Astronoomia uurib kosmoseobjektide ja nende süsteemide arengut kõigil elutu aine organiseerituse tasanditel samamoodi nagu elusaine evolutsiooni uurib bioloogia. Kõik kosmoseobjektid ja nende süsteemid, nagu ka bioloogilised, arenevad neile iseloomuliku ajaskaalaga. Elutu aine areng kulgeb "lihtsast keeruliseks". Objektide olemasolu ja arengut tingivad sisemised dünaamilised protsessid; evolutsiooni edasiviivateks teguriteks on metagalaktika (universumi) paisumine ja gravitatsiooniline ebastabiilsus. Astronoomia ja bioloogia suhe on tingitud elutu ja eluslooduse evolutsiooni vastastikusest mõjust.

Kõik teised loodusteadused ei ole täielikult evolutsioonilised: need muutuvad ainult ideede ja kontseptuaalse aparatuuri, meetodite ja uurimisvahendite arengu valguses, mis võimaldavad meil laiendada ja süvendada teadmisi nende teaduste teadmiste objektide, kuid materjali kohta. objektid ise koos kogu omavaheliste seoste rikkusega ei arene: füüsika põhiseaduste toime on igavene ega sõltu ajast, pöördumatuid protsesse uuritakse ainult teatud füüsikaharudes (termodünaamika jne); keemiaseadused on samuti pöörduvad ja neid võib pidada aatomite elektronkestade füüsikaliste vastastikmõjude kirjelduseks; geograafia ja geoloogia laiemas tähenduses on planetoloogia ja planetograafia astronoomiliste teaduste harud.

Astronoomia ja bioloogia kursuste interdistsiplinaarsed seosed võib jagada mitmeks tasandiks.

Algteadmiste taseme rakendamisel teema materjali esitamisel on mõlema õppeaine põhisisu otseselt seotud. Selliseid kokkupuutepunkte on suhteliselt vähe: teema "Elu tekkimine Maal" eeldab teatud teadmiste taset Maast kui planeedist, aga ka Maa kui kosmilise keha tekkest ja arengust. Teised kokkupuutepunktid on rubriigid teemast "Ökoloogia" - "Faktoriaalne ökoloogia", mis käsitleb ruumifaktoreid ökoloogilistena ja "Biosfääri doktriin", mis käsitleb biosfääri avatud süsteemina, mille olemasolu eeldab teatud kindlat. energia voog kosmosest.

Küsimused, mille selgitamine nõuab astronoomide ja bioloogide ühist pingutust, on järgmised:

1. Elu tekkimine ja olemasolu Universumis (eksobioloogia: päritolu, levimus, elu eksisteerimise ja arengu tingimused, evolutsiooniteed).
2. Kosmose-maa suhete aluseks olevad protsessid ja nähtused.
3. Astronautika praktilised küsimused (kosmosebioloogia ja meditsiin).
4. Kosmoseökoloogia.
5. Maaväliste tsivilisatsioonide (EK) tekkimine ja olemasolu, arenguviisid, EÜ-ga kokkupuute probleemid.
6. Inimese ja inimkonna roll Universumis (kosmilise evolutsiooni sõltuvuse võimalus bioloogilisest ja sotsiaalsest).

Osa neist küsimustest võib osaliselt kuuluda interdistsiplinaarsete seoste teise tasandi – laiendatud teadmiste taseme alla.

Õpilased peaksid pöörama erilist tähelepanu järgmistele punktidele:

1. Elu tekkimist Maal valmistab ette elutu aine areng Universumis.
2. Elu olemasolu Maal määrab kosmiliste tegurite toime püsivus: päikesekiirguse võimsus ja spektraalne koostis, Maa orbiidi põhikarakteristikute muutumatus ja selle aksiaalne pöörlemine, magnetvälja olemasolu. ja planeedi atmosfäär.
3. Elu areng Maal on suuresti tingitud sujuvatest, ebaolulistest muutustest kosmilistes tegurites; tugevad muutused toovad kaasa katastroofilised tagajärjed (jaotis "Geneetika": kosmilised kiired ja nende käsitlemine mutageensete teguritena).
4. Elu muutub teatud arenguetapis kosmilise mastaabiga teguriks, mis mõjutab planeedi peamiste kestade füüsikalis-keemilisi omadusi (näiteks atmosfääri, hüdrosfääri ja litosfääri ülemiste kihtide koostist ja temperatuuri). .
5. Praegu on inimtegevus muutumas globaalses geofüüsikalises ja isegi kosmilises mastaabis teguriks, mis mõjutab atmosfääri, hüdrosfääri, Maa litosfääri ja Maa-lähedast ruumi ning tulevikus – kogu päikesesüsteemi. Ökoloogia muutub kosmiliseks.
6. Supertsivilisatsioonide intelligentne tegevus võib mõjutada elutu ja elava aine arengut Galaktika ja isegi metagalaktika mastaabis.

1. Mida astronoomia uurib. Astronoomia seos teiste teadustega, selle tähendus

Astronoomia * on teadus, mis uurib taevakehade ja nende süsteemide liikumist, ehitust, päritolu ja arengut. Selle kaudu kogutud teadmisi kasutatakse inimkonna praktilistes vajadustes.

* (See sõna pärineb kahest kreeka sõnast: astron – valgusti, täht inomos – seadus.)

Astronoomia on üks vanemaid teadusi, mis tekkis inimese praktiliste vajaduste põhjal ja arenes koos nendega. Elementaarset astronoomilist teavet teati tuhandeid aastaid tagasi Babülonis, Egiptuses ja Hiinas ning nende riikide rahvad kasutasid seda aja mõõtmiseks ja silmapiiril navigeerimiseks.

Ja meie ajal kasutatakse astronoomiat täpse aja ja geograafiliste koordinaatide määramiseks (navigatsioonis, lennunduses, astronautikas, geodeesias, kartograafias). Astronoomia aitab avakosmose uurimisel ja uurimisel, astronautika arendamisel ja meie planeedi uurimisel kosmosest. Kuid see ei ammenda lahendatavaid ülesandeid.

Meie Maa on osa universumist. Kuu ja päike põhjustavad sellel mõõna ja voolu. Päikesekiirgus ja selle muutused mõjutavad maakera atmosfääris toimuvaid protsesse ja organismide elutegevust. Erinevate kosmiliste kehade mõjumehhanisme Maal uurib ka astronoomia.

Astronoomiakursus lõpetab koolis saadava kehalise, matemaatilise ja loodusteadusliku hariduse.

Kaasaegne astronoomia on tihedalt seotud matemaatika ja füüsikaga, bioloogia ja keemiaga, geograafia, geoloogia ja astronautikaga. Kasutades teiste teaduste saavutusi, see omakorda rikastab neid, stimuleerib nende arengut, püstitades neile uusi ülesandeid.

Astronoomiat õppides tuleb tähelepanu pöörata sellele, milline teave on usaldusväärsed faktid ja millised on teaduslikud oletused, mis võivad ajas muutuda.

Astronoomia uurib ainet kosmoses sellistes olekutes ja mastaapides, mis pole laborites teostatavad, ning avardab seeläbi maailma füüsilist pilti, meie arusaama mateeriast. See kõik on oluline dialektilis-materialistliku looduskäsituse kujunemiseks.

Eelarvestades Päikese ja Kuu varjutuste algust, komeetide ilmumist, näidates Maa ja teiste taevakehade tekke ja arengu loodusteadusliku seletuse võimalust, kinnitab astronoomia, et inimeste teadmistel pole piire.

Möödunud sajandil väitis üks idealistlikest filosoofidest, tõestades inimteadmiste piiratust, et kuigi inimesed suutsid mõõta kaugusi mõne valgustini, ei suuda nad kunagi määrata tähtede keemilist koostist. Peagi avastati aga spektraalanalüüs ja astronoomid ei tuvastanud mitte ainult tähtede atmosfääri keemilist koostist, vaid määrasid ka nende temperatuuri. Ka paljud teised katsed näidata inimkonna teadmiste piire on osutunud vastuvõetamatuks. Niisiis hindasid teadlased esmalt teoreetiliselt Kuu pinna temperatuuri, seejärel mõõtsid seda termoelemendi ja raadiomeetodite abil Maast, seejärel kinnitasid need andmed inimeste loodud ja Kuule saadetud automaatjaamade instrumentidega.

2. Universumi mastaap

Tead juba, et Maa looduslik satelliit - Kuu on meile lähim taevakeha, et meie planeet koos teiste suurte ja väikeste planeetidega on osa päikesesüsteemist, et kõik planeedid tiirlevad ümber Päikese. Päike omakorda, nagu kõik taevas nähtavad tähed, on osa meie tähesüsteemist – galaktikast. Galaktika mõõtmed on nii suured, et isegi kiirusega 300 000 km/s leviv valgus liigub ühest otsast teise saja tuhande aastaga. Selliseid galaktikaid on Universumis palju, kuid need on väga kaugel ja palja silmaga näeme neist ainult ühte – Andromeeda udukogu.

Üksikute galaktikate vahelised kaugused on tavaliselt kümneid kordi suuremad nende suurusest. Universumi ulatuse selgema ülevaate saamiseks vaadake joonist 1.

Tähed on universumis levinuim taevakehade tüüp ning selle põhilised struktuuriüksused on galaktikad ja nende parved. Galaktikate tähtede ja galaktikate vaheline ruum on täidetud väga haruldaste ainetega gaasi, tolmu, elementaarosakeste, elektromagnetkiirguse, gravitatsiooni- ja magnetvälja kujul.

Uurides liikumisseadusi, taevakehade ja nende süsteemide ehitust, päritolu ja arengut, annab astronoomia meile aimu universumi kui terviku ehitusest ja arengust.

Võimalik on tungida Universumi sügavustesse, uurida taevakehade füüsikalist olemust teleskoopide ja muude instrumentide abil, mis tänapäeva astronoomia käsutuses on tänu erinevates teadus- ja tehnikavaldkondades saavutatud edule.

Astronoomia on üks vanimaid teadusi, mille päritolu ulatub kiviaega (VI-III aastatuhande eKr). Astronoomia uurib taevakehade ja nende süsteemide liikumist, ehitust, päritolu ja arengut. Inimest on alati huvitanud küsimus, kuidas teda ümbritsev maailm toimib ja millise koha ta selles hõivab. Tsivilisatsiooni koidikul olid enamikul rahvastel erilised kosmoloogilised müüdid, mis räägivad, kuidas esialgsest kaosest järk-järgult tekib ruum (kord), ilmub kõik, mis inimest ümbritseb: taevas ja maa, mäed, mered ja jõed, taimed ja loomad, samuti inimene ise.

Tuhandeid aastaid on järk-järgult kogunenud teavet taevas toimunud nähtuste kohta. Selgus, et maapealse looduse perioodiliste muutustega kaasnevad muutused tähistaeva välimuses ja Päikese näiline liikumine. Oli vaja arvutada teatud aastaaja algus, et teatud põllutööd õigeaegselt teha: külv, kastmine, koristus.

Kuid seda sai teha ainult Päikese ja Kuu asukoha ja liikumise pikaajaliste vaatluste põhjal koostatud kalendri abil. Nii et vajadus taevakehade regulaarsete vaatluste järele tulenes aja lugemise praktilistest vajadustest. Taevakehade liikumisele omane range perioodilisus on tänapäevalgi kasutusel olevate ajalugemise põhiühikute – päev, kuu, aasta – aluseks. Lihtne toimuvate nähtuste üle mõtisklemine ja nende naiivne tõlgendamine asendusid järk-järgult katsetega vaadeldavate nähtuste põhjuseid teaduslikult selgitada. Kui Vana-Kreekas (VI sajand eKr) algas filosoofia kui loodusteaduse kiire areng, said astronoomilised teadmised inimkultuuri lahutamatuks osaks.

Astronoomia on ainus teadus, mis on saanud oma patrooni muusa - Uraania. Alates iidsetest aegadest on astronoomia ja matemaatika areng olnud tihedalt seotud. Teate ju küll, et kreeka keeles tähendab ühe matemaatika osa – geomeetria – nimi "mõõtmist". Esimesed maakera raadiuse mõõtmised tehti juba 3. sajandil eKr. eKr e. põhinevad astronoomilistel vaatlustel Päikese kõrguse kohta keskpäeval. Ringi ebatavaline, kuid harjumuspärane jaotus 360 ° -ks on astronoomilise päritoluga: see tekkis siis, kui arvati, et aasta pikkus on 360 päeva ja Päike, liikudes iga päev ümber Maa, astub ühe sammu - a. kraadi.

Astronoomilised vaatlused on pikka aega võimaldanud inimestel navigeerida võõral maastikul ja merel. Astronoomiliste meetodite areng koordinaatide määramiseks XV-XVII sajandil. suuresti tänu navigatsiooni arengule ja uute kaubateede otsimisele. Geograafiliste kaartide koostamine, Maa kuju ja suuruse pikaajaline selgitamine sai üheks peamiseks ülesandeks, mida praktiline astronoomia lahendas. Taevakehade vaatlemise teel tee rajamise kunsti, mida nimetatakse navigeerimiseks, ei kasutata nüüd mitte ainult navigatsioonis ja lennunduses, vaid ka astronautikas. Taevakehade liikumise astronoomilised vaatlused ja nende asukoha eelarvutamise vajadus mängisid olulist rolli mitte ainult matemaatika, vaid ka praktilise inimtegevuse jaoks väga olulise füüsikaharu – mehaanika – arengus. Kunagisest ühest loodusteadusest – filosoofiast – välja kasvanud astronoomia, matemaatika ja füüsika pole kunagi kaotanud tihedat sidet üksteisega.

Nende teaduste suhe peegeldub otseselt paljude teadlaste tegevuses. Pole kaugeltki juhuslik, et näiteks Galileo Galilei ja Isaac Newton on tuntud oma tööde poolest nii füüsikas kui ka astronoomias. Lisaks on Newton üks diferentsiaal- ja integraalarvutuse loojaid. Tema poolt 17. sajandi lõpus sõnastatud. universaalse gravitatsiooni seadus avas võimaluse neid matemaatilisi meetodeid rakendada planeetide ja teiste Päikesesüsteemi kehade liikumise uurimiseks. Arvutusmeetodite pidev täiustamine läbi 18. sajandi. tõstis selle astronoomia osa – taevamehaanika – teiste tolle ajastu teaduste seas esiplaanile. Küsimus Maa asukohast universumis, kas see on paigal või liigub ümber Päikese, XVI-XVII sajandil. on muutunud oluliseks nii astronoomia kui ka maailma mõistmise jaoks.

Nicolaus Copernicuse heliotsentriline õpetus ei olnud mitte ainult oluline samm selle teadusliku probleemi lahendamisel, vaid aitas kaasa ka teadusliku mõtlemise stiili muutumisele, avades uue tee toimuvate nähtuste mõistmiseks. Mitu korda on teaduse arengu ajaloos üksikud mõtlejad püüdnud piirata Universumi tundmise võimalusi. Võib-olla juhtus viimane selline katse vahetult enne spektraalanalüüsi avastamist. "Otsus" oli karm: "Me kujutame ette võimalust määrata nende (taevakehade) kuju, kaugused, suurused ja liikumised, kuid me ei saa kunagi mingil juhul uurida nende keemilist koostist ..." (O. Comte). Spektraalanalüüsi avastamine ja selle rakendamine astronoomias tähistas füüsika laialdase kasutamise algust taevakehade olemuse uurimisel ja tõi kaasa universumi teaduse uue haru - astrofüüsika - tekkimise.

Päikesel, tähtedel ja kosmoses eksisteerivate tingimuste ebaharilikkus "maapealsest" vaatenurgast aitas omakorda kaasa füüsikateooriate väljatöötamisele, mis kirjeldavad aine olekut tingimustes, mida Maal on raske luua. Veelgi enam, 20. sajandil, eriti selle teisel poolel, viisid astronoomia saavutused taas, nagu Koperniku ajal, tõsiseid muutusi maailma teaduslikus pildis, universumi arengut puudutavate ideede kujunemist. Selgus, et universum, milles me praegu elame, oli mitu miljardit aastat tagasi täiesti teistsugune – selles polnud ei galaktikaid, tähti ega planeete.

Selle arengu algstaadiumis toimunud protsesside selgitamiseks võttis see kaasa kogu kaasaegse teoreetilise füüsika arsenali, sealhulgas relatiivsusteooria, aatomifüüsika, kvantfüüsika ja elementaarosakeste füüsika. Raketitehnoloogia areng võimaldas inimkonnal siseneda kosmosesse. Ühest küljest avardas see oluliselt kõigi väljaspool Maad asuvate objektide uurimise võimalusi ning tõi kaasa uue tõusu taevamehaanika arengus, mis arvutab edukalt erinevatel eesmärkidel automaatsete ja mehitatud kosmoselaevade orbiite.

Teisest küljest kasutatakse astrofüüsikast pärit kaugseiremeetodeid tänapäeval laialdaselt meie planeedi uurimisel tehissatelliitidelt ja orbitaaljaamadest. Päikesesüsteemi kehade uuringute tulemused võimaldavad paremini mõista Maal toimuvaid globaalseid, sealhulgas evolutsiooniprotsesse. Olles sisenenud oma eksisteerimise kosmoseajastusse ja valmistudes lendudeks teistele planeetidele, ei ole inimkonnal õigust Maad unustada ja ta peab täielikult mõistma vajadust säilitada oma unikaalne loodus.

Astronoomia kui teadusharu struktuur

Ekstragalaktiline astronoomia: gravitatsioonilääts. Nähtavad on mitmed sinised silmusobjektid, mis kujutavad endast sama galaktika mitut kujutist, mis on korrutatud kujutise keskpunkti lähedal asuva kollase galaktikate parve gravitatsiooniläätse efekti tõttu. Objektiivi loob klastri gravitatsiooniväli, mis painutab valguskiiri, mis toob kaasa kaugema objekti kujutise suurenemise ja moonutamise.

Kaasaegne astronoomia on jagatud mitmeks osaks, mis on omavahel tihedalt seotud, seega on astronoomia jaotus mõneti meelevaldne. Astronoomia peamised harud on:

• Astromeetria – uurib tähtede näivaid asukohti ja liikumisi. Varem seisnes astromeetria roll ka geograafiliste koordinaatide ja aja ülitäpses määramises taevakehade liikumist uurides (nüüd kasutatakse selleks muid meetodeid). Kaasaegne astromeetria koosneb:
  • fundamentaalne astromeetria, mille ülesanneteks on taevakehade koordinaatide määramine vaatluste põhjal, tähtede asukohtade kataloogide koostamine ja astronoomiliste parameetrite arvväärtuste määramine - kogused, mis võimaldavad arvestada kehade koordinaatide regulaarseid muutusi;
  • sfääriline astronoomia, mis arendab erinevate koordinaatsüsteemide abil matemaatilisi meetodeid taevakehade näivate asukohtade ja liikumiste määramiseks, samuti teooriat valgustite koordinaatide korrapärase muutumise kohta ajas;
• Teoreetiline astronoomia pakub meetodeid taevakehade orbiitide määramiseks nende näiva asukoha järgi ja meetodid taevakehade efemeriidide (nähtavad asendid) arvutamiseks nende orbiitide teadaolevate elementide põhjal (pöördprobleem).
• Taevamehaanika uurib taevakehade liikumisseadusi universaalsete gravitatsioonijõudude mõjul, määrab taevakehade massid ja kuju ning nende süsteemide stabiilsuse.

Need kolm osa lahendavad peamiselt astronoomia esimest probleemi (taevakehade liikumise uurimine) ja neid nimetatakse sageli nn. klassikaline astronoomia.

• Astrofüüsika uurib taevaobjektide ehitust, füüsikalisi omadusi ja keemilist koostist. See jaguneb: a) praktiliseks (vaatlus)astrofüüsikaks, milles arendatakse ja rakendatakse astrofüüsika uurimise praktilisi meetodeid ning nendega seotud instrumente ja instrumente; b) teoreetiline astrofüüsika, milles füüsikaseaduste alusel selgitatakse vaadeldavaid füüsikalisi nähtusi.

Konkreetsete uurimismeetoditega eristatakse mitmeid astrofüüsika harusid.

• Tähtede astronoomia uurib tähtede, tähesüsteemide ja tähtedevahelise aine ruumilise jaotuse ja liikumise seaduspärasusi, võttes arvesse nende füüsikalisi iseärasusi.

Nendes kahes osas lahendatakse peamiselt astronoomia teise probleemi (taevakehade ehituse) küsimusi.

• Kosmogoonia käsitleb taevakehade, sealhulgas meie Maa päritolu ja arengut.
• Kosmoloogia uurib universumi ehituse ja arengu üldisi mustreid.

Kõigile taevakehade kohta saadud teadmistele tuginedes lahendavad astronoomia kaks viimast osa selle kolmandat probleemi (taevakehade päritolu ja areng).

Üldastronoomia kursus sisaldab süstemaatilist informatsiooni erinevate astronoomiaharude peamiste meetodite ja peamiste tulemuste kohta.

Üks uus, alles 20. sajandi teisel poolel kujunenud suund on arheoastronoomia, mis uurib muistsete inimeste astronoomilisi teadmisi ja aitab dateerida iidseid struktuure, mis põhinevad Maa pretsessiooni fenomenil.

tähtede astronoomia

Sipelga planeetide udukogu – Mz3. Surevast kesktähest lähtuv gaasipurse näitab sümmeetrilist mustrit, erinevalt tavapäraste plahvatuste kaootilistest mustritest.

Peaaegu kõik vesinikust ja heeliumist raskemad elemendid tekivad tähtedes.

Astronoomia ained

Astronoomia ülesanded

Peamised ülesanded astronoomia on:

1. Taevakehade nähtavate ja seejärel tegelike asukohtade ja liikumiste uurimine ruumis, nende suuruse ja kuju määramine.
2. Taevakehade ehituse uurimine, neis leiduva aine keemilise koostise ja füüsikaliste omaduste (tihedus, temperatuur jne) uurimine.
3. Üksikute taevakehade ja nendest moodustuvate süsteemide tekke ja arengu probleemide lahendamine.
4. Universumi kõige üldisemate omaduste uurimine, Universumi vaadeldava osa – metagalaktika – teooria konstrueerimine.

Nende probleemide lahendamine eeldab tõhusate, nii teoreetiliste kui ka praktiliste uurimismeetodite loomist. Esimene probleem lahendatakse pikaajaliste vaatluste abil, mis said alguse iidsetest aegadest, aga ka mehaanikaseaduste alusel, mis on tuntud juba umbes 300 aastat. Seetõttu on meil selles astronoomiavaldkonnas kõige rikkalikum teave, eriti Maale suhteliselt lähedal asuvate taevakehade kohta: Kuu, Päike, planeedid, asteroidid jne.

Teise probleemi lahendus sai võimalikuks tänu spektraalanalüüsi ja fotograafia tulekule. Taevakehade füüsikaliste omaduste uurimine algas 19. sajandi teisel poolel ja peamised probleemid - alles viimastel aastatel.

Kolmas ülesanne nõuab vaadeldava materjali kogumist. Praegu ei piisa sellistest andmetest taevakehade ja nende süsteemide tekke- ja arenguprotsessi täpseks kirjeldamiseks. Seetõttu piiravad selle valdkonna teadmisi vaid üldised kaalutlused ja mitmed enam-vähem usutavad hüpoteesid.

Neljas ülesanne on suurim ja raskeim. Praktika näitab, et olemasolevatest füüsikateooriatest selle lahendamiseks ei piisa. On vaja luua üldisem füüsikateooria, mis suudab kirjeldada aine olekut ja füüsikalisi protsesse tiheduse, temperatuuri, rõhu piirväärtuste juures. Selle probleemi lahendamiseks on vaja vaatlusandmeid universumi piirkondades, mis asuvad mitme miljardi valgusaasta kaugusel. Kaasaegsed tehnilised võimalused ei võimalda neid valdkondi üksikasjalikult uurida. Sellegipoolest on see ülesanne praegu kõige pakilisem ja seda lahendavad edukalt mitme riigi, sealhulgas Venemaa astronoomid.

Astronoomia ajalugu

Juba iidsetel aegadel märkasid inimesed seost taevakehade taevas liikumise ja perioodiliste ilmamuutuste vahel. Seejärel segati astronoomia põhjalikult astroloogiaga. Teadusliku astronoomia lõplik eraldumine toimus renessansiajal ja võttis kaua aega.

Astronoomia on üks vanimaid teadusi, mis tekkis inimkonna praktilistest vajadustest. Tähtede ja tähtkujude asukoha järgi määrasid ürgsed põllumehed aastaaegade alguse. Rändhõimud juhtisid päike ja tähed. Ajaloo vajadus viis kalendri loomiseni. On tõendeid, et isegi eelajaloolised inimesed teadsid Päikese, Kuu ja mõne tähe tõusmise ja loojumisega seotud peamisi nähtusi. Päikese- ja kuuvarjutuste perioodiline kordumine on olnud teada juba väga pikka aega. Vanimatest kirjalikest allikatest leiab nii astronoomiliste nähtuste kirjeldusi kui ka primitiivseid arvutusskeeme heledate taevakehade päikesetõusu ja loojangu aja ennustamiseks ning ajalugemise ja kalendri pidamise meetodeid. Astronoomia arenes edukalt välja Vana-Babülonis, Egiptuses, Hiinas ja Indias. Hiina kroonika kirjeldab Päikesevarjutust, mis leidis aset 3. aastatuhandel eKr. e) teooriad, mis seletasid ja ennustasid arenenud aritmeetika ja geomeetria põhjal Päikese, Kuu ja heledate planeetide liikumist, töötati välja Vahemere maades eelkristliku ajastu viimastel sajanditel ja , koos lihtsate, kuid tõhusate instrumentidega, teenisid praktilisi eesmärke kuni renessansiajastuni.

Astronoomia saavutas eriti suure arengu Vana-Kreekas. Pythagoras jõudis esmalt järeldusele, et Maal on sfääriline kuju, ja Samose Aristarchos pakkus, et Maa tiirleb ümber Päikese. Hipparkhos 2. sajandil eKr e. koostas ühe esimestest staarkataloogidest. Ptolemaiose teoses "Almagest", mis on kirjutatud 2 spl. n. e., välja toodud nn. maailma geotsentriline süsteem, mis on üldtunnustatud peaaegu poolteist tuhat aastat. Keskajal saavutas astronoomia märkimisväärse arengu idamaades. 15. sajandil Ulugbek ehitas Samarkandi lähedale tol ajal täpsete instrumentidega observatooriumi. Siin koostati esimene tähtede kataloog pärast Hipparkhost. Alates 16. sajandist algab astronoomia areng Euroopas. Seoses kaubanduse ja meresõidu arengu ning tööstuse tekkega esitati uusi nõudeid, mis aitasid kaasa teaduse vabanemisele religiooni mõjust ja tõid kaasa mitmeid suuri avastusi.

Kaasaegse astronoomia sündi seostatakse Ptolemaiose maailma geotsentrilise süsteemi tagasilükkamisega (II sajand) ja selle asendamisega Nicolaus Copernicuse heliotsentrilise süsteemiga (16. sajandi keskpaik), alustades uuringute alustamist taevakehade uurimisel. teleskoop (Galileo, 17. sajandi algus) ja universaalse külgetõmbeseaduse avastamine (Isaac Newton, 17. sajandi lõpp). XVIII-XIX sajand oli astronoomia jaoks päikesesüsteemi, meie galaktika ning tähtede, Päikese, planeetide ja muude kosmiliste kehade füüsikalise olemuse kohta teabe ja teadmiste kogumise periood. Suurte teleskoopide tulek ja süstemaatiliste vaatluste rakendamine viis avastuseni, et Päike on osa tohutust kettakujulisest süsteemist, mis koosneb paljudest miljarditest tähtedest – galaktikatest. 20. sajandi alguses avastasid astronoomid, et see süsteem on üks miljonitest sarnastest galaktikatest. Teiste galaktikate avastamine andis tõuke galaktilise astronoomia arengule. Galaktikate spektrite uurimine võimaldas Edwin Hubble'il 1929. aastal paljastada "galaktikate languse" fenomeni, mida hiljem selgitati universumi üldise paisumise põhjal.

20. sajandil jagunes astronoomia kaheks põhiharuks: vaatluslikuks ja teoreetiliseks. Vaatlusastronoomia keskendub taevakehade vaatlustele, mida seejärel analüüsitakse füüsika põhiseadusi kasutades. Teoreetiline astronoomia on keskendunud astronoomiliste objektide ja nähtuste kirjeldamiseks mõeldud mudelite (analüütiliste või arvuti) väljatöötamisele. Need kaks haru täiendavad üksteist: teoreetiline astronoomia otsib selgitusi vaatlustulemustele ning vaatlusastronoomiat kasutatakse teoreetiliste järelduste ja hüpoteeside kinnitamiseks.

20. sajandi teadus-tehnoloogiline revolutsioon avaldas äärmiselt suurt mõju astronoomia arengule üldiselt ja eriti astrofüüsikale. Kõrge eraldusvõimega optiliste ja raadioteleskoopide loomine, rakettide ja Maa tehissatelliitide kasutamine atmosfääriväliste astronoomiliste vaatluste jaoks tõi kaasa uut tüüpi kosmiliste kehade avastamise: raadiogalaktikad, kvasarid, pulsarid, röntgenikiirgusallikad jne. süsteemid. 20. sajandi astrofüüsika saavutus oli relativistlik kosmoloogia – universumi kui terviku evolutsiooni teooria.

2009. aasta kuulutas ÜRO rahvusvaheliseks astronoomiaaastaks (IYA2009). Põhitähelepanu on suunatud avalikkuse huvi ja astronoomia mõistmise suurendamisele. See on üks väheseid teadusi, kus mitteprofessionaalid saavad endiselt aktiivset rolli mängida. Amatöörastronoomia on kaasa aidanud mitmetele olulistele astronoomilistele avastustele.

Astronoomilised vaatlused

Astronoomias saadakse teavet peamiselt kosmoses nähtava valguse ja muude elektromagnetilise kiirguse spektrite tuvastamisel ja analüüsimisel. Astronoomilisi vaatlusi saab jagada vastavalt elektromagnetilise spektri piirkonnale, milles mõõtmisi tehakse. Mõningaid spektri osi saab vaadelda Maalt (s.o selle pinnalt), teisi vaatlusi tehakse ainult kõrgel või kosmoses (Maa ümber tiirlevatel kosmoselaevadel). Nende õpperühmade üksikasjad on toodud allpool.

Optiline astronoomia

Ajalooliselt on optiline astronoomia (nimetatud ka nähtava valguse astronoomiaks) kosmoseuuringute vanim vorm – astronoomia. Optiline pilt joonistati esmalt käsitsi. 19. sajandi lõpus ja suurema osa 20. sajandist tehti uurimistööd piltide põhjal, mis saadi fototehnikaga tehtud fotode abil. Kaasaegne kujutis saadakse digitaalsete detektorite, eelkõige laenguga seotud seadme (CCD) detektorite abil. Kuigi nähtav valgus katab vahemikku ligikaudu 4000 Ǻ kuni 7000 Ǻ (400-700 nanomeetrit), saab selles vahemikus kasutatavaid seadmeid kasutada ka sellele lähedaste ultraviolett- ja infrapunavahemike uurimiseks.

infrapuna astronoomia

Infrapuna-astronoomia käsitleb infrapunakiirguse uurimist, tuvastamist ja analüüsi kosmoses. Kuigi selle lainepikkus on lähedane nähtava valguse lainepikkusele, neeldub infrapunakiirgus atmosfääri tugevalt, lisaks on Maa atmosfääris märkimisväärne infrapunakiirgus. Seetõttu peaksid infrapunakiirguse uurimise vaatluskeskused asuma kõrgetes ja kuivades kohtades või kosmoses. Infrapunaspekter on kasulik selliste objektide uurimiseks, mis on liiga külmad, et kiirata nähtavat valgust sellistelt objektidelt nagu planeedid ja täheketaste ümbrus. Infrapunakiired võivad läbida tolmupilvi, mis neelavad nähtavat valgust, võimaldades vaadelda noori tähti molekulaarpilvedes ja galaktika tuumades. Mõned molekulid kiirgavad infrapunas võimsalt ja seda saab kasutada kosmoses toimuvate keemiliste protsesside uurimiseks (näiteks vee tuvastamiseks komeetides).

ultraviolett astronoomia

Ultraviolettastronoomiat kasutatakse peamiselt üksikasjalikuks vaatluseks ultraviolettkiirguse lainepikkustel umbes 100–3200 Ǻ (10–320 nanomeetrit). Nendel lainepikkustel valgus neeldub Maa atmosfääris, mistõttu seda vahemikku uuritakse atmosfääri ülakihtidest või kosmosest. Ultraviolettastronoomia sobib paremini kuumade tähtede (OP-tähed) uurimiseks, kuna põhiosa kiirgusest langeb sellele vahemikule. See hõlmab siniste tähtede uuringuid teistes galaktikates ja planeetide udukogudes, supernoova jäänustest ja aktiivsetest galaktikate tuumadest. Ultraviolettkiirgust neelab aga kergesti tähtedevaheline tolm, mistõttu on mõõtmise käigus vaja teha korrektsioon viimase esinemise suhtes kosmosekeskkonnas.

raadioastronoomia

Väga suur hulk raadioteleskoope USA-s New Mexico osariigis Siroccos

Raadioastronoomia uurib kiirgust, mille lainepikkus on suurem kui üks millimeeter (ligikaudu). Raadioastronoomia erineb enamikust teistest astronoomiliste vaatluste tüüpidest selle poolest, et uuritud raadiolaineid saab käsitleda just lainetena, mitte üksikute footonitena. Seega on võimalik mõõta nii raadiolaine amplituudi kui ka faasi ning seda pole lühilaineribadel nii lihtne teha.

Kuigi osa raadiolaineid kiirgavad astronoomilised objektid soojuskiirgusena, on suurem osa Maalt vaadeldavast raadioemissioonist sünkrotronkiirgus, mis tekib elektronide liikumisel magnetväljas. Lisaks tekitab tähtedevaheline gaas mõningaid spektrijooni, eriti neutraalse vesiniku 21 cm spektrijoont.

Raadioraadiuses vaadeldakse mitmesuguseid kosmoseobjekte, eriti supernoovad, tähtedevahelist gaasi, pulsareid ja aktiivseid galaktikatuumi.

röntgenastronoomia

Röntgenastronoomia uurib astronoomilisi objekte röntgenikiirguse piirkonnas. Objektid kiirgavad tavaliselt röntgenikiirgust järgmistel põhjustel:

Kuna Maa atmosfäär neelab röntgenikiirgust, tehakse röntgenikiirguse vaatlusi peamiselt orbitaaljaamadest, rakettidest või kosmoselaevadest. Tuntud röntgenikiirguse allikad kosmoses on järgmised: röntgenikiirte binaarid, pulsarid, supernoova jäänused, elliptilised galaktikad, galaktikaparved ja aktiivsed galaktika tuumad.

gamma astronoomia

Astronoomilised gammakiired ilmnevad elektromagnetilise spektri lühikese lainepikkusega astronoomiliste objektide uurimisel. Gammakiirgust saab jälgida otse satelliitidelt, nagu Comptoni teleskoop või spetsiaalsed teleskoobid, mida nimetatakse Tšerenkovi atmosfääriteleskoobideks. Need teleskoobid ei mõõda tegelikult gammakiirgust otseselt, vaid püüavad kinni nähtava valguse sähvatused, mis tekivad gammakiirguse neeldumisel Maa atmosfääris, mis on tingitud mitmesugustest füüsikalistest protsessidest, mis toimuvad neeldumise käigus tekkivate laetud osakestega, nagu Comptoni efekt või Tšerenkovi kiirgus. .

Enamik gammakiirguse allikaid on tegelikult gammakiirguse allikad, mis kiirgavad ainult gammakiirgust lühikese aja jooksul, mis ulatub mõnest millisekundist kuni tuhandete sekunditeni, enne kui hajuvad ruumi avarusele. Ainult 10% gammakiirguse allikatest on ajutised allikad. Statsionaarsete gammaallikate hulka kuuluvad pulsarid, neutrontähed ja mustade aukude kandidaadid aktiivsetes galaktika tuumades.

Väljade astronoomia, mis ei põhine elektromagnetilisel spektril

Väga suurte vahemaade põhjal ei jõua Maale mitte ainult elektromagnetkiirgus, vaid ka muud tüüpi elementaarosakesed.

Gravitatsioonilainete astronoomia, mille eesmärk on kasutada gravitatsioonilainete detektoreid kompaktsete objektide vaatlusandmete kogumiseks, võib saada uueks suunaks astronoomia meetodite mitmekesisuses. Mitu vaatluskeskust on juba ehitatud, näiteks LIGO Gravitational Observatory Laser Interferometer, kuid gravitatsioonilaineid on väga raske tuvastada ja need jäävad endiselt tabamatuks.

Planeedi astronoomia kasutab ka otsest uurimist, kasutades kosmoseaparaate, ja "proovi ja tagasi" tüüpi uurimismissioone (proovi tagastamine). Nende hulka kuuluvad andurite abil lendamised; maandurid, millega saab teha katseid objektide pinnal, samuti võimaldada materjalide või objektide kaugseiret ja missioone tuua proove Maale otseseks laboratoorseks uuringuks.

Astromeetria ja taevamehaanika

Üks vanemaid astronoomia alajaotisi käsitleb taevaobjektide asukoha mõõtmist. Seda astronoomia haru nimetatakse astromeetriaks. Ajalooliselt täpsed teadmised Päikese, Kuu, planeetide ja tähtede asukohtade kohta mängivad navigeerimisel ülimalt olulist rolli. Planeetide asukoha hoolikad mõõtmised on viinud gravitatsioonihäirete sügava mõistmiseni, mis on võimaldanud suure täpsusega määrata nende asukohta minevikus ja ette näha tulevikku. Seda haru tuntakse taevamehaanika nime all. Nüüd võimaldab Maalähedaste objektide jälgimine ennustada nii nende lähenemist kui ka erinevate objektide võimalikke kokkupõrkeid Maaga.

Lähedal asuvate tähtede täheparallaksite mõõtmised on aluseks süvakosmoses asuvate kauguste määramisel, mida kasutatakse universumi skaala mõõtmiseks. Need mõõtmised andsid aluse kaugete tähtede omaduste määramiseks; omadusi saab võrrelda naabertähtedega. Taevakehade radiaalkiiruste ja õigete liikumiste mõõtmised võimaldavad uurida nende süsteemide kinemaatikat meie galaktikas. Astromeetrilisi tulemusi saab kasutada tumeaine jaotuse mõõtmiseks galaktikas.

1990. aastatel rakendati suurte Päikeseväliste planeetide (naabertähtede ümber tiirlevad planeedid) tuvastamiseks tähtede võnkumiste mõõtmise astromeetrilisi meetodeid.

Atmosfääriväline astronoomia

Taevakehade ja kosmosekeskkonna uurimismeetodite seas on erilisel kohal kosmosetehnoloogiat kasutav teadustöö. Alguse pani 1957. aastal NSV Liidus maailma esimese kunstliku Maa satelliidi start. Kosmoselaevad võimaldasid läbi viia uuringuid elektromagnetilise kiirguse kõigis lainepikkuste vahemikes. Seetõttu nimetatakse tänapäevast astronoomiat sageli kogu laine astronoomiaks. Atmosfäärivälised vaatlused võimaldavad vastu võtta kosmoses kiirgust, mida Maa atmosfäär neelab või muudab suuresti: Maani ei jõua teatud lainepikkusega raadioemissioonid, samuti Päikeselt ja teistelt kehadelt tuleva korpuskulaarne kiirgus. Nende tähtede ja udukogude, planeetidevahelise ja tähtedevahelise keskkonna varem kättesaamatud kiirguse uurimine on oluliselt rikastanud meie teadmisi universumi füüsikaliste protsesside kohta. Eelkõige avastati varem tundmatud röntgenkiirguse allikad, röntgenpulsarid. Palju infot meist kaugemal asuvate kehade ja nende süsteemide olemuse kohta on saadud ka tänu erinevatele kosmoselaevadele paigaldatud spektrograafide abil tehtud uuringutele.

Teoreetiline astronoomia

Peamine artikkel: Teoreetiline astronoomia

Teoreetilised astronoomid kasutavad laia valikut tööriistu, mille hulka kuuluvad analüütilised mudelid (näiteks tähtede ligikaudse käitumise polütroopid) ja numbrilised simulatsiooniarvutused. Igal meetodil on oma eelised. Analüütiline protsessimudel suudab tavaliselt paremini mõista, miks see (midagi) toimub. Numbrilised mudelid võivad viidata nähtuste ja mõjude olemasolule, mis muidu ilmselt ei oleks nähtavad.

Astronoomia valdkonna teoreetikud püüavad luua teoreetilisi mudeleid ja uurida nende simulatsioonide mõju uuringute kaudu. See võimaldab vaatlejatel otsida andmeid, mis võivad mudeli ümber lükata või aidata valida mitme alternatiivse või vastuolulise mudeli vahel. Teoreetikud katsetavad ka mudeli loomist või muutmist uute andmete põhjal. Ebaühtluse korral on üldine tendents püüda mudeli muudatusi minimeerida ja tulemust korrigeerida. Mõnel juhul võib aja jooksul saadav suur hulk vastuolulisi andmeid viia mudeli täieliku loobumiseni.

Teemad, mida uurivad teoreetilised astronoomid: tähedünaamika ja galaktikate evolutsioon; universumi laiaulatuslik struktuur; kosmiliste kiirte päritolu, üldrelatiivsusteooria ja füüsiline kosmoloogia, eelkõige tähtede kosmoloogia ja astrofüüsika. Astrofüüsikaline relatiivsusteooria on vahend selliste suuremahuliste struktuuride omaduste hindamiseks, mille puhul gravitatsioonil on füüsikalistes nähtustes oluline roll, ning mustade aukude uurimise, astrofüüsika ja gravitatsioonilainete uurimise aluseks. Mõned laialdaselt tunnustatud ja uuritud astronoomia teooriad ja mudelid on nüüd kaasatud Lambda-CDM mudelitesse, Suuresse Paugusse, kosmose laienemisse, tumeainesse ja füüsika põhiteooriatesse.

amatöörastronoomia

Astronoomia on üks teadusi, milles amatööride panus võib olla märkimisväärne. Üldiselt vaatlevad kõik amatöörastronoomid erinevaid taevaobjekte ja nähtusi suuremal määral kui teadlased, kuigi nende tehniline ressurss on palju väiksem kui riigiasutuste võimalused, mõnikord ehitavad nad seadmeid iseseisvalt (nagu see oli 2 sajandit tagasi). Lõpuks tuli enamik teadlasi sellest keskkonnast. Amatöörastronoomide peamised vaatlusobjektid on: Kuu, planeedid, tähed, komeedid, meteoorisadu ja mitmesugused süvataeva objektid, nimelt: täheparved, galaktikad ja udukogud. Amatöörastronoomia üks harudest, amatöörastrofotograafia, näeb ette öötaeva osade fotograafilist fikseerimist. Paljud harrastajad tahaksid spetsialiseeruda teatud teemade, objektide tüüpide või neid huvitavate sündmuste vaatlemisele.

Amatöörastronoomid panustavad astronoomiasse ka tulevikus. Tõepoolest, see on üks väheseid erialasid, kus amatööride panus võib olla märkimisväärne. Üsna sageli teevad nad punktmõõtmisi, mida kasutatakse väikeplaneetide orbiitide täpsustamiseks, osaliselt näitavad nad ka komeete ja regulaarselt muutlike tähtede vaatlusi. Ja digitaaltehnoloogia areng on võimaldanud amatööridel astrofotograafias teha muljetavaldavaid edusamme.

Vaata ka

Koodid teadmiste klassifikatsioonisüsteemides

• Riiklik teadusliku ja tehnilise teabe rubrikaator (SRSTI) (seisuga 2001): 41 ASTRONOOMIA

Märkmed

1. , Koos. 5
2. Marochnik L.S. Kosmosefüüsika. - 1986.
3. Elektromagnetiline spekter. NASA. Arhiveeritud originaalist 5. septembril 2006. Laaditud 8. septembril 2006.
4. Moore, P. Philipi universumi atlas. – Suurbritannia: George Philis Limited, 1997. – ISBN 0-540-07465-9
5. Personal. Miks on infrapuna astronoomia kuum teema, ESA(11. september 2003). Arhiveeritud originaalist 30. juulil 2012. Vaadatud 11. augustil 2008.
6. Infrapunaspektroskoopia – ülevaade NASA/IPAC. Arhiveeritud originaalist 5. augustil 2012. Vaadatud 11. augustil 2008.
7. Alleni astrofüüsikalised kogused / Cox, A. N .. - New York: Springer-Verlag, 2000. - Lk 124. - ISBN 0-387-98746-0
8. Penston, Margaret J. Elektromagnetiline spekter. Osakeste füüsika ja astronoomia teadusnõukogu (14. august 2002). Arhiveeritud originaalist 8. septembril 2012. Vaadatud 17. augustil 2006.
9. Gaisser Thomas K. Kosmilised kiired ja osakeste füüsika. - Cambridge University Press, 1990. - Lk 1–2. - ISBN 0-521-33931-6
10. Tammann, G. A.; Thielemann, F. K.; Trautmann, D. Uute akende avamine Universumi vaatlemisel. Eurofüüsika uudised (2003). Arhiveeritud originaalist 6. septembril 2012. Vaadatud 3. veebruaril 2010.
11. Calvert, James B. Taevamehaanika. Denveri Ülikool (28. märts 2003). Arhiveeritud originaalist 7. septembril 2006. Vaadatud 21. augustil 2006.
12. Täppisastromeetria saal. Virginia ülikooli astronoomiaosakond. Arhiveeritud originaalist 26. augustil 2006. Vaadatud 10. augustil 2006.
13. Wolszczan, A.; Frail, D. A. (1992). "Planeedisüsteem millisekundilise pulsari PSR1257+12 ümber". Loodus 355 (6356): 145–147. DOI: 10.1038/355145a0. Bibkood: 1992Natur.355..145W.
14. Roth, H. (1932). "Aeglaselt kokkutõmbuv või laienev vedelikusfäär ja selle stabiilsus". Füüsiline ülevaade 39 (3): 525–529. DOI:10.1103/PhysRev.39.525. Bibkood : 1932PhRv...39..525R .
15. Eddington A.S. Tähtede sisemine põhiseadus. - Cambridge University Press, 1926. - ISBN 978-0-521-33708-3
16. Mims III, Forrest M. (1999). "Amatöörteadus – tugev traditsioon, helge tulevik". Teadus 284 (5411): 55–56. DOI: 10.1126/teadus.284.5411.55. Bibkood: 1999Sci...284...55M . "Astronoomia on olnud tõsiste amatööride jaoks traditsiooniliselt üks viljakamaid valdkondi [...]"
17. Ameerika meteoroloogiaühing. Arhiveeritud originaalist 22. augustil 2006. Vaadatud 24. augustil 2006.
18. Lodriguss, Jerry Valguse püüdmine: astrofotograafia. Arhiveeritud originaalist 1. septembril 2006. Vaadatud 24. augustil 2006.
19. Ghigo, F. Karl Jansky ja kosmiliste raadiolainete avastamine. Riiklik raadioastronoomia vaatluskeskus (7. veebruar 2006). Arhiveeritud originaalist 31. augustil 2006. Vaadatud 24. augustil 2006.
20. Cambridge'i raadioamatöörastronoomid. Arhiveeritud originaalist 24. mail 2012. Vaadatud 24. augustil 2006.
21. Rahvusvaheline Okkultatsiooni Ajastuse Assotsiatsioon. Arhiveeritud originaalist 21. augustil 2006. Vaadatud 24. augustil 2006.
22. Edgar Wilsoni auhind. IAU astronoomiliste telegrammide keskbüroo. Arhiveeritud originaalist 24. oktoobril 2010. Laaditud 24. oktoobril 2010.
23. Ameerika muutuvate tähtede vaatlejate assotsiatsioon. AAVSO. Arhiveeritud originaalist 2. veebruaril 2010. Laaditud 3. veebruaril 2010.

Kirjandus

• Kononovitš E. V., Moroz V. I. Astronoomia üldkursus / Toim. Ivanova V. V. – 2. väljaanne. - M .: URSS toimetus, 2004. - 544 lk. - (Klassikaline ülikooliõpik). - ISBN 5-354-00866-2 (Laaditud 31. oktoobril 2012)
• Stephen Maran. Astronomy for Dummies = Astronomy For Dummies. - M .: "Dialektika", 2006. - S. 256. - ISBN 0-7645-5155-8
• Povituhin B.G. Astromeetria. Taevamehaanika: õpik. - Biysk: NIC BiGPI, 1999. - 90 lk.

Astronoomia on ehk kõige huvitavam teadus kõigist kooliainetest. Oh, kui kahju, et tal on nii vähe tunde õppimiseks.

Sõna "astronoomia" pärineb kreeka keelest: astron - täht Ja nomos – seadus, - See kosmiliste kehade, süsteemide ja universumi kui terviku ehituse ja arengu teadus.

Astronoomia on vanim teadus. Astronoomia sündi seostati maailma geotsentrilise süsteemi tagasilükkamisega (mille töötas välja 2. sajandil Ptolemaios) ja selle asendamisega heliotsentrilise süsteemiga (autor Nicolaus Copernicus, 16. sajandi keskpaik), teleskoopilise süsteemi algusega. taevakehade uuringud (Galileo Galilei, 17. sajandi algus) ja universaalse gravitatsiooniseaduse avastamine (Isaac Newton, 17. sajandi lõpp).

18.–19. sajand oli astronoomia jaoks periood, mil koguti andmeid Päikesesüsteemi, Galaktika ning tähtede, Päikese, planeetide ja muude kosmiliste kehade füüsikalise olemuse kohta.

Ekstragalaktiline astronoomia hakkas arenema 20. sajandil. Galaktikate spektrite uurimine võimaldas E. Hubble'il (1929) tuvastada A. A. Friedmani (1922) ennustatud Universumi üldist paisumist A. Einsteini aastatel 1915-16 loodud gravitatsiooniteooria põhjal. Kõrge eraldusvõimega optiliste ja raadioteleskoopide loomine, rakettide ja Maa tehissatelliitide kasutamine atmosfääriväliste astronoomiliste vaatluste jaoks viis mitmete uut tüüpi kosmiliste kehade avastamiseni: raadiogalaktikad, kvasarid, pulsarid, röntgenikiirgusallikad. jne. Töötati välja tähtede evolutsiooni teooria ja Päikesesüsteemi kosmogoonia alused. 20. sajandi astrofüüsika suurim saavutus oli relativistlik kosmoloogia – universumi kui terviku evolutsiooni teooria.

Astronoomiateadus koosneb järgmistest osadest:

• Sfääriline astronoomia- astronoomia haru, mis arendab matemaatilisi meetodeid taevasfääris kosmiliste kehade näiva asukoha ja liikumise uurimisega seotud probleemide lahendamiseks.
• Praktiline astronoomia- astronoomiliste instrumentide ja astronoomiliste vaatluste põhjal aja, geograafiliste koordinaatide ja suundade asimuutide määramise meetodite õpetus.
• Astrofüüsika- astronoomia haru, mis uurib taevakehade ja nende süsteemide füüsikalist olekut ja keemilist koostist, tähtedevahelist ja galaktikatevahelist keskkonda, samuti neis toimuvaid protsesse. Astrofüüsika peamised osad:
  • planeetide ja nende satelliitide füüsika
  • päikese füüsika
  • tähtede atmosfääri füüsika
  • tähtedevaheline meedium
  • tähtede siseehituse ja nende evolutsiooni teooria
• Taevamehaanika– astronoomia haru, mis uurib Päikesesüsteemi kehade liikumist nende ühises gravitatsiooniväljas. Taevamehaanika probleemid hõlmavad üldiste küsimuste käsitlemist taevakehade liikumisest gravitatsiooniväljas ja konkreetsete objektide (planeedid, Maa tehissatelliidid jne) liikumisest; astronoomiliste konstantide väärtuste määramine; efemeriidide koostamine.
• tähtede astronoomia– astronoomia haru, mis uurib tähesüsteemide (parvede ja galaktikate) ehituse, koostise, dünaamika ja evolutsiooni üldseadusi.
• ekstragalaktiline astronoomia– astronoomia haru, mis uurib väljaspool meie tähesüsteemi – Galaktikat – asuvaid kosmilisi kehasid (tähti, galaktikaid, kvasareid jne).
• Kosmogoonia- astronoomia haru, mis uurib kosmiliste kehade ja nende süsteemide (planeedid ja päikesesüsteem tervikuna, tähed, galaktikad) tekkimist ja arengut.
• Kosmoloogia– Universumi kui terviku füüsikaline õpetus, mis põhineb astronoomilisteks vaatlusteks saadaoleva universumi selle osa kõige üldisemate omaduste uurimise tulemustel. Kosmoloogia üldjäreldustel on suur üldteaduslik ja filosoofiline tähendus. Kaasaegses kosmoloogias levinuim kuuma Universumi mudel, mille kohaselt paisuvas Universumis oli varajases arengustaadiumis aine ja kiirgus väga kõrge temperatuuri ja tihedusega. Laienemine tõi kaasa nende järkjärgulise jahtumise, aatomite moodustumise ja seejärel (gravitatsioonilise kondensatsiooni tulemusena) protogalaktikate, galaktikate, tähtede ja muude kosmiliste kehade tekke.