Отличия наук о космосе
С ростом популярности космической тематики в информационных потоках, нас окружающих, всё больше и больше людей задаются вопросом – а чем занимаются многочисленные учёные, изучающие космическое пространство? Ответ на этот вопрос не так очевиден, как может показаться на первый взгляд, ведь за последние десятилетия исследования космоса сделали огромный рывок вперёд. Что ж, попытаемся разобраться в многообразии космических наук.
Астрономия
Самая древняя из наук, изучающих космос, и, наверное, наиболее известная из всех них. Именно астрономические приборы и инструменты первыми приходят на ум, когда говорят об исследовании Вселенной – исполинские «тарелки» радиотелескопов, белоснежные купола обсерваторий и немыслимо дорогие космические телескопы вроде «Хаббла». Всё это находится в ведении наблюдательной астрономии, чья история насчитывает не одну тысячу лет. Ещё в Древнем Китае и Древней Греции люди, глядя на звёзды, пытались понять, как устроен наш мир. Тогда же возникают и первые инструменты – секстанты и астролябии, что верой и правдой служили учёным и путешественникам на протяжении двух тысячелетий.
Древняя астрономия, зачастую перемешивающаяся с религией и предрассудками, к началу XVII века превращается в точную науку. Астрономы берут на вооружение первые оптические инструменты, телескопы, и открытия начинают сыпаться как из рога изобилия. Лавинообразный рост числа астрономических открытий не прекратился до сих пор, в основном благодаря тому, что астрономы XX века сначала перешли к изучению небесных объектов посредством не только оптического, но и радио, гамма и рентгеновского излучения, а затем начали размещать астрономические инструменты на орбите. Эти изменения по значимости сравнимы с изобретением телескопа – так много они дали для современной астрономии.
Сегодня астрономия как наука продолжает динамично развиваться – строятся новые обсерватории, конструируются телескопы и делаются потрясающие открытия. Оперирующие огромными и дорогостоящими инструментами, астрономы собирают и анализируют информацию о Вселенной, на базе которой строятся все прочие науки о космосе.
Небесная механика
Эта наука обосновывает и изучает движение небесных тел в пространстве. В отличие от астрономии, она появилась лишь в XVII веке, когда гений великого английского физика Исаака Ньютона фактически создал эту науку. Труды Ньютона, на принципиально новом уровне описывающие механические движения, оказалось возможным применить и к небесным телам. Эта теория во многом базировалась на трудах другого выдающегося учёного, Иоганна Кеплера, который смог построить первую эмпирическую модель движения планет Солнечной системы. Она оказалась удивительно точной и с небольшими поправками остаётся актуальной до сих пор. После многочисленных попыток усовершенствования казалось, что небесная механика как наука закончена, но уже в XX веке она пережила второе рождение. Это связано с двумя факторами – открытием кратных звёзд и экзопланет, а также появлением космических аппаратов.
Наличие во Вселенной сложных систем, как звёздных, так и планетарных, заставило небесную механику адаптировать для них свои модели. Для этого законы небесной механики нужно было обобщить на более интересные случаи, чем в привычной для нас Солнечной системе. Подобные задачи требовали использования усовершенствованного математического аппарата приближённых вычислений, что повлекло за собой усложнение и расширение небесной механики как науки. С другой стороны, запуск первых межпланетных космических аппаратов требовал точных расчётов траектории их движения, с учётом влияния на неё планет и других небесных объектов. Со временем эти работы были выделены в отдельную науку, названную астродинамикой.
Астрофизика
Наука, лежащая на стыке астрономии и физики (что следует из её названия) занимается изучением процессов, протекающих в звёздах. Как именно светила вырабатывают свою энергию, на какие типы делятся, что за причудливые физические процессы протекают внутри них, как они рождаются и умирают – на все эти вопросы отвечают астрофизики. Опираясь на многочисленные данные астрономических наблюдений и сложнейшие физические теории, эти специалисты пытаются строгим математическим языком описать небесные светила. Астрофизика – наука теорий и вычислений, где главный инструмент исследователя не телескоп или антенна, а суперкомпьютер или вычислительный центр.
Космология
Одна из самых молодых наук о космосе, возникшая около века назад. Долгие тысячелетия Человечество не сомневалось в статичности Вселенной – сменялись поколения, а величественная картина звёздного неба не изменялась. Лишь в начале XX века, благодаря созданию Альбертом Эйнштейном теории относительности, учёные получили инструмент для описания Вселенной. Достаточно быстро стало ясно – она отнюдь не является статичным объектом, а эволюционирует по сложным законам. Это сенсационное открытие породило целую россыпь моделей и теорий, которые совершенствовались или отвергались по мере получения новых наблюдательных данных. Так родилась космология – наука, изучающая рождение и эволюцию Вселенной как целого. Сегодня она динамично развивается, используя передовые астрономические наблюдения для уточнения существующих и создания новых моделей эволюции Вселенной. Как и астрофизика, космология лишь пользуется наблюдательными данными, а сами учёные более оперируют формулами и цифрами, нежели конкретными астрономическими инструментами.
Космонавтика
Отдельно стоит выделить космонавтику, в строгом смысле слова наукой не являющейся. Её скорее можно назвать областью человеческой деятельности, тем не менее, очень важной для познания Вселенной. Рождённая на стыке инженерии, физики и астрономии, космонавтика стала настоящим символом XX века. Казалось бы, космонавтика лишь использует астрономические знания для своих целей – запуска в космос спутников различного назначения и обитаемых кораблей. На самом деле, впечатляющая доля космических проектов нацелена не на какой-то утилитарный результат, а на изучение самого космоса.
Космические исследования можно разделить на три больших класса. Первый – это разнообразные эксперименты, проводимые космонавтами на орбитальных станциях. Не изучая космос непосредственно, они дают бесценные знания о поведении тех или иных физических, химических и биологических законов в космических условиях.
Куда значимее для астрономии, так называемые космические обсерватории. Эти аппараты представляют собой настоящие автоматизированные исследовательские станции, выведенные на орбиту. Они могут включать в себя телескопы (как оптические, так и радио или рентгеновские), многочисленные датчики и сенсоры, приборы начальной обработки данных и системы связи. Несмотря на сложность и дороговизну, создание подобных инструментов вполне оправданно – за счёт идеальных условий ближнего космоса они позволяют собирать поистине уникальную информацию о Вселенной.
Наконец, третий тип космических исследований – это запуски автоматических межпланетных станций (АМС) к объектам Солнечной системы. Именно эти аппараты собрали львиную долю информации о составе, строении и процессах, протекающих на планетах, их спутниках, кометах и астероидах. АМС позволили учёным в деталях изучить ближайшие к нам небесные тела, исследования которых с наземных или орбитальных обсерваторий было бы куда менее эффективным. К этому же классу исследований следует отнести и пока что единственную обитаемую межпланетную миссию – посещение Луны аппаратами серии «Апполон».
Лженауки
Увы, популярность в широких массах наук о космосе послужила не только росту образованности и научной грамотности населения. Разного рода мошенники, а также просто некомпетентные, но твёрдо стоящие на своём, люди всерьёз и надолго обосновались и в этой области.
Наиболее известной и древней из «околокосмических лженаук» по праву считается астрология. Рождённая тысячелетия назад как ответвление языческих культов, в современном мире астрология является всего лишь средством зарабатывания денег предприимчивыми людьми, пользующимися слепой верой людей в гороскопы. Несмотря на очевидное отсутствие мистической связи между далёкими созвездиями и судьбой конкретного человека, сотни миллионов людей по всему миру продолжают верить в «знаки звёзд». Как ни прискорбно, никакие успехи науки и технологического прогресса не могут переубедить многочисленных поклонников астрологии, а потому приходиться с этим смириться.
Другое известное порождение космического ажиотажа – уфология. Адепты этой «науки» уверены в посещении нашей планетой инопланетянами и активно ищут на Земле следы этих самых посещений. В принципе, существование во Вселенной разумной жизни не противоречит никаким научным доводам. Больше того, серьёзная наука осуществляет масштабные проекты по поиску внеземного разума, такие как проект SETI, над которым работают ведущие радиообсерватории мира. Но нужно чётко понимать разницу между научно обоснованными поисками «братьев по разуму» на планетах вокруг далёких звёзд и утверждениями «очевидцев» о посещении их зелёными человечками. Несмотря на то, что возможность контакта с представителями инопланетных цивилизаций не исключается наукой, многочисленные спекуляции и журналистские «сенсации» на этой почве не имеют к науке никакого отношения.
Источник
Что такое Астрономия
Астрономия (от греч. astron — светило, и nomos — закон) — это наука, которая изучает Вселенную и все небесные тела в ней.
То есть объекты изучения астрономии — это все небесные тела: Солнце, планеты и их спутники, кометы и астероиды, звёзды, звёздные системы и скопления, туманности, галактики (наша — Млечный путь, и другие), квазары и др.
Наука изучает, как образовались эти небесные тела, как они движутся, взаимодействуют друг с другом и как изменяются со временем.
Античная астрономия возникла ещё в 6 в. до н. э. Современная — в 15–16 вв. н. э.
Астроном — это учёный, профессионал в области астрономии.
Когда возникла астрономия
Движение Солнца, расположение звёзд на небе, смена времён года — эти и другие вопросы интересовали людей ещё в античности.
Человек стал изучать окружающий мир не только для практических целей (например, знания о расположении звёзд, движении Солнца и сторонах света были нужны ему для лучшего ориентирования на местности, а время приливов и отливов и продолжительность сезонов — для урожая). Он также пытался познать себя и своё место в мире.
Ещё в 6 в. до н. э. человек смог определить повторяемость солнечных и лунных затмений. А в 3 в. до н. э. древнегреческий учёный Эратосфен измерил радиус Земли.
Пик развития античной астрономии пришёлся на 2 в. до н. э., когда древнегреческий астроном и математик Птолемей разработал модель движения небесных тел — геоцентрическую систему мира.
По наблюдениям Птолемея, Земля неподвижна и находится в центре мира, а вокруг неё вращаются планеты, Солнца и другие небесные светила.
Моментом возникновения современной астрономии называют переход на гелиоцентрическую систему мира (Солнце — в центре, вокруг него вращаются планеты) в 15–16 вв. н. э.
Эта система была создана ещё в 3 в. до н. э. Польский астроном Николай Коперник (1473–1543) её усовершенствовал, а итальянский учёный Галилео Галилей в 17 в. подтвердил.
Разделы астрономии
Астрономия включает несколько более узких разделов:
- Космология: изучает Вселенную, образование, состав, развитие.
- Космогония: изучает космические тела — звёзды, галактики и т. д.
- Астрофизика: изучает уже небесные тела и атмосферу (не только Земли, но и других планет).
- Небесная механика: изучает небесные тела с помощью законов механики.
- Астрометрия: измеряет расположение космических тел в пространстве, изучает изменение их положения.
- Галактическая и внегалактическая астрономия: первый раздел изучает только одну галактику — Млечный путь, второй — другие галактики; и другие разделы.
Читайте подробнее про Галактику.
Каковы задачи астрономии
Астрономия как наука не существует отдельно. Античная астрономия была тесно связана с философией и теологией. Современная — неразрывна от физики, химии, биологии и других наук.
Задача астрономии не только изучить Вселенную и небесные тела в ней. Она даёт толчок развитию других наук и стимулирует развитие новых технологий.
Таким образом, в её задачи входит:
- Изучить небесные тела: их строение, формирование, движение и соотношение.
- Понять прошлое и будущее нашей Вселенной: как она сформировалась, развивалась и какова её судьба.
- Определить влияние Вселенной и её развития на Землю, а следовательно, и на жизнь людей.
Источник
Астроном
Видео о профессии
По неофициальному определению астрономы — это ученые, которые изучают различные небесные тела. В сферу их интересов входят планеты и их спутники, кометы, звезды и прочие космические объекты. С помощью наблюдений, опытов, расчетов они изучают появление и полный жизненный цикл исследуемого материала, его взаимосвязь в масштабах Вселенной. Профессия астронома остается довольно редкой, но на фоне активного развития науки, занимающейся изучением космоса, интерес к ней стремительно растет.
Профессия астроном: чем полезна обществу
Астрономы работают в направлении изучения космоса, ближайших и отдаленных галактик с разными целями.
Во-первых, они пытаются выяснить, есть ли жизнь на других планетах, насколько реальны сценарии вторжения на Землю внеземных рас.
Во-вторых, с помощью различных расчетов специалисты делают прогнозы в плане изменения жизни на Земле под влиянием внешних факторов.
В-третьих, они стараются найти ближайшие к нам планеты, пригодные для жизни на случай возможных катастроф в будущем. Также исследования астрономов позволяют установить связь Земли с космосом, прояснить происхождение планеты, изучить ее древнейшую историю и перспективы.
Какие должны быть профессиональные качества?
Сегодня эти задачи выполняет сложная аппаратура, а ученым остается анализировать полученную информацию. В этой работе и сегодня присутствует доля романтизма, но в первую очередь стоит готовиться к проведению многих часов в кабинете, разбору цифр и формул.
Качества, необходимые астроному:
- математический склад ума;
- внимательность, аккуратность, педантичность;
- способность обрабатывать, анализировать, запоминать и активно использовать большие объемы информации;
- умение пространственно мыслить и выдвигать различные гипотезы;
- настоящая влюбленность в космос, готовность посвящать работе основную часть своего времени.
Астроном должен быть готов к необходимости постоянно учиться. Новая информация о космосе появляется каждый день, в этой сфере регулярно совершаются какие-то открытия. Настоящий профессионал обязан быть в курсе всего происходящего.
Как стать астрономом?
В России направлениям, связанным с освоением космоса, уделяется повышенное внимание. Сначала нужно пройти базовое обучение и получить высшее образование в одном из ВУЗов страны. За этим следует поступление в аспирантуру, написание и защита кандидатской диссертации, начало научной работы и получение ученой степени.
Можно ограничиться и профильным высшим образованием, а затем сразу перейти к практической деятельности, но чаще всего астрономы успешно сочетают оба направления.
Где учиться на астронома?
Астрономия подойдет людям, которые с детства любят учить математику, физику, химию, выдвигать гипотезы, а затем доказывать их с помощью расчетов и опытным путем. Универсальных астрономов в нашей стране готовят только на отделении астрономии физического факультета МГУ. Также базовое образование можно получить на физических или механико-математических факультетах ведущих ВУЗов страны в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Казани.
При поступлении на эти отделения обычно принимаются во внимание результаты ЕГЭ по математике, физике, химии. Иногда нужно дополнительно сдавать эти предметы, доказывать наличие знаний за пределами школьной программы.
Профессии, связанные с изучением космоса
Астроном — это базовая специальность, которая может быть представлена множеством профилей. Представители профессии не только изучают небесные тела, но и ведут математические расчеты, конструируют и испытывают технические приспособления, разрабатывают и вводят в эксплуатацию программное обеспечение. Они проводят исследования, связанные с раскрытием физических и химических свойств объектов, находящихся в космосе.
Сегодня все активнее развиваются такие направления как «Космос и информационные технологии», «Геодезия в астрономии», «Исследование природных ресурсов с помощью аэрокосмических средств». Большое внимание уделяется и базовым областям науки: космология, астрофизика, небесная механика, астрономическое приборостроение. На пик популярности выходит направление, которое разрабатывает программы космических путешествий для гражданских лиц.
Источник