Αστρονομία 101: Τα βασικά της μάθησης Αστρονομία

Η αστρονομία είναι μια από τις παλαιότερες επιστήμες της ανθρωπότητας. Βασική του δραστηριότητα είναι να μελετήσει τον ουρανό και να μάθει για αυτό που βλέπουμε στο σύμπαν. Η παρατηρητική αστρονομία είναι μια δραστηριότητα που οι ερασιτέχνες παρατηρητές απολαμβάνουν ως χόμπι και χόμπι και ήταν ο πρώτος τύπος αστρονομίας που έκανε ο άνθρωπος. Υπάρχουν εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο που stargaze τακτικά από τις αυλές τους ή προσωπικά παρατηρητήρια. Οι περισσότεροι δεν είναι απαραίτητα εκπαιδευμένοι στην επιστήμη, αλλά απλά αγαπούν να παρακολουθήσουν τα αστέρια. Άλλοι εκπαιδεύονται, αλλά δεν ξέρουν να ζουν για να κάνουν την επιστήμη της αστρονομίας.

Από την πλευρά της επαγγελματικής έρευνας, υπάρχουν περισσότεροι από 11.000 αστρονόμοι που εκπαιδεύονται να κάνουν σε βάθος μελέτες για τα αστέρια και τους γαλαξίες. Από αυτούς και το έργο τους, παίρνουμε τη βασική μας κατανόηση του σύμπαντος. Είναι ένα τόσο ενδιαφέρον θέμα και εγείρει πολλά ερωτήματα σχετικά με την αστρονομία στο μυαλό των ανθρώπων για τον ίδιο το σύμπαν, πώς ξεκίνησε, τι υπάρχει εκεί και πώς το εξερευνούμε.

Όταν οι άνθρωποι ακούν τη λέξη "αστρονομία", συνήθως σκέφτονται την αστεία. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο ξεκίνησε - από ανθρώπους που κοιτάζουν τον ουρανό και καταγράφουν αυτό που είδαν. Η "Αστρονομία" προέρχεται από δύο παλιούς ελληνικούς όρους αστρονό για "αστέρι" και nomia για το "νόμο", ή "τους νόμους των αστεριών". Αυτή η ιδέα στηρίζεται στην ιστορία του αστρονομία: ένας μακρύς δρόμος για να ανακαλύψεις ποια αντικείμενα στον ουρανό είναι και ποιοι νόμοι της φύσης τους διέπουν. Για να κατανοήσουμε τα κοσμικά αντικείμενα, οι άνθρωποι έπρεπε να παρατηρούν πολλά. Αυτό τους έδειξε τις κινήσεις των αντικειμένων στον ουρανό, και οδήγησε στην πρώτη επιστημονική κατανόηση του τι μπορεί να είναι.

Σε όλη την ανθρώπινη ιστορία, οι άνθρωποι έχουν «κάνει» την αστρονομία και τελικά διαπίστωσαν ότι οι παρατηρήσεις τους από τον ουρανό τους έδωσαν ενδείξεις για το πέρασμα του χρόνου. Δεν πρέπει να αποτελεί έκπληξη ότι οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν τον ουρανό πριν από περισσότερα από 15.000 χρόνια. Παρείχε πρακτικά πλήκτρα για πλοήγηση και χρονοπρογραμματισμό πριν από χιλιάδες χρόνια. Με την εφεύρεση τέτοιων εργαλείων όπως το τηλεσκόπιο, οι παρατηρητές άρχισαν να μαθαίνουν περισσότερα για τα φυσικά χαρακτηριστικά των αστεριών και των πλανητών, που τους οδήγησαν να αναρωτιούνται για την προέλευσή τους. Η μελέτη του ουρανού κινήθηκε από μια πολιτιστική και αστική πρακτική στη σφαίρα της επιστήμης και των μαθηματικών.

Έτσι, ποιοι είναι οι κύριοι στόχοι που μελετούν οι αστρονόμοι; Ας ξεκινήσουμε με τα αστέρια - την καρδιά των μελετών αστρονομίας. Ο ήλιος μας είναι ένα αστέρι, ίσως ένα τρισεκατομμύριο αστέρες στον Γαλαξία Γαλαξίας. Ο ίδιος ο γαλαξίας είναι ένας από αυτούς αμέτρητους γαλαξίες στο σύμπαν. Κάθε μία περιέχει τεράστιους πληθυσμούς αστέγων. Οι ίδιοι οι γαλαξίες συλλέγονται σε ομάδες και υπερκλείστες που συγκροτούν αυτό που οι αστρονόμοι ονομάζουν "μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος".

Το δικό μας ηλιακό σύστημα είναι ένας ενεργός χώρος σπουδών. Οι πρώτοι παρατηρητές παρατήρησαν ότι τα περισσότερα αστέρια δεν φαίνεται να κινούνται. Αλλά, υπήρχαν αντικείμενα που φαινόταν να περιπλανηθούν στο σκηνικό των αστεριών. Κάποιοι κινούνται αργά, άλλοι σχετικά γρήγορα όλο το χρόνο. Κάλεσαν αυτούς τους "πλανήτες", την ελληνική λέξη για τους "περιπλανώμενους". Σήμερα, απλά τους αποκαλούμε "πλανήτες". Υπάρχουν επίσης αστεροειδείς και κομήτες "εκεί έξω", τους οποίους μελετούν και οι επιστήμονες.

Τα αστέρια και οι πλανήτες δεν είναι το μόνο πράγμα που κατοικεί στον γαλαξία. Γίγαντα σύννεφα αερίου και σκόνης, που ονομάζονται "νεφελώματα" (ο ελληνικός πληθυντικός όρος για τα "σύννεφα") είναι επίσης εκεί έξω. Αυτά είναι μέρη όπου γεννιούνται αστέρια ή μερικές φορές είναι απλώς τα λείψανα των αστεριών που έχουν πεθάνει. Μερικά από τα πιο περίεργα "νεκρά αστέρια" είναι στην πραγματικότητα αστέρια νετρονίων και μαύρες τρύπες. Στη συνέχεια, υπάρχουν quasars, και τα περίεργα "θηρία" που ονομάζονται μαγνητοί, καθώς συγκρούοντας γαλαξίες, και πολλα ΑΚΟΜΑ. Πέρα από τον δικό μας γαλαξία (τον Γαλαξία), βρίσκονται μια εκπληκτική συλλογή γαλαξιών που κυμαίνονται από σπείρες όπως η δική μας φακοειδείς, σφαιρικούς, ακόμα και ακανόνιστους γαλαξίες.

Όπως μπορείτε να δείτε, η αστρονομία αποδεικνύεται πολύπλοκο θέμα και απαιτεί αρκετές άλλες επιστημονικές επιστήμες για να βοηθήσει στην επίλυση των μυστηρίων του Κόσμου. Για να κάνουν σωστή μελέτη των θεμάτων της αστρονομίας, οι αστρονόμοι συνδυάζουν πτυχές των μαθηματικών, της χημείας, της γεωλογίας, της βιολογίας και της φυσικής.

Η επιστήμη της αστρονομίας χωρίζεται σε ξεχωριστές υπο-κλάσεις. Για παράδειγμα, οι πλανητικοί επιστήμονες μελετούν τους κόσμους (πλανήτες, φεγγάρια, δαχτυλίδια, αστεροειδείς και κομήτες) μέσα στο δικό μας ηλιακό σύστημα καθώς και εκείνους που περιστρέφονται γύρω από τα άστρα. Οι ηλιακοί φυσικοί επικεντρώνονται στον ήλιο και τις επιπτώσεις του στο ηλιακό σύστημα. Το έργο τους βοηθά επίσης στην πρόβλεψη της ηλιακής δραστηριότητας, όπως οι φωτοβολίδες, οι μαζικές εκτομές και οι ηλιακές κηλίδες.

Οι αστροφυσικοί εφαρμόζουν τη φυσική στις μελέτες των άστρων και των γαλαξιών για να εξηγήσουν ακριβώς πώς λειτουργούν. Οι ραδιοαστρονοί χρησιμοποιούν ραδιοτηλεσκόπια για να μελετήσουν τις ραδιοσυχνότητες που εκπέμπονται από αντικείμενα και διαδικασίες στο σύμπαν. Η υπεριώδης ακτινοβολία, οι ακτίνες Χ, η ακτινοβολία γάμα και η υπέρυθρη αστρονομία αποκαλύπτουν τον κόσμο σε άλλα μήκη κύματος φωτός. Η αστρομετρία είναι η επιστήμη της μέτρησης των αποστάσεων στο διάστημα μεταξύ αντικειμένων. Υπάρχουν επίσης μαθηματικοί αστρονόμοι που χρησιμοποιούν αριθμούς, υπολογισμούς, υπολογιστές και στατιστικά στοιχεία για να εξηγήσουν τι παρατηρούν οι άλλοι στον Κόσμο. Τέλος, οι κοσμολόγοι μελετούν το σύμπαν στο σύνολό του για να εξηγήσουν την προέλευση και την εξέλιξή του σε σχεδόν 14 δισεκατομμύρια χρόνια.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν παρατηρητήρια εξοπλισμένα με ισχυρά τηλεσκόπια που τους βοηθούν να μεγεθύνουν την άποψη των αμυδρό και μακρινών αντικειμένων στο σύμπαν. Εργαλεία αστρονομίας, όπως το στρατιωτική σφαίρα, χρησιμοποιήθηκαν από τους πρώτους αστρονόμους και τα νέα εργαλεία προήλθαν καθώς εξελίχθηκε η μελέτη της αστρονομίας. Χρησιμοποιούν επίσης όργανα που ονομάζονται φασματογράφοι που αναλύουν το φως από αστέρια, πλανήτες, γαλαξίες και νεφελώματα και αποκαλύπτουν περισσότερες λεπτομέρειες για το πώς λειτουργούν. Οι ειδικοί μετρητές φωτός (που ονομάζονται φωτομετρικά) τους βοηθούν να μετρήσουν τις διάφορες αστρικές φωτεινότητες. Τα καλά εξοπλισμένα παρατηρητήρια είναι διάσπαρτα σε όλο τον πλανήτη. Επίσης, βρίσκονται σε τροχιά πάνω από την επιφάνεια της Γης, με τέτοια διαστημικά σκάφη Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble παρέχοντας σαφείς εικόνες και δεδομένα από το διάστημα. Για να μελετήσουν τους μακρινούς κόσμους, οι πλανητικοί επιστήμονες στέλνουν διαστημόπλοια σε μακροπρόθεσμες αποστολές, Mars Landers όπως Περιέργεια, Cassini Η αποστολή του Κρόνου, και πολλοί, πολλοί άλλοι. Αυτοί οι ανιχνευτές φέρουν επίσης όργανα και κάμερες που παρέχουν δεδομένα σχετικά με τους στόχους τους.

Κοιτάζοντας τα αστέρια και τους γαλαξίες μας βοηθά να καταλάβουμε πώς έγινε το σύμπαν μας και πώς λειτουργεί. Για παράδειγμα, η γνώση του Ήλιου βοηθάει να εξηγηθούν τα αστέρια. Η μελέτη άλλων αστεριών δίνει μια εικόνα για το πώς λειτουργεί ο Ήλιος. Καθώς μελετάμε πιο απομακρυσμένα αστέρια, μαθαίνουμε περισσότερα για τον Γαλαξία. Η χαρτογράφηση του γαλαξία μας μας λέει για την ιστορία του και ποιες συνθήκες υπήρξαν που βοήθησαν στο σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος. Η χαρτογράφηση άλλων γαλαξιών όσο μπορούμε να εντοπίσουμε διδάσκει διδάγματα για τον μεγαλύτερο κόσμο. Υπάρχει πάντα κάτι να μάθουν στην αστρονομία. Κάθε αντικείμενο και γεγονός αναφέρει μια ιστορία της κοσμικής ιστορίας.

Με μια πολύ πραγματική έννοια, η αστρονομία μας δίνει μια αίσθηση της θέσης μας στο σύμπαν. Ο αείμνηστος αστρονόμος Carl Sagan τον έδωσε πολύ σύντομα όταν δήλωσε: "Ο Κόσμος είναι μέσα μας. Είμαστε κατασκευασμένοι από αστέρι. Είμαστε ένας τρόπος για τον κόσμο να γνωρίζει τον εαυτό του. "