Файл: 1 дріс таырыбы Кіріспе. Астрономия пні жне оны баса пндермен байланысы.doc

№ 1 дәріс тақырыбы: Кіріспе. Астрономия пәні және оның басқа пәндермен байланысы.

Астрономия - аспан денелері туралы ғылым

Астрономия грекше астрон - жұлдыз, ал номос - заң деген ұғымды білдіреді. Астрономия да, физика сияқты - табиғат туралы көне ғылымдардың бірі. Оның дамуына ертедегі адамдардың тұрмыс тіршілігіне байланысты қажеттілік себеп болды. Ол кезде уақытты, бағыт-бағдарды дәл көрсететін құралдар мен жабдықтар болмаған. Сондықтан да адамдар Күн мен Айға, аспандағы жұлдыздарға қарап жыл мерзімі мен уақытты айыратын болған. Ал мұндай жұмыс аспан денелерінің қозғалысын үнемі бақылап отыруды талап етті. Аспан денелерінің қозғалысын бақылау қажеттігінен туындаған ежелгі құрылыстардың орны Қазақстанда көптеп кездеседі.

Астрономия — ғарыштық денелердің құрылысы, дамуы, олар құрайтын ғарыштық жүйелер және тұтас Ғалам туралы ғылым. Ол гректің astron – жұлдыз және nуmos – заң деген сөзінен шыққан. Адам баласының өмірлік қажеттілігінің негізінде пайда болған ежелгі ғылымдардың бірі. Шығыс халықтарында біздің заманымыздан бұрынғы 6 ғасырдың өзінде-ақ алғашқы астрономиялық түсініктер пайда болған. Ежелгі Қытай мен Вавилонда негізгі уақыт бірлігінен басқа, экватордың эклиптикаға көлбеулігі, Күн мен Ай тұтылуының қайталану периоды (сарос) белгілі еді. Грекияда Жердің шар тәрізділігі туралы ілім қалыптасты. Қазақстанда Іле өзенінің орта ағысындағы Малайсары адырының батыс тұсын біздің заманымыздан бұрынғы 5 ғасырда жарты сақина түріндегі тастардан қаланған қорған табылды. Батыс және шығыс тұстардағы екі қорған арасындағы тік сызық жазғы күн тоқырауы, солтүстік және шығыс қорғандар арасындағы тік жазық қысқы күн тоқырауы сәтіндегі Күн сәулесіне сәйкес келеді. Орталық Қазақстандағы Толағай тауының маңындағы қорғанның оңтүстік және солтүстік үштағандарының ұшында қосымша үйілген тас қорғандар арқылы жыл мезгілдерінің басталуы, Ай мен жұлдыздардың тоғысулары анықталып отырған. Біздің заманымыздан бұрынғы 4 ғасырда Қытайда тұңғыш жұлдыз каталогы (тізімі) жасалды. Сол ғасырда Ежелгі Грекияда Аристотель дүние құрылысының жалпы жүйесін жасаған, оның орталығы Жер деп есептеген. Біздің заманымыздан бұрынғы 3 ғасырда Александрия ғалымы Эратосфен Жердің мөлшерін анықтаған. Біздің заманымыздан бұрынғы 2 ғасырда Гиппарх

---

Жер дүниенің ортасында қозғалмай тұрады деп есептеп, планеталардың қозғалу теориясын жасаған. Ол 1022 жұлдыздың каталогын ұсынды. Ежелгі қазақ даласын мекендеген халық жұлдыздар мен шоқжұлдыздардың орны бойынша жыл мезгілдері мен жер тараптарын айыра білген. 9 ғасырда Халиф Мамунның нұсқауы бойынша Бағдад маңындағы Жер меридианы доғасының ұзындығы өлшенген. 11 ғасырда Бируни Жердің қозғалуы мүмкін деген идея айтқан. 13 ғасырда ат-Туси Оңтүстік Әзербайжанда обсерватория салдырып, планеталар қозғалысының жаңа кестесін жасады. Осы ғасырда Пекинде де обсерватория салынды. 1428 – 1429 жылы Ұлықбек Самарқанда салдырған обсерваториясын үлкен мәрмәр секстантпен жабдықтатып, 1019 жұлдыздың каталогын және планеталар қозғалысының кестесін түзді. 1543 жылы поляк ғалымы Николай Коперник «Аспан сфераларының айналысы туралы» деген еңбегінде Жер қозғалмайды және бүкіл Ғаламның ортасында тұрады деген ілімді жоққа шығарып, Күн жүйесінің құрылысын – дүниенің гелиоцентрлік жүйесін түсіндіріп берген. Осы еңбектің негізінде италия ғалымы Джордано Бруно Ғаламның шексіздігі, ал оны мекендеуші дүниелердің сансыз көптігі туралы тұжырымдама жасады. Галилео Галилей өзі құрастырған телескоптың көмегімен 1609 – 1610 жылы алғаш рет астрономиялық бақылаулар жүргізді. 17 ғасырдың басында Иоганн Кеплер планеталар қозғалысындағы үш заңдылықты, ал сол ғасырдың аяғында Исаак Ньютон бүкіләлемдік тартылыс заңын ашқан. 17 ғасырдың соңы – 18 ғасырдың басында Франция, Англия, т.б. елдерде обсерваториялар салына бастады. 1718 жылы ағылшын астрономы Эдмунд Галлей жұлдыздың меншікті қозғалысын тапқан. 1761 жылы орыс ғалымы Михаил Ломоносов Шолпан планетасының атмосферасын ашты. 1755 жылы Иммануил Кант және 1776 жылы Пьер Лаплас Күн жүйесінің пайда болуы туралы алғашқы гипотезаны ұсынды. 19 ғасырдың ортасынан аспан денелерінің физикалық табиғаты жүйелі түрде зерттеле бастады.

Қазіргі заманғы астрономия аспан денелерін зерттеудің тәсіліне қарай бірнеше бөлімге бөлінеді. Астрометрияда аспан объектілерінің орындары мен қозғалысы анықталады, Жердің айналу заңдылықтары зерттеледі, астрономиялық тұрақты шамалардың мәндері анықталады. Сфералық астрономияда аспан нысандарының орны мен қозғалысы математикалық тәсілдермен анықталады. Ал тәжірибелік астрономияда бұрыш өлшейтін аспаптардың жаңа теориялары жасалып, уақытты, географиялық координаттарды (

---

бойлық пен ендікті), белгілі бір бағыттағы азимуттарды анықтау әдістері жүйеленеді. Аспан механикасында бүкіләлемдік тартылыс күшінің әсерінен болатын аспан денелерінің, соның ішінде жасанды денелердің қозғалысы, сондай-ақ аспан денелерінің тепе-теңдік жағдайы зерттеледі. Жұлдыздық астрономияда біздің Галактиканы (Жұлдызаралды) құрайтын жұлдыздар жүйесі, ал галактика сырты астрономиясында басқа галактикалар және олардың жүйелері қарастырылады. Құрамына астрофотометрия, астроспектроскопия, т.б. бөлімдер енетін астрофизика аспан денелерінде, олардың жүйелерінде және ғарыштық кеңістікте болып жататын физикалық құбылыстар мен химиялық процестерді зерттейді. Радиоастрономияда ғарыштан келген радиотолқындардың қасиеттері және олардың кеңістікте таралуы зерттеледі. Жердің жасанды серіктері, ғарыштық кемелер мен ғарыштық телескоптардың (мысалы, америкалық «Хаббл» телескопы) жасалуы астрономиялық зерттеулерді атмосферадан тыс жүргізуге жол ашты.

№ 2 дәріс тақырыбы Аспан сферасы. Жұлдызды аспан. Кульминация.

Жұлдыздардың, планеталардың, т.б. аспан денелерінің орналасу орындарын анықтау және өлшеу сияқты практикалық мәселелерді шешу үшін астрономияда аспан сферасы деген ұғым колданылады. Аспан сферасы—радиусы анықталмаған жорамал сфера. Аспан шырақтары, әртурлі қашықтықта болғандықтан, онық бетіне бақылаушы белгілі бір уаңытта өзі орналасқан орыннан кәретін букіл аспан шырақтары проекциялаиады .

Аспан сферасының орталық нүктесі,өдетте, жер центрі немесе жер бетіндегі бақылаушы тұрған орынмен (бақылаушы көзімен) сәйкестендіріледі. Аспан сферасында тек бұрыштық өлшеулер ғана карастырылады. Бұрыштық қашыңтық деп сферадағы екі нүктенің арасындағы доғамен өлшенетін қашықтықты немесе оған сәйкес орталык бұрыш шамасын айтады. Яғни, бұл —бақылаушы көзімен қарағандағы (аспан сферасының орталық нүктесінен) осы екі нүктеге тарайтын сәулелердің арасындағы бұрыш. Еске түсірсек, бұл принцип география пәнінде де қолданылады: ендік пен бойлық — жер шары орындарының бұрыштық мәнде берілген географиялык координаталары. Аспан сферасы туралы ұғым адамзат тарихында өте ертеде пайда болған. Себебі аспан адамға жер бетін көмкерген өте үлкен күмбез тәрізді болып кәрінеді. Ежелгі дүниетаным бойынша, бүкіл әлем бетінде козғалмайтын шырақтар (Ай, Күн, планеталар,жұлдыздар) орналасқан мөлдір сфералардан құралған. "Аспан" сөзінің өзі кәне үнді тілінде "тастан жасалған күмбез" деген ұғымды білдіреді. Түркі халыктарының ежелгі ұғымы бойынша,аспан (көк) жеті немесе тоғыз қабаттан тұрады. Оларда дәрежелеріне сәйкес тәңірлер мекендейді. Астрономияның дамуы мұндай түсініктің қате екенін дәлелдеп берді, әйтсе де ыңғайлы болғандықтан, "аспан сферасы" деген ұғым казіргі астрономияда кеңінен қолданылады. Ерте

---

заманда аспан сферасы айналады деп есептелсе, біз оның айналысы Жердің өз осін айналуынан пайда болатын көрінерлік құбылыс екенін жаксы білеміз. Жер шары батыстан шығыска карай айналатындықтан, аспан бізге шығыстан батыска қарай айналатын болып кәрінеді. Осыдан аспан шырақтарының шығыстан туып, батыстан батуы туындайды.Аспан сферасының негізгі элементтері. Зенит (Z) нүктесі бакылаушының дәл төбесінде, ал Надир (Z) — сфераның қарама-қарсы нүктесінде орналаскан. Осы екі нүктені қосатын түзу вертикаль сызық немесе тік сызық, оған перпендикуляр әрі аспан сферасының орталық нүктесі арқылы өтетін жазықтық математикалық немесе нақты көкжиек жазықтығы деп аталады. Ол аспан сферасын қиып, үлкен дөңгелек (центрі аспан сферасының центрімен сәйкес келетін шеңбер мағынасында) — нақты көкжиек (немесе жай ғана көкжиек) түзеді. Көкжиек аспан сферасын кәрінетін және кәрінбейтін екі бөлікке бөледі. Зениттен М шырак аркылы надирге дейін өтетін үлкен дөңгелек шырақ вертикалі деп аталады. Аспан сферасы және шырақтардың тәуліктік айналысы дірние осінің төңірегінде өтеді. Жер өлшемі жұлдыздарға дейінгі қашықтықпен салыстырғанда өте кіші болғандықтан, іс жүзінде дүние осі жер бетіндегі кез келген орын үшін Жер осіне параллель болады. Дүние осінің аспан сферасымен қиылысатын нүктелері аспан сферасының айналысына катыспайды. Сондықтан да олар дуние полюстері деп аталады. Төңірегінде аспан сферасының айналысы (сфераның орталық нүктесінде орналаскан бакылаушы үшін) сағат тілін айналу бағытына кері болатын полюс дүниенің солтүстік полюсі, оған карсы полюс дүниенің оңтүстік полюсі деп аталады. Дүниені солтүстік полюсі маңында (1°-ка жуық қашықтықта) Темірқазық жұлдызы орналасқан. Зенит және дүние осі арқылы өтетін жазықтық аспан меридианының жазықтығы, ал оның аспан сферасымен қиылысқан кезінде пайда болатын үлкен дөңгелек аспан меридианы болып табылады. Аспан меридианы аспанның тәуліктік айналысына қатыспайды да, көкжиекпен екі нүктеде қиылысады, олар — көкжиектің оңтүстік (S) және солтүстік (N) нүктелері. Математикалық көкжиек және аспан меридианы жазыктыктарының киылысуында пайда болатын түзу талтүстік сызық деп аталады. Оның себебі,тал түсте тігінен койылған бағанның келеңкесі осы түзу бойымен бағытталады. Жер бетінің кез келген нүктесінде накты оңтүстік-солтүстік бағытты осы талтүстік сызык бағыты береді. Сондыктан ол Жер бетінде дұрыс бағдарлану үшін өте кажет бағыт болып табылады. Аспанда оның кызметін аспан меридианы аткарады.

---

Ғарыш

Аспан сферасының орталык нүктесі арқылы өтетін және дүние осімен тік бұрыш жасайтын жазықтық аспан экваторының жазықтығы деп аталады. Жер экваторына параллель бағытталған бұл жазықтық аспан сферасымен киылысканда пайда болатын үлкен дөңгелек аспан экваторы деп аталады. Аспан экваторы аспан сферасын оңтүстік және солтүстік екі жарты шарға бөледі және көкжиекпен екі нүктеде — шығыс (Е) және батыс (W) нуктелерінде қиылысады. Дүние полюстері және шырақ арқылы өтетін үлкен дөңгелек шырақтың еңістік дөңгелегі деп аталады. Кез келген шырақ аспан сферасының тәуліктік айналысына қатыса отырып, тәуліктік параллелъ деп аталатың кіші дөңгелектер бойымен козғалады. Бұл жайт жылжымайтындай етіп бекітілген фотоаппаратпен түсірілген түнгі аспанның суретінен айқын кәрінеді.

Эклиптика — Күннің зодиак шоқ жұлдыздары бойымен жылдық козғалысы атқарылатын үлкен дөңгелек. Күннің эклиптика бойымен козғалуы Жердің Күнді айналуынан туындайды. Эклиптика жазықтығы аспан экваторының жазықтығына е=23°26' бұрыш жасай орналаскан. Күн шарығының орталық нүктесі аспан экваторын жылына екі рет — 21 наурыз бен 23 кыркүйек маңында қиып өтеді. Бұл нүктелер көктемгі және кузгі күн мен түннің теңелу нуктелері деп аталады. Көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі (ϓ — Тоқты шоқжұлдызының таңбасымен белгіленеді) арқылы Күн аспан сферасының оңтүстік жарты шарынан солтүстік жарты шарына, ал күзгі күн мен түннің теңелу нүктесі -Таразы шоқжұлдызының таңбасымен белгіленеді) аркылы кері бағытта өтеді.

Күн мен түннің теңелу нүктелеріне 90° құрайтын Күннің токырау нүктелері орналасады.Жазғы күннің тоқырау нүктесі Торпак пен Егіздер шоқжұлдыздарының шекарасында, Шаянның зодиак таңбасымен ᵑ белгіленеді. Қысқы күннің тоқырау нцктесі Мерген шоқжұлдызында, Ешкімүйіздің (Ұғылақ) таңбасымен белгіленеді . Негізгі жазықтықтар мен үлкен дөңгелектер аспан координаталарын енгізуде қолданылады.

Телескоп, сыңардүрбі (теле және грекше skopeo – қараймын) – аспан шырақтарын электр-магниттік сәуле арқылы бақылауға арналған астрономиялық құрал. Телескоп гаммалық телескоп, рентген, ультракүлгін, оптикалық, инфрақызыл және радиотелескоп; оптикалық сұлбасы бойынша айналы (рефлектор), линзалы (рефрактор) және айналы-линзалы телескоп болып бөлінеді. Телескоптардың көмегімен фотографиялық, теледидарлық, электронды-оптикалық, т.б. сәуле қабылдағыштарды пайдалану арқылы фотографиялық, спектрлік, т.б. бақылаулар жүргізіледі. Телескоптар пайдалану ретіне қарай: астрофизикалық (

---