Измеряя меняющееся небо
Измеряя вечно меняющееся небо.
Размеры вселенной почти невообразимы. Нетрудно представить расстояние от Лондона до Нью-Йорка и от Нью-Йорка до Австралии; даже Луна не кажется немыслимо далёкой, поскольку расстояние до неё только в 10 раз больше, чем длина пути кругосветного путешествия. Но попытка вообразить себе, что такое "миллион километров", обречена на неудачу, а миллион километров - это очень небольшое расстояние по космическим масштабам.
Ранние оценки расстояний.
Древние люди не имели ни малейшего понятия о космических, масштабах, однако они сумели довольно точно определить размеры самой Земли. Как только была отвергнута старая концепция Вселенной с Землёй в ее центре, оценки расстояний стали более реалистичны. Джованни Кассини(1625-1712)определил расстояние между Землёй и Солнцем в 138 млн. км, что довольно близко к действительной величине. Астрономы решили принять расстояние между Землёй и Солнцем за одну астрономическую единицу, её измерение стало важной задачей. В основе всех методов определения этого расстояния лежит третий закон Кеплера, Устанавливающий зависимость между периодом обращения планеты и её расстоянием от Солнца. Период Обращения Земли был известен-365,25 суток, а периоды других планет можно было определить из наблюдений-687 суток для Марса и т.д. В результате удалось построить полную Масштабную модель Солнечной системы. Таким образом, определив расстояние от Земли до любой планеты (например, Марса или Венеры), по третьему закону Кеплера можно вычислить расстояние между Землёй и Солнцем.
Представления о параллаксе.
Очевидным способом определения расстояний служит между Землёй и любой планетой служит способ параллакса, известный также в топографии. Если не слишком удалённый объект наблюдается на фоне более удаленных, то его положение относительно них будет изменятся в зависимости от положения наблюдателя. Если известно расстояние между двумя точками наблюдения и измерены углы между направлением на объект и прямой, соединяющей точки наблюдений, то с помощью тригонометрии можно вычислить высоту треугольника, т.е. расстояние до небесного тела.
Эдмунд Галлей, второй английский королевский астроном, предложил использовать прохождение Венеры для определения абсолютных расстояний между планетами. В редких случаях, когда мы видим с Земли Венеру проходящей перед Солнцем, она выглядит маленьким темным пятном на фоне солнечного диска. Попытки осуществить это определение во время прохождений в 1761 и 1769 годах принесли лишь частичный успех. (Путешествие капитана Кука в южные моря в 1769гю было предпринято специально для наблюдения прохождения Венеры.) Следующие прохождения были в 1874 и 1882 годах; результаты всех измерений совпали, дав величину астрономической единицы около 150 млн.км. Однако, когда Венера проходит через диск Солнца, наблюдателю кажется, что за ней тянется тёмная полоска, искажающая форму планетного диска. Когда эта так называемая "черная капля" исчезает, прохождение уже идёт, и, значит, в измерения вкралась значительная ошибка. В 1877г. была предпринята попытка, определить параллаксы трёх астероидов - Ириса, Виктории и Сафо, - которые, подобно звёздам, выглядят точками. В 1931 г. была разработана международная программа наблюдений для точного определения параллакса астероида Эрос, проходившего на расстоянии 24 млн. км от Земли.
Новые методы включают использование радиолокации. Радиолокатор излучает импульс в направлении удалённого объекта и принимает отраженный от него сигнал. Радиоволны распространяются со скоростью света, а поскольку эта скорость постоянна, по интервалу времени между излучением импульса и приходом отраженного сигнала можно рассчитать расстояние до объекта. Планета Венера досягаема для метода радиолокации. Длина астрономической единицы, полученная этим новым методом, равна 149600000 км.
Проблемы картирования звёзд.
Определение расстояний до звёзд - иная проблема, для решения которой также используется параллакс. Если близкая звезда наблюдается с интервалом в шесть 6 месяцев, то она показывает параллактический сдвиг на фоне звёзд, поскольку за это время Земля переместится из одной точки орбиты в противоположную, создавая тем самым "базис" в 300 млн.км. Именно этот метод был применён Бесселем, который в 1838г. установил, что расстояние до одной неяркой звезды в созвездии Лебедя равно 11 световым годам. (Один световой год- расстояние, которое луч света проходит за год, он равен 9460000 млн.км.)
Метод параллаксов пригоден только для самых близких звёзд, но для звёзд, находящихся на расстояниях свыше сотен световых лет, параллактическое смещение становится слишком малым, чтобы его можно было измерить. В этих случаях приходится использовать менее прямые методы. Спектроскопические исследования дают истинную светимость звезды, сопоставив которую с её видимой яркостью (видимой звёздной величиной) можно получить расстояние. Сейчас известно, что диаметр нашей Галактики составляет около 100000 световых лет.
Но наша Галактика не единственная. Расплывчатые пятнышки на небе, которые называют туманностями, бывают двух видов: одни разрешаются на звёзды, а другие - нет. В 1845г. лорд Росс(1800-1867), используя 183-сантиметровый телескоп, обнаружил, что многие туманности - спиральные, и в настоящее время твёрдо установлено, что спирали - это внешние, звёздные системы, удалённые на миллионы световых лет.
Размеры вселенной почти невообразимы. Нетрудно представить расстояние от Лондона до Нью-Йорка и от Нью-Йорка до Австралии; даже Луна не кажется немыслимо далёкой, поскольку расстояние до неё только в 10 раз больше, чем длина пути кругосветного путешествия. Но попытка вообразить себе, что такое "миллион километров", обречена на неудачу, а миллион километров - это очень небольшое расстояние по космическим масштабам.
Ранние оценки расстояний.
Древние люди не имели ни малейшего понятия о космических, масштабах, однако они сумели довольно точно определить размеры самой Земли. Как только была отвергнута старая концепция Вселенной с Землёй в ее центре, оценки расстояний стали более реалистичны. Джованни Кассини(1625-1712)определил расстояние между Землёй и Солнцем в 138 млн. км, что довольно близко к действительной величине. Астрономы решили принять расстояние между Землёй и Солнцем за одну астрономическую единицу, её измерение стало важной задачей. В основе всех методов определения этого расстояния лежит третий закон Кеплера, Устанавливающий зависимость между периодом обращения планеты и её расстоянием от Солнца. Период Обращения Земли был известен-365,25 суток, а периоды других планет можно было определить из наблюдений-687 суток для Марса и т.д. В результате удалось построить полную Масштабную модель Солнечной системы. Таким образом, определив расстояние от Земли до любой планеты (например, Марса или Венеры), по третьему закону Кеплера можно вычислить расстояние между Землёй и Солнцем.
Представления о параллаксе.
Очевидным способом определения расстояний служит между Землёй и любой планетой служит способ параллакса, известный также в топографии. Если не слишком удалённый объект наблюдается на фоне более удаленных, то его положение относительно них будет изменятся в зависимости от положения наблюдателя. Если известно расстояние между двумя точками наблюдения и измерены углы между направлением на объект и прямой, соединяющей точки наблюдений, то с помощью тригонометрии можно вычислить высоту треугольника, т.е. расстояние до небесного тела.
Эдмунд Галлей, второй английский королевский астроном, предложил использовать прохождение Венеры для определения абсолютных расстояний между планетами. В редких случаях, когда мы видим с Земли Венеру проходящей перед Солнцем, она выглядит маленьким темным пятном на фоне солнечного диска. Попытки осуществить это определение во время прохождений в 1761 и 1769 годах принесли лишь частичный успех. (Путешествие капитана Кука в южные моря в 1769гю было предпринято специально для наблюдения прохождения Венеры.) Следующие прохождения были в 1874 и 1882 годах; результаты всех измерений совпали, дав величину астрономической единицы около 150 млн.км. Однако, когда Венера проходит через диск Солнца, наблюдателю кажется, что за ней тянется тёмная полоска, искажающая форму планетного диска. Когда эта так называемая "черная капля" исчезает, прохождение уже идёт, и, значит, в измерения вкралась значительная ошибка. В 1877г. была предпринята попытка, определить параллаксы трёх астероидов - Ириса, Виктории и Сафо, - которые, подобно звёздам, выглядят точками. В 1931 г. была разработана международная программа наблюдений для точного определения параллакса астероида Эрос, проходившего на расстоянии 24 млн. км от Земли.
Новые методы включают использование радиолокации. Радиолокатор излучает импульс в направлении удалённого объекта и принимает отраженный от него сигнал. Радиоволны распространяются со скоростью света, а поскольку эта скорость постоянна, по интервалу времени между излучением импульса и приходом отраженного сигнала можно рассчитать расстояние до объекта. Планета Венера досягаема для метода радиолокации. Длина астрономической единицы, полученная этим новым методом, равна 149600000 км.
Проблемы картирования звёзд.
Определение расстояний до звёзд - иная проблема, для решения которой также используется параллакс. Если близкая звезда наблюдается с интервалом в шесть 6 месяцев, то она показывает параллактический сдвиг на фоне звёзд, поскольку за это время Земля переместится из одной точки орбиты в противоположную, создавая тем самым "базис" в 300 млн.км. Именно этот метод был применён Бесселем, который в 1838г. установил, что расстояние до одной неяркой звезды в созвездии Лебедя равно 11 световым годам. (Один световой год- расстояние, которое луч света проходит за год, он равен 9460000 млн.км.)
Метод параллаксов пригоден только для самых близких звёзд, но для звёзд, находящихся на расстояниях свыше сотен световых лет, параллактическое смещение становится слишком малым, чтобы его можно было измерить. В этих случаях приходится использовать менее прямые методы. Спектроскопические исследования дают истинную светимость звезды, сопоставив которую с её видимой яркостью (видимой звёздной величиной) можно получить расстояние. Сейчас известно, что диаметр нашей Галактики составляет около 100000 световых лет.
Но наша Галактика не единственная. Расплывчатые пятнышки на небе, которые называют туманностями, бывают двух видов: одни разрешаются на звёзды, а другие - нет. В 1845г. лорд Росс(1800-1867), используя 183-сантиметровый телескоп, обнаружил, что многие туманности - спиральные, и в настоящее время твёрдо установлено, что спирали - это внешние, звёздные системы, удалённые на миллионы световых лет.
:Любитель Юрий
источник: dosug.md - Для правообладателей
