URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии
Id: 188482
 
639 руб.

Общий курс астрономии. Изд.4

URSS. 2011. 544 с. Твердый переплет. ISBN 978-5-397-01644-5. Уценка. Состояние: 4+. Блок текста: 4+. Обложка:4+ .

 Аннотация

Настоящая книга написана в соответствии с программой курса общей астрономии, утвержденной для студентов, обучающихся по специальности "астрономия". Основное внимание уделено формированию важнейших понятий астрономии и новейшим достижениям в этой науке. Дано представление о различных разделах и методах современной астрономической науки, объединенных общей целью всестороннего исследования природы Вселенной.

Пособие предназначено для студентов астрономических отделений университетов и педагогических институтов; может быть использовано преподавателями астрономии.


 Предисловие ко второму изданию

Как и все другие науки, астрономия вступила в третье тысячелетие, которое, согласно принятому человечеством счету числа лет, началось с 1 января 2001 года. За предшествовавшие столетия наука о Вселенной достигла грандиозных успехов, постоянно расширяя кругозор людей и неустанно совершенствуя их мировоззрение. Если первобытный человек падал ниц перед величием Мироздания, а в Средние века и в эпоху Возрождения бросал ему несмелый вызов, то современный исследователь своей мыслью стал проникать в его глубины с недоступной физическому миру скоростью: за краткий миг существования Человека его разум охватил такие расстояния, какие самый быстрый, световой сигнал может преодолеть только за все время существования Вселенной! Историки астрономии считали, что особенно успешным для развития всех наук и особенно астрономии был XIX век. Однако теперь видно, что XX век -- век выхода человека в космос и освоения космического пространства в пределах Солнечной системы -- совершил несравнимо больший рывок в познании Вселенной.

Ушедшее столетие сделало астрономию всеволновой и всецело эволюционной наукой. Тем самым биологическая история развития видов и результаты геологии об эволюции Земли становятся частью общей эволюции звезд и галактик, восходящей к непостижимо далекой эпохе "возникновения" наблюдаемой части Вселенной и "первыми мгновениями ее развития". От пассивного наблюдения астрономия перешла к активной постановке вопросов "что?, где?, когда?" в самых крупных масштабах нашего пространства-времени.

Используя новейшие достижения физики и математики, а также успешно применяя последние изобретения техники, астрономия вносит свой фундаментальный вклад в прикладные науки.

По-прежнему она остается монополистом крупнейшей лаборатории, в которой физики могут наблюдать за результатами самых грандиозных "экспериментов", организуемых самой природой. Только здесь можно иметь дело с необычайно сильно возбужденными атомами, валентные электроны которых не "потревожены" столкновениями с другими частицами. Только здесь осуществляется мечта алхимиков и можно буквально на глазах видеть превращение химических элементов, сопровождающее образование принципиально новых объектов. Только здесь есть надежда обнаружить неуловимые волны, связанные с наиболее известным и наименее понятным явлением, имя которому -- гравитация.

Не менее значительна роль астрономии и для самого Человека, ибо его общение с Космосом не может не влиять на его мировоззрение. Как заветные страницы нашей древней родословной мы начинаем все острее воспринимать весь безграничный мир, в котором мы живем, и то место, которое мы занимаем в его эволюции. Благодаря успехам науки и техники мы все сильнее ощущаем дыхание реального Космоса, значимой частицей которого мы являемся.

В основу предлагаемого студентам начальных курсов университетов "Общего курса астрономии" лег "Курс общей астрономии" трех авторов (П.И.Бакулин, Э.В.Кононович и В.И.Мороз), выдержавший за период 1966--1983 гг. пять изданий. К началу 1989 г. было подготовлено к выпуску в свет его шестое издание, однако издать книгу тогда так и не удалось. За прошедшее с тех пор десятилетие астрономия снова обогатилась множеством новых фактов, особенно благодаря результатам космических экспериментов, выполненных международным сообществом. Новый текст, подготовленный уже только двумя авторами, фактически -- другая книга. Поэтому они решили изменить ее название в соответствие с рекомендацией профессора В.Г.Горбацкого.

В новом "Общем курсе астрономии" по возможности учтены достижения астрономии последних лет. Изменен и общий характер рассмотрения природы различных небесных тел, которая теперь рассматривается вместе с их происхождением и развитием. Это позволяет подчеркнуть эволюционный характер современной астрономии и рассмотреть изучаемые ею объекты в их взаимосвязи. Такой подход соответствует пожеланиям многих преподавателей. Поэтому в "Общем курсе астрономии" нет специальной главы, посвященной эволюции небесных тел. Главы 9 и 10 о планетах и звездах по возможности учитывают новейшие данные. Во всем учебнике максимально учтены многочисленные замечания рецензентов, которыми в основном были сотрудники астрономических обсерваторий Санкт-Петербургского и Московского государственных университетов. Многие из них взяли на себя труд не только внимательно изучить рукопись и дать подробные замечания, но и фактически отредактировать ее. Особую благодарность авторы выражают В.Г.Горбацкому, Н.В.Вощинникову, В.В.Витязеву, В.В.Иванову, К.В.Холшевникову. Много полезных замечаний было также высказано В.А.Батуриным, Н.С.Блиновым, Н.Г.Бочкаревым, В.В.Броваром, К.В.Бычковым, И.Л.Генкиным, Н.В.Емельяновым, В.Е.Жаровым, С.М.Копейкиным, С.А.Красоткиным, С.А.Ламзиным, Д.К.Надежиным, А.В.Засовым, К.А.Постновым, А.С.Расторгуевым, Ж.Ф.Родионовой, М.В.Сажиным, А.П.Сарычевым, А.А.Соловьевым, В.Г.Сурдиным, В.М.Чаругиным, А.М.Черепащуком, В.И.Якименко, которым авторы также весьма признательны.

Одиннадцать глав учебника написаны или переработаны Э.В.Кононовичем. Главы 7 и 9 принадлежат В.И.Морозу. Автор выражает благодарность В.В.Нестерову и К.В.Куимову за помощь в подготовке глав 1 и 5, а также А.В.Засову за ценный вклад в подготовку материала глав 12 и 13.

Предварительный набор текста книги подготовлен к изданию Э.В.Кононовичем при содействии Ю.А.Купрякова и Т.В.Матвейчук, которые перевели его в формат LaTeX.

К сожалению, второе издание выходит, когда уже нет в живых моего талантливого соавтора В.И.Мороза.

Э.В.Кононович

 Введение


Предмет и задачи астрономии

Астрономия -- наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем. Слово "астрономия" происходит от двух греческих слов "астрон" -- звезда, светило и "номос" -- закон.

Астрономы исследуют Солнце и звезды, планеты и их спутники, кометы и метеорные тела, туманности, звездные системы и вещество, заполняющие пространство между звездами и планетами, в каком бы состоянии оно ни находилось.

Данные о строении и развитии небесных тел, об их положении и движении в пространстве позволяют получить представление о строении Вселенной в целом.

В астрономии решаются три основные задачи, требующие последовательного подхода:

1) изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы;

2) изучение строения небесных тел, исследование химического состава и физических свойств (плотности, температуры и т.п.) вещества в них;

3) решение проблемы происхождения и развития отдельных тел и образуемых ими систем.

Первая задача решается путем длительных наблюдений, начатых еще в глубокой древности, а также на основе законов механики, известных уже более 300 лет и фактически выведенных из астрономических наблюдений. Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией, особенно для небесных тел, сравнительно близких к Земле.

О физическом строении небесных тел мы знаем гораздо меньше. Решение некоторых вопросов второй задачи впервые стало возможным немногим более ста лет назад, а к основным проблемам удалось подойти лишь в последние годы.

Третья задача сложнее двух предыдущих, поскольку имеющегося наблюдательного материала для ее решения пока еще далеко не достаточно, и наши знания в этой области астрономии ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее правдоподобных гипотез.

Наблюдательный характер астрономии

Основой для астрономических исследований являются наблюдения как самих космических тел или объектов (звезды, планеты, Луна), так и связанных с ними явлений (восход, заход светил, затмения Солнца и Луны, фазы Луны или планет). В большинстве случаев астрономические наблюдения требуют тщательных измерений углов, моментов времени, световых потоков и т.п. данных. Последующая обработка результатов наблюдений нередко требует кропотливых расчетов и, в конечном счете, позволяет получить те или иные данные о природе исследуемых небесных тел и образуемых ими систем.

Важнейшая астрономическая информация содержится в космическом электромагнитном излучении: направление, откуда приходит это излучение, говорит о видимом положении и движении светила, а спектральный состав излучения дает возможность судить о физических его свойствах.

До середины нашего столетия наблюдения были единственным источником наших знаний (за исключением возможности исследовать химический состав упавших на Землю метеоритов и энергию первичных космических лучей).

Однако первый искусственный спутник Земли, запущенный в нашей стране в 1957 г., открыл новую эру космических исследований, что позволило использовать более активные методы астрономических наблюдений с межпланетных станций, орбитальных обсерваторий и даже с поверхности Луны и других планет.

Разделы астрономии

Как мы видим, предметом исследований в астрономии является множество самых различных объектов и образуемых ими систем вплоть до всей Вселенной в целом. Исключительно многообразны и методы исследований, включающие как теоретический подход, так и всевозможные экспериментальные способы регистрации и измерения космического излучения, которое является основным источником информации в астрономии. Многообразие объектов и методов приводит к многочисленности разделов и отдельных направлений в астрономии. Однако это не нарушает ее единства как науки: у всех разделов единая цель исследований. По характеру получаемой информации следует выделить три основных раздела: астрометрию, небесную механику и астрофизику.

Астрометрия изучает положение и движение небесных тел и вращение Земли, опираясь на методы измерений углов на небе, для чего организуются позиционные наблюдения небесных светил. У астрометрии две важные цели: 1) установление систем небесных координат и 2) получение параметров, характеризующих наиболее полно закономерности движения небесных тел и вращения Земли.

Небесная механика изучает движение небесных тел под действием тяготения, разрабатывает методы определения их орбит (траекторий) на основании наблюдаемых положений на небе, позволяет рассчитать координаты на дальнейшее время (эфемериды), рассматривает движение и устойчивость систем естественных и искусственных небесных тел.

Раздел небесной механики, связанный с определением орбит и расчетом эфемерид, иногда называют теоретической астрономией. Как видно, небесная механика целиком опирается на данные астрометрии и очень тесно с ней связана.

Астрофизика изучает происхождение, строение, химический состав, физические свойства и эволюцию как отдельных небесных тел, так и их систем, вплоть до всей Вселенной в целом. Таким образом, предмет астрофизики исключительно многообразен и обширен. Вместе с тем, в своих исследованиях астрофизика часто прибегает к выводам и методам астрометрии и небесной механики, так что все три важнейших раздела астрономии тесно взаимодействуют между собой. Астрофизика в основном делится на практическую астрофизику, в которой разрабатываются и применяются как различные методы наблюдений, так и анализ электромагнитного космического излучения, и теоретическую астрофизику, основанную на применении к результатам наблюдений методов физики и математики.

Исследование таких сложных объектов, как Галактика и другие звездные системы, требующие активного использования методов всех перечисленных разделов астрономии, иногда выделяют в так называемую звездную астрономию. Однако в последнее время этот раздел все больше и больше сближается с астрофизикой; аналогично происходит процесс сближения астрометрии с небесной механикой и практической астрофизикой.

Курс общей астрономии содержит систематическое изложение сведений об основных методах и главнейших результатах, полученных в различных разделах астрономии.

Возникновение и основные этапы развития астрономии

Астрономия -- одна из древнейших наук. Как и многие другие науки, она возникла из практических потребностей человека. Первобытным кочевым племенам нужно было ориентироваться во время своих странствий, и они научились это делать по Солнцу, Луне и звездам. Земледельцам было необходимо при полевых работах учитывать наступление различных сезонов. Поэтому они заметили, что смена времен года связана с изменением полуденной высоты Солнца и восходом определенных звезд. С дальнейшим развитием человеческого общества возникла потребность в измерении времени и в создании системы счета длительных промежутков времени (календарей).

Для всего этого требовались наблюдения движений небесных светил, которые велись сначала без всяких инструментов и были весьма неточными, но вполне удовлетворяли практическим нуждам того времени. Из таких наблюдений и возникла наука о небесных телах -- астрономия.

С развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться астрономические инструменты и разрабатываться математические методы обработки наблюдений.

Первые записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н.э. Однако известно, что еще за три тысячи лет до новой эры египетские жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны, наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась самая яркая из звезд Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах Солнца. Из этих наблюдений египетские жрецы довольно точно определили продолжительность сельскохозяйственного (тропического) года.

В Древнем Китае за две тысячи лет до новой эры видимые движения Солнца и Луны были настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать наступление солнечных и лунных затмений.

В Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. В III в. до н.э. Аристарх из Самоса высказал смелые для того времени идеи о центральном положении Солнца и впервые на основании наблюдений оценил отношение расстояний от Земли до Солнца и до Луны. Для объяснения видимых движений планет греческие астрономы, величайшим из которых был Гиппарх (II в. до н.э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н.э.). Несмотря на неверное предположение о неподвижности Земли, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение нескольких веков.

Системой мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии.

В средние века астрономы занимались в основном наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с геоцентрической системой Птолемея.

Рациональное развитие в этот период астрономия все же получила у арабов, народов Средней Азии и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени Аль-Баттани (850--929), Бируни (973--1048), Улугбека (1394--1449) и др.

В период возникновения и становления капитализма в Европе астрономия начинает возрождаться. Особенно быстро она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV--XVI вв.). Использование новых земель требовало многочисленных экспедиций для их изучения. Но далекие путешествия через океан были невозможны без простых и точных методов ориентировки и исчисления времени. Развитие торговли стимулировало совершенствование искусства мореплавания, которое нуждалось в астрономических знаниях и, в частности, в теории движения планет.

Настоящую революцию в астрономии произвел польский ученый Николай Коперник (1473--1543), разработавший гелиоцентрическую систему мира в противовес догматической геоцентрической системе Птолемея, не соответствовавшей действительности.

Учение Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии. В 1609--1618 гг. Кеплером были открыты законы движения планет, а Галилей дошел до понимания закона инерции. В 1687 г. Ньютон сформулировал свои основные принципы механики, включая закон всемирного тяготения, и заложил классические основы современной астрономии. На этом этапе новая астрономия получила возможность с большей точностью изучать действительные движения небесных тел. Многочисленные и блестящие ее успехи в XVIII--XIX вв. привели к открытиям новых планет -- Урана и Нептуна, многочисленных спутников планет, двойных звезд и других объектов. Этот этап завершился большой победой -- открытием Плутона -- на то время самой далекой планеты Солнечной системы.

Следующий, очень важный этап в развитии астрономии начался сравнительно недавно, с середины XIX в., когда возник спектральный анализ и стала применяться фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого пространства. Возникла астрофизика, получившая большое развитие в XX в. и продолжающая бурно развиваться в наши дни. В 40-х гг. XX в. стала развиваться радиоастрономия, а в 1957 г. было положено начало качественно новым методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел, что в дальнейшем привело к возникновению новых разделов астрофизики -- рентгеновской, гамма- и нейтринной астрономии.

Значение этих достижений астрономии трудно переоценить. Запуск искусственных спутников Земли (1957 г., СССР), космических станций (1959 г., СССР), первые полеты человека в космос (1961 г., СССР), высадка людей на Луну (с 1969 г., США) -- эпохальные события для всего человечества. За ними последовали доставка спускаемых аппаратов на поверхности Венеры и Марса, посылка автоматических межпланетных станций к более далеким планетам солнечной системы. В настоящее время полеты к Венере и Марсу, а также запуск орбитальных станций и телескопов стали важным и развивающимся направлением космических исследований.

Практическое значение астрономии

Астрономия и ее методы имеют большое значение в жизни современного общества. Без ее участия невозможно решать фундаментальные вопросы, связанные с течением важнейших природных процессов.

Шире распространяются астрономические методы навигации в мореплавании и авиации, а в последние годы -- и в космонавтике. Вычисление эфемерид (таблиц положений) важнейших объектов и составление календарей, необходимых в народном хозяйстве, также основаны на астрономических данных.

Составление географических и топографических карт, предвычисление наступлений морских приливов и отливов, определение силы тяжести в различных точках земной поверхности с целью обнаружения залежей полезных ископаемых, -- все это в своей основе опирается на астрономические методы.

Исследование процессов, происходящих на различных небесных телах, позволяет астрономам изучать вещество в таких его состояниях, какие еще не достигнуты в земных лабораториях. Астрономия, и в частности астрофизика, тесно связаны с физикой, химией, математикой. Они способствуют развитию этих наук, которые, как известно, являются основой всей современной техники. Достаточно сказать, что вопрос о роли внутриатомной энергии впервые был поставлен астрофизиками, а величайшее достижение современной техники -- создание искусственных небесных тел (спутников, космических станций и аппаратов) -- вообще было бы немыслимо без астрономических знаний.

Одни только наблюдения небесных явлений не позволяют обнаружить их истинные причины. Поэтому отсутствие научных знаний нередко приводит к неверным их толкованиям и суевериям, к обожествлению самих явлений и отдельных небесных тел. Так, например, в древности Солнце, Луна и планеты считались божествами, и им поклонялись. Много суеверий у людей было связано (да и теперь еще не все освободились от них) с солнечными и лунными затмениями, с появлением комет, с явлением метеоров и болидов, падением метеоритов и т.д. Так, например, у некоторых народов кометы считались вестниками различных бедствий, постигающих человечество на Земле (пожары, эпидемии, войны): явление метеора нередко связывали со смертью отдельного человека и т.д.

Астрономия, изучая небесные явления, исследуя природу, строение и развитие небесных тел, доказывает, что Вселенная подчинена единым законам природы и в согласии с ними развивается во времени и в пространстве. Поэтому выводы астрономии имеют глубокое философское значение.

В настоящее время философские проблемы астрономии в основном касаются общих взглядов на строение материи и Вселенной, на возникновение, развитие и дальнейшую судьбу как отдельных частей, так и всей Вселенной в целом.

Краткий очерк строения Вселенной

За много веков своего развития астрономия накопила колоссальный фактический материал, позволяющий составить определенные представления о строении окружающего нас мира. Наблюдениям с Земли доступно огромное количество самых различных объектов. Занимаемая ими область пространства называется Метагалактикой. Близкие объекты -- Солнце, Луна, планеты, как правило, оказываются и самыми яркими на нашем небе. Вместе с роем твердых мелких частиц, разреженным газом и потоками элементарных частиц они образуют нашу Солнечную систему. Солнце расположено в ее центре. Сила его тяготения определяет движение всех остальных тел по различным орбитам. Плоскости этих орбит близки к некоторой общей плоскости, а сами орбиты часто не сильно отличаются от круговых.

Солнце -- главный источник энергии в нашей планетной системе и средоточие почти всей ее массы. Вещество во Вселенной также сконцентрирована в подобных Солнцу газовых самосветящихся телах -- звездах. В них постоянно происходит один из важнейших процессов природы -- образование различных химических элементов в результате термоядерных реакций. Эти реакции -- важный источник энергии звезд. В итоге, благодаря процессам на звездах наш мир обладает набором атомов всех известных химических элементов.

Звезды во Вселенной обладают тенденцией образовывать иерархию систем различных масштабов. Важнейшее звено этой иерархии -- огромные системы сотен миллиардов звезд, называемые галактиками. Часть вещества, быть может даже значительная, приходится на разреженную среду, которая заполняет пространство между звездами и галактиками.

Почти все объекты, наблюдаемые на небе невооруженным глазом, принадлежат нашей звездной системе -- Галактике. Остальные галактики (кроме трех) доступны только телескопам. Общее их число в Метагалактике должно достигать многих миллиардов. Они, так же как и звезды, образуют более обширные системы -- скопления галактик, содержащие сотни и тысячи членов. Есть основания полагать, что скопления галактик -- самые крупные объекты во Вселенной. В еще больших масштабах заметна тенденция скоплений галактик располагаться вдоль границ огромных ячеек, подобных пчелиным сотам. В пределах галактик вещество распределено крайне неоднородно. Звезды -- очень компактные объекты, а средние расстояния между ними в десятки миллионов раз превышают их размеры. В пределах скоплений галактик, в которых расстояния между отдельными членами соизмеримы с их размерами, вещество распределено значительно более равномерно. Еще более равномерно, по-видимому, распределено вещество в масштабах всей Метагалактики. В астрономии исследуется, как это распределение вещества влияет на общие свойства пространства-времени нашего мира.

Современные методы астрономии позволяют изучать Вселенную на протяжении огромных расстояний, масштабы которых трудно себе даже представить. От наиболее удаленных объектов свет, распространяющийся со скоростью около 300000 км/с, идет к нам десятки миллиардов лет, что оказывается соизмеримым с возрастом большинства объектов во Вселенной. Отсюда следует, что, наблюдая далекие галактики, мы можем как бы заглянуть в глубокое прошлое нашей Вселенной и составить себе определенное представление об ее эволюции.

Прежде чем приступить к последовательному изучению различных разделов астрономии, очень полезно бегло рассмотреть, что можно наблюдать в пределах различных масштабов окружающего нас мира. На рис.0.1 изображена последовательность различных объектов Вселенной, масштабы которых образуют геометрическую прогрессию: каждый последующий квадрат соответствует увеличению линейных размеров объектов примерно в 1000 раз.

Начнем с весьма "скромного" масштаба в 500 тыс. км. В "окно" такого размера можно "увидеть" наиболее знакомую нам систему двух тел -- Землю и обращающуюся вокруг нее Луну. Изменив масштаб в 10 раз, получим расстояние в миллионы километров. В такое "окно" мы увидим Солнце и ряд интереснейших образований в его атмосфере. Еще в 10 раз большее "окошко" позволит наблюдать Солнце вместе с далеко простирающейся его короной (рис.0.1$ $). Квадрат со стороной в 100 миллионов километров охватит Солнце вместе с ближайшей к нему планетой -- Меркурием. Орбита Венеры чуть-чуть не уместится в нем. Квадрат со стороной в миллиард километров (рис.0.1$б$) целиком охватывает орбиты всех планет до Марса и многих малых планет -- астероидов. Лишь изменив масштаб еще в 10 раз, мы приблизимся к границам Солнечной системы и достигнем орбит Нептуна и Плутона. Расстояния между звездами так велики, что только при масштабах в сотни триллионов километров мы сможем охватить Солнце вместе с ближайшими к нему звездами, включая систему $\alpha$ Центавра. Дальше неудобно пользоваться километрами. Масштаб $10^{13}$ км почти соответствует световому году, т.е. пути, проходимому светом за один год, а примерно три световых года составляют важную в астрономии единицу длины -- парсек (пк). Расстояние до ближайшей звезды в системе $\alpha$ Центавра составляет 1,3 парсека (это слово необходимо склонять). Масштаб в один световой год соизмерим с газовой туманностью, возникшей вокруг звезды (рис.0.1$в$), а расстояние в сотни и тысячи световых лет соответствует скоплениям звезд и большим газопылевым туманностям, из которых эти звезды, как правило, возникают (рис.0.1$г$). Далее, при размерах "окна" в тысячи и миллионы парсеков мы постепенно переходим к важнейшим структурным единицам Вселенной -- галактикам (рис.0.1$д$), группам и скоплениям галактик (рис.0.1$е$).

В итоге можно сказать, что наблюдаемый мир в основном состоит из звезд и разреженного газа, объединенных в галактики. Звезды -- наиболее важные и поразительные по своей природе и многообразию объекты. В этих газовых шарах -- естественных атомных реакторах -- постоянно возникают ядра все более и более тяжелых элементов и, тем самым, осуществляется химическая эволюция нашего мира. Полагают, что Вселенная возникла десятки миллиардов лет тому назад из мало еще понятного сверхплотного горячего состояния в результате некоторого процесса, похожего на взрыв, вызванный избытком энергии. С тех пор она расширяется. Последовательно возникали кванты, частицы и античастицы, ядра простейших атомов, газ, конденсировавшийся затем в галактики и звезды. Это расширение как активный процесс мы наблюдаем и поныне. Используя малейшие возможности получения информации, которую несет в основном электромагнитное излучение, астрономы воссоздают картину мира в его развитии и устанавливают природу как отдельных объектов, так и всей Вселенной в целом.


 Оглавление

Предисловие ко второму изданию
Введение
 § 0.1.Предмет и задачи астрономии
 § 0.2.Наблюдательный характер астрономии
 § 0.3.Разделы астрономии
 § 0.4.Возникновение и основные этапы развития астрономии
 § 0.5.Практическое значение астрономии
 § 0.6.Краткий очерк строения Вселенной
Глава 1. Основные сведения из сферической астрономии
 § 1.1.Видимые положения светил. Созвездия
 § 1.2.Видимые движения звезд, Солнца, Луны и планет
 § 1.3.Географические координаты
 § 1.4.Небесная сфера
 § 1.5.Горизонтальная и экваториальные системы небесных координат
 § 1.6.Зависимость высоты полюса мира от астрономической широты места наблюдения
 § 1.7.Явления, связанные с суточным вращением небесной сферы
 § 1.8.Изменение координат светил при суточном движении
 § 1.9.Эклиптика. Эклиптическая система координат
 § 1.10.Изменение экваториальных координат Солнца
 § 1.11.Суточное движение Солнца на разных широтах
 § 1.12.Принципы измерения времени
 § 1.13.Звездное время
 § 1.14.Солнечное время
 § 1.15.Связь среднего солнечного времени со звездным
 § 1.16.Системы счета времени
 § 1.17.Календарь
 § 1.18.Юлианские дни
 § 1.19.Линия перемены даты
 § 1.20.Сферический треугольник и основные формулы сферической тригонометрии
 § 1.21.Параллактический треугольник и преобразование координат
 § 1.22.Рефракция
 § 1.23.Суточный параллакс
 § 1.24.Вычисление моментов времени и азимутов восхода и захода светил
 § 1.25.Сумерки. Белые ночи
Глава 2. Видимые и действительные движения планет
 § 2.1.Видимые движения планет на фоне звезд
 § 2.2.Система мира Птолемея
 § 2.3.Система мира Коперника
 § 2.4.Объяснение видимых движений планет
 § 2.5.Синодические и сидерические периоды обращения планет
 § 2.6.Революционность учения Коперника
 § 2.7.Законы Кеплера
 § 2.8.Элементы орбит планет. Основные задачи небесной механики
 § 2.9.Основные законы механики
 § 2.10.Закон всемирного тяготения
 § 2.11.Изменение силы тяжести на поверхности Земли
 § 2.12.Природа тяготения и его роль в астрономии
 § 2.13.Движение материальной точки под действием силы тяготения
 § 2.14.Закон сохранения энергии и типы орбит в задаче двух тел
 § 2.15.Возмущенное движение
 § 2.16.Возмущение движения Луны
 § 2.17.Приливы и отливы
 § 2.18.Задача трех и более тел
 § 2.19.Определение масс небесных тел
 § 2.20.Движение искусственных спутников Земли
 § 2.21.Движение космических аппаратов
Глава 3. Определение размеров, формы небесных тел и расстояний до них
 § 3.1.Определение радиуса Земли. Триангуляция
 § 3.2.Размеры и форма Земли
 § 3.3.Определение расстояний до небесных светил
 § 3.4.Единицы расстояний в астрономии
 § 3.5.Определение суточного и годичного параллаксов из наблюдений
 § 3.6.Определение астрономической единицы (параллакса Солнца)
 § 3.7.Определение размеров и формы светил
Глава 4. Движение Земли и Луны. Затмения
 § 4.1.Движение Земли вокруг Солнца. Параллакс и аберрация
 § 4.2.Смена времен года на Земле
 § 4.3.Вращение Земли вокруг оси
 § 4.4.Прецессионное и нутационное движения земной оси
 § 4.5.Следствия прецессионного движения земной оси
 § 4.6.Движение полюсов Земли по ее поверхности
 § 4.7.Шкалы времени. Неравномерность вращения Земли
 § 4.8.Орбита Луны и ее возмущения
 § 4.9.Видимое движение и фазы Луны
 § 4.10.Периоды обращения Луны
 § 4.11.Вращение и либрации Луны
 § 4.12.Покрытия светил Луной. Солнечные затмения
 § 4.13.Лунные затмения
 § 4.14.Условия наступления солнечных и лунных затмений
 § 4.15.Сарос
Глава 5. Практические задачи астрономии и фундаментальная астрометрия
 § 5.1.Астрономическая труба как угломерный инструмент
 § 5.2.Универсальный инструмент
 § 5.3.Меридианный круг и пассажный инструмент
 § 5.4.Зенит-телескоп, призменная астролябия, фотографическая зенитная труба
 § 5.5.Астрономические часы и хронометры
 § 5.6.Практические задачи астрономии
 § 5.7.Определение времени и географической долготы
 § 5.8.Определение географической широты  и поправки часов 
 § 5.9.Совместное определение географической широты и долготы
 § 5.10.Определение азимута земного предмета
 § 5.11.Задачи фундаментальной астрометрии
 § 5.12.Абсолютные и относительные методы определения экваториальных координат
 § 5.13.Фотографическая астрометрия
 § 5.14.Собственные движения звезд
 § 5.15.Астрономические постоянные
 § 5.16.Астрономические каталоги и звездные карты
 § 5.17.Астрономические ежегодники
 § 5.18.Космическая геодезия и методы наблюдения ИСЗ
 § 5.19.Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами
 § 5.20.Позиционные наблюдения с борта космического аппарата
Глава 6. Оcновы астрофизики
 § 6.1.Задачи и основные разделы астрофизики
 § 6.2.Электромагнитное излучение, исследуемое в астрофизике
 § 6.3.Понятие об астрофотометрии
 § 6.4.Некоторые сведения из молекулярной физики
 § 6.5.Ослабление света при прохождении сквозь вещество
 § 6.6.Свойства излучения и основы спектрального анализа
 § 6.7.Доплеровское смещение спектральных линий
 § 6.8.Методы определения температуры
 § 6.9.Определение химического состава и плотности небесных тел
Глава 7. Астрофизические инструменты и основные методы наблюдений
 § 7.1.Телескопы
 § 7.2.Оптические телескопы
 § 7.3.Атмосферные помехи при наблюдениях с оптическим телескопом. Проницающая сила. Космические телескопы
 § 7.4.Приемники излучения для оптической астрономии
 § 7.5.Спектральные приборы
 § 7.6.Радиотелескопы
 § 7.7.Инфракрасная астрономия
 § 7.8.Астрофизика высоких энергий
 § 7.9.Космические аппараты для исследований Солнечной системы
Глава 8. Солнце
 § 8.1.Общие сведения о Солнце
 § 8.2.Спектр и химический состав Солнца
 § 8.3.Светимость Солнца и ее измерение
 § 8.4.Температура внешних слоев Солнца
 § 8.5.Внутреннее строение Солнца
 § 8.6.Конвективная зона
 § 8.7.Гелиосейсмология
 § 8.8.Фотосфера
 § 8.9.Внешние слои солнечной атмосферы
 § 8.10.Хромосфера
 § 8.11.Корона
 § 8.12.Активные образования в солнечной атмосфере
 § 8.13.Цикл солнечной активности
Глава 9. Солнечная система
 § 9.1.Общие сведения
 § 9.2.Планетные оболочки. Дифференциация недр
 § 9.3.Поверхности планет и спутников
 § 9.4.Атмосферы
 § 9.5.Излучение планет. Климат
 § 9.6.Планеты и солнечный ветер. Магнитосфера. Связь явлений на Солнце и планетах
 § 9.7.Меркурий
 § 9.8.Венера
 § 9.9.Земля как планета
 § 9.10.Луна
 § 9.11.Марс
 § 9.12.Планеты-гиганты
 § 9.13.Система Плутон--Харон. Спутники планет-гигантов. Кольца
 § 9.14.Малые планеты
 § 9.15.Кометы. Пылевая материя в межпланетном пространстве. Метеоры
 § 9.16.Метеориты
 § 9.17.Происхождение Солнечной системы
 § 9.18.Планеты около звезд
Глава 10. Природа и эволюция звезд
 § 10.1.Общие сведения о звездах
 § 10.2.Двойные системы и массы звезд
 § 10.3.Спектры и светимости звезд
 § 10.4.Статистические зависимости между основными характеристиками звезд
 § 10.5.Атмосферы звезд
 § 10.6.Начальная стадия эволюции звезд
 § 10.7.Стадия главной последовательности
 § 10.8.Эволюция и переменность красных гигантов
 § 10.9.Эволюция звезд с потерей массы
 § 10.10.Сверхновые звезды
 § 10.11.Конечные стадии эволюции звезд
 § 10.12.Эволюция тесных двойных систем
 § 10.13.Рентгеновские источники излучения
Глава 11. Наша Галактика
 § 11.1.Объекты, принадлежащие нашей Галактике
 § 11.2.Определение расстояний до звезд
 § 11.3.Распределение звезд в Галактике
 § 11.4.Звездные скопления и их эволюция
 § 11.5.Пространственные скорости звезд и движение Солнечной системы
 § 11.6.Вращение и масса Галактики
 § 11.7.Межзвездная пыль
 § 11.8.Межзвездный газ
 § 11.9.Космические лучи, галактическая корона и магнитное поле Галактики
 § 11.10.Общая структура Галактики
 § 11.11.Проблема шкалы расстояний
Глава 12. Основы внегалактической астрономии
 § 12.1.Структура и типы галактик
 § 12.2.Определение расстояний до галактик
 § 12.3.Состав галактик
 § 12.4.Физические свойства галактик
 § 12.5.Активность ядер галактик и квазары
 § 12.6.Пространственное распределение и эволюция галактик
Глава 13. Элементы космологии
 § 13.1.Космологический принцип
 § 13.2.Модель однородной изотропной Вселенной, основанная на законах Ньютона
 § 13.3.Релятивистская космология
 § 13.4.Модель "горячей" Вселенной
Список литературы
Приложения
Указатель

 Об авторах

Эдвард Владимирович КОНОНОВИЧ

Астрофизик. Окончил механико-математический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова (1955). Кандидат физико-математических наук (тема кандидатской диссертации: "Модель солнечной хромосферы по внезатменным наблюдениям", 1958). Доцент кафедры астрофизики и звездной астрономии физического факультета МГУ (1966). Член Ученого совета Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ. В Московском университете читает курс лекций по общей астрономии и спецкурс "Физика Солнца". Руководит спецпрактикумом по астрофизике "Внутреннее строение и эволюция звезд". Член Международного астрономического союза. Заслуженный преподаватель Московского университета.

Область научных интересов: все, что касается физики Солнца, солнечной активности, солнечно-земных связей. Автор известных учебников: "Курс общей астрономии" (в соавт. с П.И.Бакулиным и В.И.Морозом; книга выдержала за период 1966--1983 гг. 5 изданий, переведена на испанский, французский и португальский языки); "Общий курс астрономии" (в соавт. с В.И.Морозом; классический университетский учебник, основан на предыдущем курсе, но учитывает новейшие достижения в области астрономии; с 2000 г. учебник неоднократно переиздавался в издательстве URSS); "Астрономия. Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений". (в соавт. с А.В. Засовым; школьный учебник, выдержал три издания с 1993 г., последнее в 2008  г.). Подготовил 10 кандидатов наук. Опубликовал около 350 научных работ.
Василий Иванович МОРОЗ (1931--2004)

Астроном и планетолог. Доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Института космических исследований РАН, заведующий отделом физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН. В 1960-е гг. первым в СССР и одним из первых в мире начал осваивать новый, очень важный для астрономии спектральный диапазон -- инфракрасный. Получил ряд выдающихся научных результатов: обнаружил ледяной покров на поверхности спутников Юпитера и связанную воду в марсианских породах, определил давление в атмосфере Марса и содержание СО в атмосфере Венеры.

С 1967 г. В.И.Мороз -- активный участник исследований планет космическими аппаратами и руководитель многих экспериментов на советских автоматических межпланетных станциях "Марс-3", "Марс-5", "Венера-5"-"Венера-16", "Вега", "Фобос". Получил пионерские результаты, касающиеся свойств и строения атмосферы и поверхности Марса, атмосферы Венеры, атмосферы кометы Галлея, состава поверхности Фобоса. В.И.Мороз в течение 25 лет читал лекции студентам Московского государственного университета. Автор более 260 публикаций в научных журналах, монографий "Физика планеты Марс" и "Физика планет".

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце