Астрофотометрия негіздері 1 страница

№14

№13

№12

№6

№7 Күн Жүйесі – Күннен, оны айнала қозғалатын 8 үлкен планетадан (Меркурий, Шолпан, Жер,Қызылжұлдыз, Есекқырған, Қоңырқай, Уран, және Нептун), планета серіктерінен, мыңдаған кіші планеталардан (астероидтардан), шамамен 1011 кометадан және толып жатқан метеорлық денелерден құралған ғарыштық денелер жүйесі. Күннен ең алыс орналасқан планетаға дейінгі орташа қашықтық шамамен 40 а.б. немесе 6 млрд. км-ге тең.

Күн – Күн жүйесіндегі орталық дене болып саналады, оның массасы Күн жүйесіндегі барлық денелердің жиынтық массасынан 750 есе артық. Сондықтан Күн жүйесінің массалар центрі Күн қойнауында орналасқан. Барлық 9 үлкен планета Күнді айнала, дөңгелек дерлік орбита бойымен, бір бағытта қозғалады. Олардың орбиталарының бір-біріне қатысты көлбеулігі өте аз. Планеталардың Күннен қашықтығы белгілі бір заңдылыққа бағынған, яғни көршілес орбиталардың ара қашықтығы Күннен алыстаған сайын арта түседі. Планеталар қозғалысының физикалық қасиеттеріне байланысты Күн жүйесінің үйлесімді екі топқа бөлінуі ғарыштық денелердің кездейсоқ жиынтық емес екендігін көрсетеді. Барлық кіші планеталар да үлкен планеталар қозғалған бағытта Күнді айнала қозғалады, бірақ олардың орбиталары едәуір созылыңқы және эклиптика жазықтығына көлбеу орналасады. Кометалардың көпшілігі параболаға жақын өте созылыңқы орбита бойымен қозғалады. Айналу периоды миллиондаған жылға жетеді. Мұндай комета орбиталарының эклиптика жазықтығына көлбеулігі алуан түрлі, олар Күнді айнала тура және кері бағытта да қозғалады.

Шолпан мен Ураннан басқа планеталардың барлығының өз осінен айналу бағыты Күнді айналу бағытымен сәйкес келеді. Уран планетасының осі орбита жазықтығына 98° көлбеу орналасқан, сондықтан оның айналысы сырттай қарағанда кері болып көрінеді. Шолпан планетасы кері бағытта өте баяу айналады. Күн мен планеталар арасындағы қозғалыс мөлшерінің таралуы маңызды космогониялық сипаттама болып есептеледі. Күн жүйесінің орталық денесі Күн – жұлдыз, яғни қызған газды шар. Ол өзінің қойнауынан үздіксіз энергия бөліп шығарады. Күн бетінің күшті сәуле таратуына қарамастан, ол өзінің жоғары температурасын сақтап қалады. Күн жүйесінің қалған денелері – салқын денелер. Олардың бетінің температурасы Күн сәулесінің қыздыруына байланысты анықталады. Планеталар массасына, химиялық құрамына, айналу жылдамдығына, серіктерінің санына қарай екі топқа бөлінеді. 1.Күн жүйесінің планеталары.2. Алып планеталар.

1.Күн жүйесінің төрт ішкері планетасы (Жер тобындағы планеталар – Меркурий, Шолпан, Жер, Марс) аса үлкен емес, олар тығыз тасты заттар мен металдардан құралған.

2.Алып планеталар – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун және Плутон әлдеқайда көлемдірек, олар негізінен жеңіл заттардан (сутек, гелий, метан, т.б.) құралған, сондықтан олардың орташа тығыздығы қойнауындағы зор қысымға қарамай аз болады. Планеталардың екі тобының аралығында орналасқан кіші планеталардың химиялық құрамы Жер тектес планеталардың құрамына жақын. Біршама тар аймақта қозғалатын кіші планеталар бір-бірімен соқтығысып, өте майда сынықтарға ыдырайды. Осындай майда сынықтар метеорлық денелердің соққысынан да бөлінеді. Ал өте майда тозаңдар қосылғанда, зодиактік жарық құбылысы байқалады. Метеориттердің жасын өлшеу (құрамындағы радиоактивті элементтерге және олардың ыдырау өнімдері бойынша) Күн жүйесінің шамамен 4,6 млрд. жыл бұрын пайда болғанын анықтады.

№8 Жердің күндіайнала қозғалысының сипаттамасы

Жер – Күн жүйесіндегі планеталардың бірі. Ол 149 600 000 км қашықтықта шеңбер дерлік орбитамен Күнді айнала қозғалады. Жердің Күнді толық бір айналып шығуына кететін уақыт жыл деп, ал оның өз осінен толық бір айналып шығуына кететін уақыт тәулік деп аталады. Бір жылда шамамен 365 ¼ тәулік бар. Жер шарының көлденеңі (диаметрі) 12 756 км, ал оның экватор шеңберінің ұзындығы шамамен 40 000 км- ге жуық. Жер шарының болжалды осі өтетін нүктелерін полюс деп атайды. Жер шары полюс бағыттары бойынша сығылыңқы, сопақтау болып келеді. Жер осі өзінің орбита жазықтығына 66 градус бұрышпен көлбей орналасқан. Осінің осындай көлбей орналасуына байланысты, Жердің Күнді айналуы кезінде, Жер бетіне күн сәулесі әр жағдайда түседі. Сондықтан да Жер бетінде жыл мезгілдері – көктемнен кейін жаз, одан кейін күз және қыс болып ауысып отырады.Күн жүйесінің кұрамында сегіз планета бар. Бұлар Күнді эллипстік орбиталар бойымен айналып жүреді.Жер - Күннен қашыктығы бойынша үшінші планета. Жердің өз осінен айналуы салдарынан, өзен суы оның бір жағасын кеулеп шайып отырады, ауа кұйындары және жел Жердің солтүстік жарты шарында оң жаққа, ал оңтүстік жарты шарында сол жаққа ауытқиды.Жер Күнді эллипстік орбита бойымен айналады. Жердің Күнді айнала қозғалатынының бір дәлелі - бізге жақын орналаскан жұлдыздардың көрінерлік ығысуы болып табылады. Мұндай ығысулар ең алғаш рет XIX ғасырдың 30-шы жылдарында бақыланған болатын. Жер бетіндегі жыл мезгілдерінің ауысып отыруы мынадай үш себептен болады, олар: Жердің Күнді айнала қозғалуы, Жердің айналу осінің орбита жазықтығына көлбеу болатыны және Жер Күнді айнала қозғалғанда оның осінің өзіне-өзі параллель қалпын сақтауы. Жердің орбитаның белгілі бір бөліктеріндегі орналасуына сәйкес оңтүстік және солтүстік жарты шарларға күн сәулесінің түсу бұрышы мен түсетін жылудың мөлшері өзгереді. Сол себепті оңтүстік жарты шарда жаз болғанда, солтүстік жарты шарда қыс болады. Осы кездегі астрономияның көптеген табыстары Жердің Күнді айнала қозғалу заңдарына сүйенеді.

9. Меркурий мен Шолпанда серіктер жоқ. Қалған планеталардың (Жерді қоспағанда) серіктері өз планеталарынан өлшеусіз кіші. Жердің бір ғана табиғи серігі бар, ол – Ай, бірақ ол Жердің өзімен салыстырғанда шамадан тыс үлкен. Ай диаметрі жағынан Жерден 4 есе ғана кіші. Юпитердің дискісінен аржағына тасаланатынын, не оның көлеңкесіне еніп тұратынын көруге болады. Бәрінен серіктері көп ең ірі планета – Юпитер (он үшінші серік 1974 жылы ашылды). Ал массасы жағынан келесі планета Сатурнда 10 серік бар, оныншысы 1966 жылы ашылды, Уранда 5 серік, Нептун мен Марста 2-ден серік бар. Серіктердің ішіндегі ең ірілері: Титан (Сатурнның серігі) және Ганимед (Юпитердің 3-ші серігі). Олар диаметрі жағынан айдан 1,5 есе үлкен де, Меркурийден сәл үлкенірек. Мол атмосферасы бар жалғыз серік – Титан.Жұлдыздық, не сидерлік, ай дегеніміз – Айдың жұлдыздарға қатысты Жерді айналып шығу периоды; ал синодтық ай – Айдың Күнге қатысты Жерді айналу периоды. Синодтық ай, басқаша айтқанда, Айдың бірдей екі фазасының арасындағы уақыт мерзімі. Жұлдыздық ай 27,3 тәулікке тең, ал синодтық ай – 29,5 тәулік. Ай 1 тәулік ішінде өз орбитасымен 360о: 27,3» 13о жүреді. Ал 27,3 тәулік ішінде Жер Т өз орбитасымен Айды ілестіре, Күнге қатысты ТТ, доғаны, яғни 27о дерлік доғаны жүріп өтеді. Айдың эллипстік орбитасының Жерге ең жақын нүктесі перигей деп, ал ең алыс нүктесі апогей деп аталады. Ай бізге жіңішке орақ тәрізді болып көрінгенде, оның бетінің қалған жері де солғын жарық шығарып тұрады. Осы құбылыс күл түсті жарық деп аталады да, былай түсіндіріледі. Жерден шағылған Күн жарығы барып Айдың түн жақ бетіне түседі.Жарықтанған Жер мен Ай, конусша көлеңке түсіреді және конусша шала көлеңке түсіреді. Жер көлеңкесіне Ай жарым-жартылай кіргенде, Айдың толық және шала тұтылуы болады. Толық Күн тұтылуы Жерге Ай көлеңкесінің дағы түскен орыннан ғана көрінеді. Дақтың диаметрі 250 км-ден артпайды, сондықтан бір мезгілде Күннің толық тұтылуы тек Жердің азғана бөлігінде көрінеді. Толық тұтылу фазасы 7 минут 70 секундтан артыққа созылмайды. Жерге Айдық шала көлеңкесі түскен орындарда Күннің шала тұтылуы байқалады. Жердің Айдан және Күннен қашықтықтары аздап өзгеруі салдарынан, Айдың көрінерлік бұрыштық диаметрі Күндікінен бірде үлкенірек, бірде кішірек, ал бірде оған тең болып қалады.Күннің толық тұтылулары ғылым үшін ерекше қызық, ал олар бұрын қараңғы адамдарды қатты үрейлендіретін.Егер Ай орбитасының жазықтығы эклиптика жазықтығымен дәл беттессе, онда әрбір жаңа айда Күн тұтылуы, ал әрбір толған айда Ай тұтылуы болып тұрады.Біздің жүйемізде Күн мен Айдың көлемі сонымен қоса Жерден Айдың қашықтығы, Күнге дейінгі қашықтық ерекше іріктелініп алынған. Егер біздің планетадан (әзірге саналы өмір бар жалғыз жер) күннің тұтылуын байқасақ, онда Айдың шарасы күннің шарасын толық жабады – олардың көлемдері дәл келеді. Ай сәл кішірек болса немесе Жерден қашығырақ болса, онда күннің тұтылуы ешқашан болмас еді.

10 кеплер заңдары

Поляк ғалымы Николай Кперник (1473-1543ж.ж) өзінің Күн жүйесінің гелиоцентрлік моделін (үлгісін) жасаған кезде өте ертеде қалыптасқан планеталардың шеңбер бойымен тұрақты жылдамдықпен қозғалады деген қағидасын сақтап қалды.

Тек XVII ғасырдың басында ғана аспан денелерінің орбиталары шын мәнінде шеңберден өзгеше екені анықталды. Бұл маңызды жаңалықты неміс астрономы Иоганн Кеплер(1571-1630 жж) ашты. И.Кеплер планеталардың Н.Коперник іліміне сәйкес алдын ала есептелеген орындары мен бақылау кезіндегі анықталған орындарының бір-бірінен айырмашылығы бар екенін байқаған болатын. Демек планеталардың Күнді айнала қозғалу траекторялары шеңбер бойымен болады деген көзқарастан бас тарту қажет болды. Планеталардың гелиоцентрлік орбиталарының түрін (пішімін) анықтау үшін ол Дания астрономы Тихо Брагеннің(1546-1601 жж) өте мұқият жасаған Марс қозғалысына қатысты бақылау жұмыстарының нәтижелерін пайдаланды. Оның көп жылғы жұмысының нәтижесі – 1609-1619 жылдары планеталар қозғалысының үш негізгі заңын ашуы болды. Бұл заңдар оның есімімен Кеплер заңдары деп аталады.

.Кеплердің бірінші заңы — планета орбитасының пішінін анықтайды: Барлық планеталар Күнді эллипс бойымен айналады, оның фокустарының бірінде Күн орналасады.

Эллипстің симметриялы центрі – О, үлкен АА1=2а және ВВ1=2в екі симметрия осі бар, мұндағы а – үлкен жарты ось, в – кіші жарты ось деп аталады.

Оның екі фокусы центрден OF1=OF2=c=a2-b2 қашықтықта орналасқан эллипстің негізгі қасиеті: эллипстің кез келген нүктесінің фокустардан қашықтықтарының қосындысы үлкен ось ұзындығына тең болатын тұрақты шама:

MF1+MF2=2a

e=c/a қатынасы эллипстің эксцентриситеті деп аталады. Ол эллипстің сопақтық дәрежесін көрсетеді: е неғұрлым үлкен болса, эллипстің шеңберден айырмашылығы да соғұрлым көп болады. Егер с=0 болса (эллипстің фокустары центрімен беттеседі), онда е=0, яғни эллипс радиусы а болатын шеңберге айналады. Шолпан мен Жер орбиталарының пішіндері шеңберге өте жақын (Шолпан орбитасының эксцентиситеті — 0,0068, Жердікі – 0,0167). Өзге планеталардың көпшілігінің орбиталары әлдеқайда созылыңқы болып келеді. Орбитаның Күнге ең жақын нүктесін перигелий (грекше peri-таяу, helios- Күн деген сөздерінен), оның ең алыс нүктесі афелий (грекше apo- алыс деген мағынаны білдіреді) деп аталады. Эллипстің үлкен а жарты осі планетаның Күннен орташа қашықтығына пара- пар. Астрономияда Жердің Күннен орташа қашықтығы Күн жүйесінде қолданылатын қашықтық өлшеу бірлігі ретінде қабылданған. Ол астрономиялық бірлік (а.б.) деп аталады: 1а.б.=149 600 000 км. Жердің табиғи серігі Айдың және кез келген жасанды серіктердің Жерге ең таяу келетін нүктесі перигей (грекше Гея- жер), ал ең алыс нүктесі апогей деп аталады

II. Кеплердің екінші заңы- аудандар заңы планета қозғалыстарының бірқалыпты емес екендігін анықтайды: планетаның радиус-векторы бірдей уақыт аралығында шамалары бірдей аудандар сызып шығады. Планеталар ең үлкен жылдамдықпен перигелийде, ал ең кіші жылдамдықпен афелий де қозғалады.

III. Кеплердің үшінші заңы- планеталардың орбиталық периодтары мен олардан Күнге дейінгі қашықтық арасындағы байланысты анықтайды: кез келген планетаның Күнді айналу периодтары жартыосьтерінің қатынасына тең болады. Екі планетаның үлкен жартыосіне а1 және а2 деп, ал айналу периодтары Т1 және Т2 деп белгілейтін болсақ, онда Кеплердің үшінші заңын мына түрде жазуға болады

Ньютон өзінің бүкіләлемдік тартылыс заңын ашқан соң, Кеплердің үшінші заңын жалпы түрге келтіреді. Ол массалары М1 және М2 екі дене ауырлық центрін бір-бірінен а қашықтықта Т периодпен (мерзім ішінде) айналатын болса, мына

Қатынасы міндеті түрде орындалатынын дәләлдеді. Осы қатынастың көмегімен аспан денелерінің массаларын анықтау мүмкіндігі туды.

Планеталардың қозғалысы. Күн жүйесінің құрамында тоғыз планета бар екені мәлім. Бұлар Күнді эллипстік орбиталар бойымен айналып жүреді. Күннен алыстау орналына қарай, олар: Меркурий, Шолпан, Жер (Аймен қоса), Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун және Плутон деп аталады.

Құралсыз көзбен бес планетасы- Меркурий, Шолпан, Юпитер және Сатурнды көруге болады. Сыртқы түріне қарап планетаны жұлдыздан ажырату оңай емес, оның үстіне ол көп жағдайда жұлдыздан гөрі жарық бола бермейді.

Планеталар аспан сферасының тәуліктік қозғалысына қатысып қана қоймайды, олар сонымен бірге шоқжұлдыздар аясында ығысатын (кейде елеусіз ғана) шырақтар қатарына жатады. «Планета» деген сөздің өзі планеталардың осы ерекшелігіне байланысты, өйткені ертедегі гректер «қыдырма» шырақтарды осылай атаған.

Аспан денелерінің тәулік бойы аспан әлемінде қозғалатынын бәрімізде байқаймыз. Түні бойы Ай мен Жұлдыздардың да қозғалысын бақылауға болады. Мұнда жұлдыздардың бір-бірімен салыстырғандағы өзара орналасу қалпы өзгермейді.

Күнге ең жақын планета – Меркурий (қазақша аты – Болпан немесе Кіші Шолпан). Сондықтан да оны бақылау қиын. Әйтсе де, соңғы радиобақылаулардың мәліметтері бойынша, Меркурийдің өте баяу айналатыны анықталды, яғни бұл планетадағы күндік тәулік шамамен жердегі 176 тәулікке тең. Бірақ ол Күнге жақын орналасқандықтан оның орбитасы Жердікіне қарағанда кіші. Меркурий өлшемдері жағынан да, массасы жағынан да кішкене болғандықтан, ол өзінің айналасында атмосфераны ұстап тұра алмайды.

Күнге жақындығы және елеулі атмосферасының болмауы салдарынан онда температураның күрт өзгеруі болып тұрады. Мысалы, күндіз +300°C-қа дейін ыстық, ал түнде шамамен-200°C суық болады.

лы поляк ғалымы Николай Коперник өмір сүріп, еңбек еткен кезеңде, яғни XVI ғасырда, Птолемейдің өздеріңе мәлім геоцентрлік жүйесінің ақиқаттығына күмәнді ойлар жаппай туындай бастады.

Планеталардың Күнді айнала қозғалатыны жөніндегі идея біздің өркениеттің әр түрлі кезеңдерінде пайда болғанымен, ол жиырма ғасырдай уақыт бойы мүлгуде болды. Өйткені, Птолемейдің геоцентрлік жүйесі Әлем құрылысы жөніндегі мүлдем қате түсініктерге негізделгеніне қарамастан, ортағасырлық адамдардың қарапайым тіршілікке қажетті талаптарын қанағаттандырып отырды. Ол тұтылуларды, планеталардың көкжиектен көрінуін және аспан әлеміндегі көрінерлік өзгерістерді алдын ала дәл болжауға мүмкіндік берді. Себебі бұл жүйе де ұзақ жылдар бойы мұқият орындалған тәжірибелерге негізделген болатын.Алайда, Күн жүйесі құрылысының жобасын алғаш рет дұрыс түсінген Н. Коперник болды. Ол ғасырлар бойы адамдардың санасына ұялап қалған «Жер қозғалмайды» деген жобаны теріске шығарды. Жерді өзге планеталардың қатарына косып, Жер Күннен үшінші орында болады деді. Сонымен бірге Коперник Жер өз осін айнала отырып, барлық планеталармен бірге кеңістікте Күнді айнала қозғалады деп көрсетті. Ал Ай Күнді емес,Жерді айнала қозғалады деді.Коперник осы идеяны айтқан кезде сол кезеңнің ғалымдары онымен бірден келісе алмады. Тіпті Коперниктің өзі де бұл тұжырымдар төңірегінде кырық жыл бойы ойланумен болды. Коперник Полыпа мен Италия университеттерінде оқып, үздік әрі жан- жақты (математика, астрономия, құкық,тіл, медицина бойынша) білім алған. Ол планеталар мен Күнді бақылау барысында алынған мәліметтерге сүйеніп, планеталардың Күнге қатысты қозғалысын анықтауды мақсат еткен еді. Теңдесі жоқ, ғаламат есептеу жұмыс тары жиырма жылға жуық уақыт бойы тікелей жүргізілген бақылаулармен ұштастырылды. Ғалым ерен математик ретінде ғылымға көп жаңалық енгізді. Ол аспан денелерінің қозғалыс кестесін жасады, ол үшін оған 324 мың шаманы есептеп шығару кажет болды.Осындай ғылыми деректермен негізделген зерттеу жұмыс тарының нәтижесінде Коперник планеталар қозғалысының жаңа жүйесін жасады. Оның «Аспан сфераларының айналуы туралы» деп аталатын еңбегі 1543 жылы жарық көрді. Н. Коперник планеталар жүйесінің центріне Күнді орналастырғандықтан, бұл жүйе гелио-центрлік жүйе (гр. гелиос- Күн) деп аталды.Коперник жасаған жүйе әлі де болса мүлтіксіз емес еді, ол қазіргі кездегі қабылданған Күн жүйесі құрылысының сызбасынан өзгешелеу болды. Өйткені планеталар Күнді Коперник айтқандай дөңгелек орбита бойымен емес, эллипстік орбиталар бойымен айнала қозғалады. Коперник сол кездегі белгілі аспан құбылыстарын және планеталардың тұзақ тәрізді болып көрінетін қозғалыстарын Жердің айналуынан және оның Күнді айнала қозғалуынан болады деп өз болжамының дұрыстығын батыл дәлелдеді. Коперниктің ілімін көптеген ғалымдар: Тихо Браге, Джордано Бруно, Иоганн Кеплер, Галилео Галилей, Исаак Ньютон қолдап, одан әрі дамытты.Н. Коперник теориясы физика мен астрономияның және тұтас жаратылыстанудың дамуында аса маңызды рөл аткарды. Соның негізінде ғылымға қозғалыстың салыстырмалылыгы және санақ жүйесі деген ұғымдар енгізілді. Тек осы теория негізінде И. Кеплер мен И. Ньютон қозғалыстың нақты заңдарын аша алды.[1]

№11.Аспан механикасының дамуы

Аспан механикасы - аспан денелерінің және олардың жүйелерінің тартылыс күштерінің және басқа күштердің әсерінен болатын кеңістіктік қозғалыстарын зерттейді. Аспан денелерінің фигуралары мен олардың орнықтылығын, аспан денелерінің және олардың жүйелерінің пайда болуы және эволюциясы мәселелерін түсінуге көмектеседі.Планеталар физикасы, Күн физикасы, астрофизика аспан денелерінің физикалық құрылымын, химиялық құрамын физикалық әдістемелердің көмегімен зерттейді. Жұлдыздар астрономиясы кеңістікте жұлдыздардың, газды - шаңды бұлттардың, жұлдыз жүйелерінің орналасуын, олардың құрылымы мен эволюциясын, орнықтылығын зерттейді. Жұлдыздар астрономиясының бір бөлімі: жұлдыз жүйелерінің динамикасы болып табылады. Жұлдыз динамикасы алғашында аспан механикасының құрамында пайда болған. Оны сол кезде жұлдыздардың аспан механикасы деп те атаған көрінеді, өйткені ол - жұлдыздардың тартылыс күштерінің әсерінен қозғалыстарын түсіндіріп, болашақтағы орындарын алдын - ала есептеп табуды мақсат етеді. Кейінірек ол зерттеу объектісі бойынша аспан механикасынан оқшауланып, бөлек сала болып дамып келеді. Жұлдыз жүйелерінің динамикасы Ғаламның құрамындағы жұлдыздардың тартылыс күштерінің әсерінен қозғалыстарының заңдылықтарын анықтайды.Соңғы жылдары әлем халқы назарын аударған қомақты мәселенің бірі – космостық зерттеулерді іске асыру. Бұл ХХ ғасырдың ғылым мен техниканың маңызды жетістіктерінің бірі екеніне ешкім талас келтірмейді. Жасанды аппараттардың Жердің тартылыс өрісін жеңіп, ғарыш кеңістігін және басқа аспан денелерін зерттеу мақсатымен, ғарыш кеңістігіне ұшып шығып, сапар шегуі дұрыс теориялық негізсіз мүмкін болмас еді. Бұл теория – Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс заңына сүйенген аспан механикасы еді. Сонымен аспан механикасы- қазіргі Күн жүйесі денелерінің және жасанды денелер қозғалысын түсіндіре алатын, болашақ қозғалысын жоғары дәлдікпен алдын ала есептеуге мүмкіндік беретін теория. Астрономия тарихында жаңа планетаны ашу оқиғасы да аспан механикасының дәл есептеулерімен байланысты болған.Аспан механикасының бір саласы- астродинамика. Ол ғарышкерлік саласына да кіреді. Ғарышкерлік (космонавтика) өз алдына жеке сала болып табылады. Ол автоматты және құрамында адам бар ғарыштық аппараттарды пайдаланып, әлемдік кеңістікті зерттеуді және игеруді мақсат ететін ғылым мен техника саласы болып табылады. Ол ракетодинамика және астродинамика деп бөлінеді. Ракетодинамика саласын қарасты-ру біздің мақсатымызға кірмейді. Астродинамика -жасанды аспан денелерінің қозғалысын және оларды басқару мәселелерін зерттейтін аспан механикасының саласы болып табылады.Адам баласы ежелден планеталардың аспандағы орын ауыстыруын бақылап, оны өз тұрғысынан түсіндіруге тырысқан. Қазақ халқының ауыз әдебиетінде осындай аңыздардың үлгілерін табуға болады. Меркурийді қазақтар - Болпан немесе Кіші Шолпан, Марсты - Қызыл жұлдыз, Юпитерді – Есекқырған, Сатурнды – Қоңырқай деп атаса керек. (Прманов К. Сохраним самобытные научные термины казахского народа.//Физика және астрономия-Физика и астрономия, №6(15), 2005). Аспан шырақтарының қозғалысы жөніндегі алғашқы көзқарастар кей халықтарда аңыз түрінде сақталды. Ежелгі грек философтарының еңбектерінде әлемнің моделі түрінде қалыптасты. Ежелгі грек философтарының ең алғашқы модельдері осындай сипатта болды. Филолайдың, Аристархтың, Пифагордың, Аристотельдің және т. б. философтарының әлем жүйелерінің әрқайсысы аспандағы шырақтардың көрінерлік қозғалысын түсіндіруге тырысты. Осы модельдердің ішінде ең жетілгені Птолемей моделі болған. Ежелгі грек ойшылдары Әлемнің негізгі қасиеті етіп сфералық симметрияны бөліп алды. Жалпы симметрия принципі («Гармония») астрономияның ғылым болып қалыптасуына себепші болған екен [45]. Парменид мифологиялық көзқарастан нақты физикалық әлем ұғымына көшті. Филолай аспан денелерін де Жерді де шар пішінді, ал олардың қозғалысы сфералық симметриялы қозғалыс деп есептеді, ал Эратосфен Жердің сфералық пішінін қабылдап, оның өлшемдерін анықтау әдісін ұсынды. Астрономияның дамуына ежелгі грек астрономдарымен бірге үнді, қытай және араб астрономдары ерекше үлес қосқан. Орта ғасырларда Европа елдерінде ғылым үшін қара түнек заман орнағанда, ғылымның, оның ішінде астрономияның жетістіктерін болашақ ұрпақ үшін сақтап,әрі толықтырып, дамытқан араб және Орта Азия ғалымдары болатын. Әл-Хорезми, әл-Фараби, әл-Баттани, Бируни және т. б. даналар ежелгі дүние мен үнді астрономиясының мұрасын игеріп дамытты [22,26]. Әл-Фараби жан-жақты еңбек жазған ғалым болса да оның астрономиялық бағыттағы еңбектері ерекше орын алады. Ол Птолемей жүйесін жетілдіріп, оны түсіндіретін еңбектер жазды, алғашқы болып Шолпанның Күн дискісінен өтуін бақылаған. Европада бұл құбылысты көп кейін, 1639 жылы ғана бақылаған.Птолемей жүйесі планеталардың қозғалыстарын алдын ала есептеуге мүмкіндік беретіндіктен, әрі діни көзқарастарға үйлесетіндіктен, орта ғасырларға дейінгі аралықта бұл модель дүниетанымдық және практикалық қажеттіктерді қанағаттандыратын ең сенімді модель болып танылған. Орта ғасырлардағы теңіздегі саяхаттардың арқасында Жер бетінде коммуникациялық байланыстардың күшеюі, және сонымен байланысты Жер бетінде бағдарлау әдістеріне қойылатын талаптың күшеюі Птолемей жүйесінің кемшіліктерін көрсетті. Оның ішіндегі бастысы - шындыққа үйлеспейтіндігі болатын. Николай Коперниктің терең зерттеу жұмысы нәтижесінде жаңа модель - Коперник жүйесі дүниеге келді. Бұл жүйенің де кемшіліктері бар еді, бірақ ол Күн жүйесі құрылымын дұрыс негізде түсіндірді. Коперник идеясы діннің кертартпа қарсылығын жойып, ғылымның қарыштап алға дамуына түрткі болды. (Коперниктің өмірі мен қызметі егжей-тегжейлі баяндалған еңбектерді оқуға болады- [40-42]) Осы кезде аспан денелерінің қозғалысы дұрыс негізде түсіндіріліп, дәл есептелінетін болған. Бұның өзі уақытты өлшеу, Жер бетіндегі бағдарлану, Жер қорларын барлау және т. б. практикалық мәселелерді шешу үшін қажет болды.Иоганн Кеплер Коперник жүйесінің елеулі кемшіліктерін түзетіп, планеталардың қозғалысын дәлірек түсіндіретін заңдарды ашты. (Кеплер және Дж. Бруно жайында - [4,23,42]). Ал Ньютон осы заңдар негізінде денелердің әсерлесуінің универсал заңын ашты. Бұл заң аспан механикасына негіз болған заң. Осыдан кейін аспан денелерінің қозғалысын есептегенде осы заңды пайдаланатын болған. Бұл аспан денелерінің қозғалыстарын алдын ала есептеуге мүмкіндік берді. Есептелген координаттар аспан денелерінің бақылаудан алынған координаттардан айырмашылығы шамалы болған. Есептеу нәтижелерін ұзақ уақытқа пайдалану үшін, олар дәлірек болуы үшін, планетаға Күннің әсерін ғана емес, басқа денелердің ұйытқуларын есепке алу керек болды. Сондықтан аспан механикасының есептерін шешу оңай емес болатын. Ньютон заңының көмегімен аспан денелерінің қозғалысын зерттеу - таза математикалық есепке айналды, ал аспан механикасының табыстары– математиканың дамуында елеулі жетістіктермен байланысты болды. Айталық, XVIII ғасырдың басында аспан механикасының дамуында Ньютон еңбектерінің күшті әсері арқасында болса, аяқ жағында бұл ғылым – математик ғалымдар Клеро (), Даламбер (), Эйлер (), Лагранж () және Лаплас ()[43] еңбектерімен дамытылды. Сол кезеңде жеке аспан денелерінің қозғалыс теорияларын құру әдістемелері жасалынды. Жер бетінде бағдарлану үшін Айдың қозғалысын анықтайтын таблицалар жасалынды.XIX ғасыр – аспан денелері, әсіресе үлкен планеталар қозғалысының аналитикалық теорияларының шығуы, қазіргі уақытқа дейін қолданылатын таблицалардың пайда болуы - астрономдардың үлкен тобының еңбегінің нәтижесі болды. Солардың ішінде көп үлес қосқандары: Леверье (), Ньюкомб (), Хилл () болған. Бұл ғасыр - аспан механикасының есептеу әдістері ғана емес, сонымен бірге бақылау әдістерінің дамып, табыстарға жетіп жүрген дәуірі. Юпитер мен Сатурнның көптеген серіктерінің ашылуы, қозғалыстарының сипаттамаларының анықталуы, Уран планетасы ашылып, орбитасының элементерінің анықталуы үлкен табыс болды. Ал Нептунның ашылу тарихы ғылыми әдістемелердің қуаттылығын көрсетті [11,24,39]. Бұл планетаны «қалам ұшымен тапты» деген теңеу бар. Бұл жайында кейінірек айта кетерміз.XIX ғасыр астрономияның тағы бір елеулі табысымен белгілі. 40-шы жылдары жұлдыздарға дейінгі қашықтықтар өлшеніп, астроном–ғалымдар жұлдыздардың Ғаламдағы қозғалыстарын механика заңдарына сүйеніп зерттей бастады. Бұл астрономияның жаңа саласы: жұлдыздық динамиканың пайда болғаны еді. Жұлдыздық динамика саласында өзіндік зертеу әдістері қалыптасқанмен, оның негізін аспан механикасының әдістері құраған. Сондықтан жұлдыздық динамиканы кейде жұлдыздардың аспан механикасы деп атайды. Бұл мәселелерді [34(29-53б),35(308-323б),36,63-67] кітаптар мен мақалалардан оқуға боладыXX ғасырдың бірінші жартысында планеталардың, серіктердің, кометалардың қозғалыс теорияларын құру әдістемелері дами берді. Бірақ бұл кез сапалық аспан механикасының дамуымен ерекшеленеді. Француз ғалымы А. Пуанкаре және орыс ғалымы А. М. Ляпунов шығарған жаңа әдістемелер аспан денелерінің қозғалыстарын жүздеген миллион жыл аралықтары үшін есептеуге мүмкіндік береді. Бұл сапалық әдістемелер аспан денелерінің қозғалыстарындағы ортақ қасиеттеріне сүйенеді. [11,17,34(3-28б.), 35(123-137б.)].

Дата добавления: 2015-05-26