Основы астрономии

2020/2021

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Статус: Факультатив

Кто читает: Департамент прикладной математики

Когда читается: 3, 4 модуль

Преподаватели: Зотов Леонид Валентинович

Язык: русский

Кредиты: 3

Контактные часы: 76

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс “Основы астрономии” предложен в рамках программы Общеуниверситетский факультатив для всех желающих расширить свои представления о Вселенной, в которой мы живем. Этот курс может быть полезен не только студентам естественно-научных направлений, но и гуманитариям, поскольку столь древняя наука, как астрономия, уходит корнями в незапамятное прошлое человечества и часто идет рука об руку с историей, искусством и др. Курс будет сопровождаться историческим обзором и иллюстрациями. Основная часть курса посвящена изложению современных представлений о Солнечной системе, межзвездном пространстве, о нашей Галактике и скоплениях галактик. Большое внимание уделяется физическим законам, начиная с тех, что привели к формированию нашей планеты, и вплоть до определяющих эволюцию Вселенной в целом. Несколько лекций посвящены планетам солнечной системе, наблюдениям Земли из Космоса, проблемам глобального потепления. Слушатели узнают о внесолнечных планетах, будущем Солнца, о таких экзотических объектах, как нейтронные звезды, квазары, черные дыры и кротовые норы, о темной материи и энергии. Процессы, происходящие в космосе и наблюдаемые на современных телескопах способны не только поразить воображение, но и дать ученым бесценный материал, который невозможно получить в лабораториях на Земле. Излишне говорить, что астрономия остается наукой, стимулирующей научную мысль, развитие математики, философии и др.

Цель освоения дисциплины

Знакомство с современными достижениями астрономии, которые опираются на наблюдения с Земли и из космоса с использованием самых современных приборов, а также базируются на успехах фундаментальной физики и математики.

Планируемые результаты обучения

Понимание того, что астрономия - наука с многотысячелетней историей. Связи астрономии с искусством и религией. Пониммание псевдонаучных оснований астрологии.
Знакомство с физическим строением и движениями Луны и Солнца.
Знакомство с методами астрометрии и фотометрии. Понимание важности измерений для установления природы небесных тел.
На примере Китайской цивилизации слушатели познакомятся с воззрениями древних народов на устройство мира и природу звезд.
Понимание природы гравитации и истории ее изучения.
Знакомство с планетами земной группы и условиями на них.
Знакомство с экспедициями к плантеам-гигантам. С условиями на этих планетах.
Задача лекции в эстетическо-научном воспитании.
Слушатели познакомятся с одним из самых перспективных на сегодня направлений астрономии - изучением планет у других звезд.
В результате слушатели поймут насколько сложен вопрос о времени, как понимают его в классической и релятивистской физике.
Слушатели познакомятся с физикой нейтронных звезд, белых карликов и черных дыр.
Слушатели поймут, как человечество установило закономерности развития Вселенной и каковы современные представления.
Звезды образуют галактики - и это основные агломераты, составляющие Вселенную. Им посвящен отдельный раздел.
Слушатели узнают об основной глобальной проблеме, созданной на сегодня деятельностью человека - глобальном потеплении. А также о других подразделах наук о Земле.
Понимание природы света - ключ к фундаментальной физике. В результате лекции слушатели поймут это.

Содержание учебной дисциплины

Астрономия - о чем?
Наука о звездах. Платон и Аристотель. Астрономическая древность. Археоастрономия. Астрономия и астрология. Астрономия в художественной литературе
Когда взойдет солнце? Луна.
Как узнать момент восхода и захода? Движения Земли. Луна – спутница Земли
Сколько звезд на небе? Солнце.
Положения и движения звезд. Звездные величины. Астрометрия и фотометрия. Солнце – ближайшая к нам звезда.
Астрономия Китая.
История древнекитайской астрономии, основные изобретения. Календарь. Представления о небе. Современные достижения китайской астрономии.
Притяжение.
Тяжесть и вес. Галилей-Тихо-Коперник-Кеплер Законы Ньютона. Двойные и кратные звезды. Основатели небесной механики. От Лапласа до Пуанкаре. Теория тяготения Эйнштейна.
Планеты земной группы.
Меркурий, Венера, Марс. Пояс астероидов.
Планеты-гиганты и ледяные тела.
От Юпитера до Плутона. Кометы.
Астрономия и музыка.
Путешествие по вселенной.
Экзопланеты.
Методы обнаружения внесолнечных планет. Экзотические миры. Возможность обнаружения внеземной жизни.
Астрономия и время.
Календарь. Философия времени. Физика и время. Время в астрономии.
Звезды и галактики
Характеристики звезд. Диаграмма Герцшпунга-Рассела. Жизнь и смерть звезд. Мир галактик.
Экзотические объекты и черные дыры.
Черная дыра Лапласа-Мичелла. Релятивистские ЧД. Падение в ЧД. Пределы Чандрасекара и Оппенгеймера-Волкова Пульсары и квазары. Наблюдательные проявления ЧД.
Космология
Закон Хаббла. Теория расширяющейся Вселенной. Микроволновое излучение – кладезь информации. Будущее Вселенной. Мультиверс и инфляция.
Изменения климата и планета Земля
Исследования Земли из космоса Изменения климата Земля- наш общий дом
К природе света.
К природе света.

Элементы контроля

Ответы на вопросы тестов
Тесты в ЛМС
экзамен

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (4 модуль)
0.5 * Ответы на вопросы тестов + 0.5 * экзамен

Программа дисциплины