В космос через астрономию и физику

Космос… Огромный и необъятный… Близкий и далекий… Изучение космоса, несомненно, должно начинаться с накопления наших знаний о нем. Где, как не на школьных уроках, мы сможем получить необходимые знания? Какой предмет придет на ум первым? Конечно, астрономия. Но наши знания о космосе базируются и на изучении других предметов: физики, математики, географии (очевидно, что строение целого ряда планет похоже на строение Земли), биологии (а можно ли, например, вырастить дерево в космосе?), химии (как получить воду на другой планете?)…

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Не случайно астрономия изучается в старших классах, именно в это время становится возможным провести обобщение знаний, полученных в разных отраслях, выдвинуть предположения, сделать выводы.

Существующая школьная программа по физике и астрономии вполне соответствует формированию необходимого минимума знаний о составе и строении Солнечной системы, составе и структуре Галактики и галактик, строении и эволюции звезд и Вселенной в целом. В то же время у заинтересованных учащихся могут появляться вопросы, которые не всегда можно объяснить в рамках классического урока.

Для того чтобы сформировать способность учащихся делать верные выводы о наблюдаемых ими явлениях, дать целостное и истинное представление о мире, Вселенной, звездах, Солнце, изучение астрономии должно опираться на накопленные знания. Эти знания должны быть достоверными, научными, не противоречить известным законам. А для этого помимо собственно изучения соответствующих предметов надо обладать и достаточной эрудицией, причем не только в естественно-научных областях.

Любой учащийся может найти в изучении астрономии что-то свое. Это могут быть изучение загадок мегалитических сооружений, например Стоунхенджа, раскрытие способа ориентации пирамид в Гизе по сторонам света, методы определения размеров Земли: метод Эратосфена, метод Аль-Бируни, астрономическая датировка исторических событий (по солнечным и лунным затмениям, соединениям планет, вспышкам сверхновых звезд).

Законы Кеплера, сформулированные в начале XVII века, позволили Исааку Ньютону вывести свой закон всемирного тяготения. Сейчас мы можем, опираясь на этот закон, вывести все три закона Кеплера за один урок, тогда как сам немецкий ученый потратил на них в общей сложности 17 лет жизни! Эти законы работают и для системы «Земля – Луна», и для Солнечной системы, и для любой системы тел, где есть вращение одного тела вокруг другого. В этом можно убедиться и самостоятельно, наблюдая движение спутников Юпитера, они доступны наблюдению не только в телескоп, но и в большинство современных биноклей.

Изучением спутников Юпитера занимался Галилео Галилей… Мы можем последовать за ним и дальше. Хотя Галилей и не был первым, кто обнаружил пятна на Солнце, но именно он доказал их принадлежность Солнцу и по их движению установил, что Солнце вращается вокруг своей оси. Для изучения солнечной активности, пятен в том числе, совсем не обязательно непосредственно подсчитывать количество пятен, сейчас вся информация доступна на соответствующих сайтах. Но, возможно, именно вам удастся подметить еще не открытую закономерность в изменении их числа, теряющуюся на фоне известного цикла Швабе – Вольфа…

Очень много интересного может открыться и при изучении планет. Конечно, внутренние планеты теряются в лучах Солнца и сложны для наблюдения. А вот три яркие внешние планеты – Марс, Юпитер и Сатурн – вполне наблюдаемы.

Различить детали на поверхности Марса проблематично, но если есть телескоп с диаметром порядка 15 см, то можно попытаться увидеть полярные шапки или высочайшую горную вершину Солнечной системы – потухший вулкан Олимп.

Юпитер – крупнейшая планета Солнечной системы. Он является причиной, почему в районе пояса астероидов не сформировалась планета… Он оказывает влияние на тела Солнечной системы и сейчас. Есть фотография обломков кометы Шумейкеров – Леви 9, которую Юпитер разорвал на множество фрагментов. И результат падения этих фрагментов на Юпитер. Автор данной статьи крайне гордится тем фактом, что ему довелось принимать участие в наблюдении этого процесса в далеком 1994 году. Эти наблюдения проводились на оборудовании, которое во многом уступают тому, которое сейчас доступно практически во всех специализированных магазинах. Но даже если увидеть падение кометы на Юпитер и не удастся, то полосы в его атмосфере разглядеть можно.

Для того чтобы изучать звезды и галактики, простых наблюдений уже недостаточно. Здесь нужны накопленные человеком знания в области физики, именно они потребуются для описания характеристик звезд. Это законы, относящиеся к «абсолютно черному телу», правила, описывающие процессы образования видимых спектров, для определения очень далеких расстояний понадобится знание эффекта Допплера… Со всем этим можно ознакомиться на уроках физики.

«Дорога в тысячу ли начинается с одного единственного маленького шага» – гласит древняя китайская мудрость. Пути к пониманию и освоению космоса начинаются с таких же маленьких шагов. Школьные уроки не могут дать абсолютно всего знания, но они могут показать, в каком направлении надо идти. Остается только понять, что же вам наиболее интересно. После выбора направления ставить конкретные цели уже легче…

Пробуйте! Может, в будущем ваше имя встанет в ряд с именами исследователей космоса!

Владимир МЕНЖЕВИЦКИЙ, учитель физики школы №950