Астрономическая модель это кратко

Обновлено: 04.07.2024

Многие тысячи лет люди смотрели на небо и мечтали узнать, что находится за облаками, увидеть другие планеты и узнать есть ли другие миры. Ночное небо было прекрасным ,непостижимым и загадочным ,миллиарды мерцающих ночных светил заставляли человека уноситься мыслью в безбрежные дали Вселенной, будили воображение.
И только к 20 веку человечество вступило в век освоения
космического пространства .Так что такое астрономия? Чего добилось человечество с помощью этой науки? Какие открытия потрясли людей?

Содержание

Введение.
Наука астрономия.
Методы изучение космоса.
История открытия планет Солнечной системы: Меркурий, Венера, Марс, Сатурн.
Список использованных сайтов.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Доклад.docx

Исследование астрономических моделей.

Андреева Анастасия Игоревна

2012 учебный год

Введение.
Наука астрономия.
Методы изучение космоса.
История открытия планет Солнечной системы: Меркурий, Венера, Марс, Сатурн.
Список использованных сайтов.

И только к 20 веку человечество вступило в век освоения

космического пространства .Так что такое астрономия? Чего добилось человечество с помощью этой науки? Какие открытия потрясли людей?

2. Наука астрономия.

Астрономия — наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем.

В частности, астрономия изучает Солнце и звёзды, планеты Солнечной системы и их спутники, несолнечные планеты (экзопланеты), астероиды, кометы, метеориты, межпланетное вещество, туманности, межзвёздное вещество, галактики и их скопления, пульсары, квазары, чёрные дыры и многое другое.

Астрономия является одной из древнейших наук. Доисторические культуры оставили после себя такие астрономические артефакты как древнеегипетские монументы и Стоунхендж. А первые цивилизации вавилонян, греков, китайцев, индийцев и майя уже в своё время проводили методические наблюдения ночного небосвода. После изобретения телескопа, развитие астрономии, как современной науки, было ускорено. Исторически, астрономия включала в себя астрометрию, навигацию по звёздам, наблюдательную астрономию, создание календарей, и даже астрологию. Профессиональная астрономия в наши дни часто рассматривается как синоним астрофизики.

В XX веке астрономия разделилась на две главные ветви: наблюдательную и теоретическую. Наблюдательная астрономия сфокусирована на получении данных из наблюдений небесных тел, которые затем анализируются с помощью основных законов физики. Теоретическая астрономия ориентирована на разработку компьютерных, математических или аналитических моделей для описания астрономических объектов и явлений. Эти две ветви дополняют друг друга: теоретическая астрономия ищет объяснения результатам наблюдений, а наблюдательная астрономия используется для подтверждения теоретических выводов и гипотез.

3.Методы изучения космоса.

На первых порах задача решалась с помощью пассивных наблюдений космических процессов с Земли. Когда же появились технические предпосылки для осуществления космических полетов, начался и непосредственный штурм космического пространства.

Как известно, этот штурм был начат в 1957 г. запуском первого советского искусственного спутника Земли и с тех пор успешно развивается.

Прорыв в космос явился важнейшим этапом в истории цивилизации, этапом, который должен оказать и уже оказывает огромное влияние на развитие науки и техники. Перед человечеством открылись увлекательнейшие перспективы, неизведанные возможности.

Значение выдающихся достижений науки состоит не только в том, что они позволяют решать всевозможные практические задачи, но.прежде всего в том, что они дают возможность двигаться вперед более быстрыми темпами.

Целые тысячелетия понадобились людям, чтобы выяснить, что представляет собою наша Земля и какое положение занимает она во Вселенной. Сотни лет трудились они, чтобы заложить основы механики, физики, математики, астрономии, и этот титанический труд не пропал Даром. Он подготовил тот поразительный бросок вперед, который совершила наука на протяжении последних десятилетий, бросок, который привел к осуществлению космических полетов.

Советский Союз по праву войдет в историю человечества как первооткрыватель космических дорог. Первый искусственный спутник Земли, первая лунная ракета, первые фотографии лунной поверхности с борта космического аппарата, первый полет человека в космос, первый групповой полет и первая женщина-космонавт, первый многоместный космический корабль и первый выход человека в открытый космос, наконец, первая мягкая посадка на поверхность другого небесного тела, создание первого искусственного спутника Луны, первый полет к Марсу, первый аппарат, достигший Венеры — вот вехи того замечательного пути, который проложили советские люди в космическое пространство.

4.История открытия планет Солнечной системы.

Меркурий — самая маленькая и самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы.

В 1631 году Пьер Гассенди сделал первое телескопическое наблюдение прохождения планеты по диску Солнца. Момент прохождения был вычислен до этого Иоганном Кеплером. В 1639 году Джованни Зупи с помощью телескопа открыл, что орбитальные фазы Меркурия подобны фазам Луны и Венеры. Наблюдения окончательно продемонстрировали, что Меркурий обращается вокруг Солнца

Венера — вторая внутренняя планета Солнечной системы.

Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы.

Исследование Марса началось давно, ещё 3,5 тысячи лет назад, в Древнем Египте. Первые подробные отчеты о положении Марса были составлены вавилонскимиастрономами, которые разработали ряд математических методов для предсказания положения планеты. Пользуясь данными египтян и вавилонян, древнегреческие (эллинистические) философы и астрономы разработали подробную геоцентрическую модель для объяснения движения планет. Спустя несколько веков индийскими и исламскими астрономами был оценен размер Марса и расстояние до него от Земли. В XVI веке Николай Коперник предложил гелиоцентрическую модель для описания Солнечной системы с круговыми планетарными орбитам. Его результаты были пересмотрены Иоганном Кеплером, который ввел более точную эллиптическую орбиту Марса, совпадающую с наблюдаемой.

В 1659 году Франческо Фонтана, рассматривая Марс в телескоп, сделал первый рисунок планеты. Он изобразил чёрное пятно в центре чётко очерченной сферы. В 1660 году к чёрному пятну прибавились две полярные шапки, добавленные Жаном Домиником Кассини. В 1888 году Джованни Скиапарелли, учившийся в России, дал первые имена отдельным деталям поверхности: моря Афродиты, Эритрейское, Адриатическое, Киммерийское; озёра Солнца, Лунное и Феникс.

Расцвет телескопических наблюдений Марса пришёлся на конец XIX — середину XX века. Во многом он обусловлен общественным интересом и известными научными спорами вокруг наблюдавшихся марсианских каналов. Среди астрономов докосмической эры, проводивших телескопические наблюдения Марса в этот период, наиболее известны Скиапарелли, ПерсивальЛовелл, Слайфер, Антониади, Барнард, Жарри-Делож, Л.Эдди, Тихов, Вокулёр. Именно ими были заложены основы ареографии и составлены первые подробные карты поверхности Марса — хотя они и оказались практически полностью неверными после полётов к Марсу автоматических зондов.

Сатурн — шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера.

В дальнейшем значительных открытий не было до 1789 года, когда У. Гершель открыл ещё два спутника — Мимас и Энцелад. Затем группой британских астрономов был открыт спутник Гиперион, с формой, сильно отличающейся от сферической, находящийся в орбитальном резонансе с Титаном .

Земля — третья от Солнца планета Солнечной системы, крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.

Наверное, первые философские и даже научные вопросы о мире и самой жизни появились у человека очень давно. К слову сказать, еще тогда, когда он эволюционировал до Homo Sapiens. Уже в то далёкое время его интересовало, что находится за пределами видимости и как это выглядит. Правда, модель Вселенной и её понимание изменялись с течением времени. Давайте рассмотрим, как происходили эти изменения.

Что такое
геоцентрическая модель Вселенной?

Собственно говоря, это космологическая модель Вселенной, в центре которой расположена шарообразная Земля. А вокруг неё вращаются все остальные планеты.

Геоцентрическая модель Вселенной

Как оказалось, данное представление о мире поддерживали многие древние учёные. Большой вклад в развитие и поддержание геоцентрической модели Вселенной внесли работы Аристотеля и Птолемея.

Модель вселенной по Аристотелю

Более целостное представление о мире, его форме и развитии предложил Аристотель.

Аристотель

Стоит отметить, что в своих работах Аристотель объединил свои знания по физике и философские идеи.

По мнению учёного, Вселенная представляла собой материю. В её состав входили земля, вода, огонь и воздух. То есть четыре стихии.

Пять элементов по мнению Аристотеля

Между прочим, он верил, что присутствует пятый элемент-эфир. Все части движутся и для каждого движения существует конечная цель.

В понимании Аристотеля космос не пустое пространство. Он утверждал, что пустоты не существует в природе. Передвижение есть, а пустоты нет. Стало быть, само пространство состоит из мест и тел. А граница это край, которое имеет только тело.

По его представлениям, вселенная не подвластна времени. Хотя он не отрицал связь между ним и движением.

На основе наблюдений Аристотель сделал вывод, что Земля неподвижно находится в центре Вселенной. А вокруг неё движутся небесные тела.

Учёный был противником представления о том, что кто-то поддерживал планеты. Типа сказок про Атлантов и трёх китов.

Модель Вселенной Птолемея

Теорию Аристотеля поддержал и обосновал Птолемей. Именно поэтому её еще называют моделью Вселенной Аристотеля-Птолемея.

Скульптура Платона

Его картина Вселенной была построена на математических расчётах. В основе картины также лежала шарообразная Земля и её движение в мире.

Модель Вселенной Птолемея подразумевала неподвижность нашей планеты, но описывала движение тел вокруг Земли.

Безусловно, модель Вселенной Аристотеля-Птолемея стала важным шагом в изучении и понимании окружающего мира. Такая космологическая картина была актуальна до 16 века.

Модели Вселенной

Космологические модели Вселенной — это представления о её формировании и развитии. Впрочем, выделяют три основные идеи.

Теория Большого Взрыва

Описывает начальное зарождение Вселенной. Её появление связывают со взрывом материи и образовании сингулярного состояния. Считается, что взрыв породил пространство, которое начало расширяться. На сегодняшний день, данная теория является общепринятой.

Большой взрыв

Модель расширяющейся Вселенной

По сути, описывает само расширение и рост Вселенной. В основе лежит увеличение размера и объема пространства относительно наблюдателя. Главный вопрос данного представления о мире — это бесконечность пространства.

Такая модель наиболее приближена к современной науке. Сформировалась она на основе теории относительности. Которую, как известно, предложил ещё Альберт Эйнштейн.

По принципу данной модели, Вселенная может как сжиматься, так и расширяться. К сожалению, является она только теорией и у неё нет никаких научно-обоснованных подтверждений.

Теория стадии инфляции

Содержит пояснения появления и расширения Вселенной. Она ориентирована на быстротечное расширение пространства на нулевой момент времени.

Более того, теория стадии инфляции имеет большое количество возможных идей развития Вселенной.
К тому же, в своей основе содержит начальный этап развития пространства после Большого Взрыва.

С точки зрения учёных, сначала Вселенная была горячей и плотной. А уже в результате своего расширения она остыла. Затем появилась гравитация и электромагнитное поле. В результате начали образовываться тела, планеты, спутники и др.

Какую модель Вселенной предлагает современная наука?

Как мы знаем, наша планета входит в состав галактики Млечный путь. Кроме того, она состоит в Солнечной системе.

За основу современные учёные берут модель Фридмана. Его теория объясняет, что Вселенная однородная и изотропная. Состоит она из вещества с постоянной кривизной, которая может быть положительной, отрицательной, либо нулевой.

В разные времена человек по-разному представлял себе мир. Сначала все строилось на догадках. Сейчас же, учёные основываются на выведенные наукой законы, наблюдения и доказательства.

Но остаётся ещё много загадок и предположений о Вселенной. И главное, что ждёт нас в будущем?

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Процесс построения и исследования модели Солнечной системы.pptx

Описание презентации по отдельным слайдам:

Процесс построения и исследования модели Солнечной системы Крылова Мария Валерьевна Учитель информатики МОУ СОШ №26

1 ЭТАП Построение описательной информационной модели. Описательные информационные модели обычно строятся с использованием естественных языков и рисунков.

Модель солнечной системы

2 ЭТАП Формализация информационной модели Процесс построения информационной модели с помощью формальных языков

Модель солнечной системы

3 ЭТАП Создание компьютерной модели Создание модели на одном из языков программирования Создание компьютерных моделей с использованием электронных таблиц или других приложений

Celestia Программа содержит огромную базу объектов Солнечной системы, звезд нашей Галактики и отдельных звезд близлежащих галактик. Положение и движение светил в программе полностью соответствует действительности.

Правилами навигации, функции мыши: Изменение вида пространства: перемещать мышь при нажатой ЛКМ Увеличение, уменьшение: ЛКМ мыши+Shift. Рассмотреть объект с любой стороны - перемещать мышь при нажатой ПКМ.

Выбранный для просмотра документ Тип урока.docx

Вид урока : урок-исследование.

Оборудование : компьютерный класс, проектор, листы с конспектом урока, листы с заданиями и алгоритмами для исследования.

Программное обеспечение : операционная система Windows, программа создания и демонстрации презентаций Microsoft Power Point, программа Celestia ; презентация по теме урока Процесс построения и исследования модели Солнечной системы.pps , подготовленная учителем.

Задачи урока:

Образовательная - знакомство с новейшим классом информационных систем, освоение приемов поиска и средств навигации астрономической модели Celestia .

Развивающая – развивать познавательный интерес учащихся, умения применять полученные знания на практике, привить навыки исследовательской работы в группах. .

Воспитательная – повысить уровень информационной культуры, воспитывать интерес к космосу

Объяснение новой темы с помощью компьютерной презентации “ Процесс построения и исследования модели Солнечной системы ”

Закрепление и систематизация знаний. Практическая работа

Озвучить цели и план урока.

Для выяснения темы урока учащимся предлагается разгадать кроссворд.

Актуализация знаний. Проверочная работа

Работа проводится в форме разгадывания кроссворда

А) Метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей

Б) Объект, заменяющий реальный процесс, предмет или явление и созданный для понимания закономерностей объективной действительности .

В) Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков.

Г) Какие модели описывают состояние системы в определенный момент времени?

Д) Какие модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме?

1 этап - Построение описательной информационной модели.

Описательные информационные модели обычно строятся с использованием естественных языков и рисунков.

2 этап - Формализация информационной модели

Процесс построения информационной модели с помощью формальных языков

3 этап - Создание компьютерной модели

Создание модели на одном из языков программирования

Создание компьютерных моделей с использованием электронных таблиц или других приложений

Исследование модели Солнечной системы (учащимся раздается учебный материал Приложение 1)

Учащиеся выполняют исследование совместно с учителем.

Физкультминутка

И.П. – сидя на стуле:

Наклоны головы налево и направо.

Наклоны головы вперед, назад.

Поворот головы налево, направо.

Темп медленный. Повторить 5 раз.

Программа содержит огромную базу объектов Солнечной системы, звезд нашей Галактики и отдельных звезд близлежащих галактик. Положение и движение светил в программе полностью соответствует действительно сти.

Правилами навигации, функции мыши:

Изменение вида пространства: перемещать мышь при нажатой ЛКМ

Увеличение, уменьшение: ЛКМ мыши+ Shift .

Рассмотреть объект с любой стороны - перемещать мышь при нажатой ПКМ. Упражнение 1.

Наведите указатель мыши на любой видимый в окне объект (скорее всего, это будет звезда) и дважды щелкните на нем. Объект сразу же переместится в центр окна, а информация о нем отобразится в левом верхнем углу. Чтобы приблизиться к нему, выполните команду Навигация - Идти к выбранному объекту .

Упражнение 2

В окне Каталог Солнечной системы щелкните на плюсике рядом с пунктом Юпитер, выберите подпункт Амальтея, нажмите кнопку Перейти и затем ОК.

Упражнение 3

Упражнение 4

В окне Каталог Солнечной системы выберите пункт Galileo (Галилео) , нажмите Перейти и ОК .

Выполните команду Время > Установить время.

В открывшемся окне установите любую дату, предшествующую 21 сентября 2003 года (месяц вводится набором соответствующего ему чис ла), и нажмите кнопку ОК .

Чтобы вернуться из прошлого в настоящее, нажмите в окне Время > Установить время кнопку Установить те кущее время.

Упражнение 5

Базу звезд можно вызвать командой Навигация →Каталог звезд . Окно Каталог звезд содержит список звезд с основными характеристиками .

По умолчанию в данном окне отображены не все имеющиеся в базе звезды, а лишь сто ближайших к выбранному объекту. Это можно изменить настройкой парамет ров в области Критерии поиска звезд. С помощью ползунка Максимум звезд, приведенных в списке можно задать количество отображаемых звезд (от 10 до 500). Положение переключателя определяет тип отображаемых звезд: Ближайшие, Самые яркие или С планетами . Чтобы приблизиться к звезде, щелкните на ее названии в списке, нажмите Перейти и 0К

В программе существует три варианта отображения далеких звезд:

размытые точки ;

диски, размер которых зависит от удаленности звезд от точки наблюдения

Чтобы выбрать необходимый вариант, выполните команду Вид →Звезды как.

Режим отображения созвездий: Вид – Настройки просмотра – Фигуры

Упражнение 6

Отображение названия элементов рельефа поверхностей - морей, кратеров, гор, долин и каньонов - Вид - планетографи , установите флажок Показывать местоположения и нажмите ОК.

Упражнение 7

Чтобы разделить окно по горизонтали, выполните команду Окно →Разделить горизонтально. Для вертикального разбиения воспользуйтесь командой Окно → Разделить вертикально . Для возвращения в нормальный режим отмените разбиение нажатием клавиши Delete (можно также воспользоваться командой Окно →Удалить активный вид.

Программа может функционировать как в оконном, так и в полноэкранном режи мах. Чтобы перейти в полноэкранный режим, выполните команду Вид – режим экрана.

Закрепление и систематизация знаний. Практическая работа.

Учащимся предлагается самостоятельно составить модель космоса, используя программу Celestia - симулятор Вселенной.

Разбейте окно на три части:

a — спутник Сатурна Мимас, имеющий огромный кратер диаметром более 100 км;

с— астероид Ида и его спутник Дактиль

Подведение итогов урока

Подведение итогов работы. Оценки за урок. Ответы на вопросы.

Домашнее задание: Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 11 класса / Н.Д. Угринович (2008) стр.91

Виртуальные эксперименты – ещё один интересный тип моделей, который полезен при изучении процессов и явлений, возникающих в физике, астрономии, биологии, химии, экологии и просто в реальной жизни. Такая модель позволяет не только описать математическую сущность явления в виде всевозможных геометрических и функциональных связей, но и представить его в виде зримых образов, передать на экране динамику их поведения в реальном времени.

6.1. Виртуальные эксперименты в физике

Хорошо известно, что физические эксперименты могут быть весьма дорогостоящим мероприятием – как по затраченному на них времени, так и по необходимому оборудованию. Использование компьютерной модели позволяет обойти эти трудности. В приведённой ниже модели можно увидеть движение пробного заряда вдоль силовых линий поля, создаваемого произвольной системой точечных зарядов. При этом можно менять величины зарядов и их расположение, изучая как хорошо знакомые, так и новые конфигурации.

6.2. Виртуальные эксперименты в астрономии

6.3. Стохастические процессы

6.4. Математика и эксперимент

Читайте также: