Исследовательская работа учащейся 8 класса Головановой Анастасии по теме: "Развитие астрономии в России 1916 года"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

Аннинская средняя общеобразовательная школа №1

Исследовательская работа по теме:

«Развитие астрономии 1916 года в России»

Выполнила: уч-ца 8 класса «Б»

Голованова Анастасия

Руководитель: учитель физики

Тютина Наталья Николаевна

пгт Анна

2016

Оглавление:

1. Введение. 3

2. Определение астрономии. 4

3. Краткая история развития астрономии. 5-6

4. Учёные-астрономы, которые родились в 1916 году. 7-9

а) С. А. Жевакин

б) И. С. Шкловский

1. Важнейшие открытие астрономии в России 1916 года и его создатель. 10-11

2. Практическая часть 12

3. Вывод. 13

4. Используемая литература 14

5. Приложения 15-20

1. Введение.

1916 год выдался очень тяжелым для нашей страны. Первая Мировая Война 1914 -1918 , унесла на фронт тысячи человек, которым было не суждено вернуться. В ряды добровольцев встали и учёные разных направлений (химики, биологи, математики, физики, астрономы и др.) Но стране нужен был надёжный тыл, поэтому многих оставляли дома. В такой напряжённой обстановке невозможно было работать, делать открытия и прорывы в науке учёным со стороны России. Переживания переходили все границы. Но я хочу пролить свет на самую романтическую науку, которой удалось, не смотря на трудности 1916 года, сделать глобальные открытия, которые перевернули представление о мире, и были эти открытия сделаны в воюющей России.

Цель: Узнать какие важные научные открытия в области астрономии были сделаны в России 1916 года. Доказать, что не смотря на трудную обстановку в стране, были сделаны глобальные открытия со стороны учёных – астрономов.

Перед тем, как начать исследование мною были поставлены несколько задач:

• изучение научно-популярной литературы, касающейся астрономии в разных её периодах

• познакомиться с учёными - астрономами, которые сделали в этот год открытия

• проведение практической части работы;

• накопление, обработка и анализ данных

• подготовка материалов теоретической и практической части исследования к презентации;

• привлечение внимания общественности

1. Определение астрономии

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

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

Астрономия — одна из древнейших наук. Доисторические культуры и древнейшие цивилизации оставили после себя многочисленные астрономические артефакты, свидетельствующие о знании ими закономерностей движения небесных тел. В качестве примеров можно привести додинастические древнеегипетские монументы (англ.)русск. и Стоунхендж. Первые цивилизации вавилонян, греков, китайцев, индийцев и майя уже проводили методические наблюдения ночного небосвода. Но только изобретение телескопа позволило астрономии развиться в современную науку. Исторически астрономия включала в себя астрометрию, навигацию по звёздам, наблюдательную астрономию, создание календарей и даже астрологию. В наши дни профессиональная астрономия часто рассматривается как синоним астрофизики.

В XX веке астрономия разделилась на две главные ветви: наблюдательную и теоретическую. Наблюдательная астрономия — это получение наблюдательных данных о небесных телах, которые затем анализируются. 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 даёт материал для теоретических выводов и гипотез и возможность их проверки.

3.Краткая история развития астрономии

• В древности и средние века не одно только чисто научное любопытство побуждало производить вычисления, копирование, исправления астрономических таблиц, но прежде всего тот факт, что они были необходимы для астрологии.

Сохранилось лишь очень небольшое число книг тех времен, свидетельствующих о чисто теоретическом интересе учёных к астрономии. Большинство книг не содержит ни наблюдений, ни теории, а лишь таблицы и правила их использования.

Одно из немногих исключений - "Альмагест" Птолемея, написавшего, однако, также и астрологическое руководство "Тетрабиблос".

• Первые записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н.э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. 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. (Приложение 1)

• В Древнем Китае за 2 тысячи лет до н.э. видимые движения Солнца и Луны были настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать наступление солнечных и лунных затмений. (Приложение 2)

Дальнейшее развитие человеческого общества вызвало потребность в измерении времени и в летосчислении (составлении календарей). Из таких наблюдений и возникла паука о небесных телах - астрономия. (Приложение 3)

С развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи. Постепенно стали создаваться простейшие астрономические инструменты и разрабатываться математические методы обработки наблюдений.

• В Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. Для объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них Гиппарх (II в. до н.э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н.э.). Будучи принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять приближенные положения планет на небе.( Приложение 4)

• Развитие феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея. В Европе в это время занятие астрономией считалось колдовством и связью с дьяволом, поэтому астрономом преследовали наравне с колдунами, и сжигали их на костре заживо, как это было положено в Средневековой Европе.( Приложение 5)

• Рациональное развитие в этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени - Аль-Баттани (850-929 гг.), Бируни (973-1048 гг.), Улугбека (1394-1449 гг.) и др. Особенно быстро астрономия развивалась в эпоху великих географических открытий (XV-XVI вв.).

• Революцию в астрономии сделал великий польский ученый Николай Коперник (1473-1543)(Приложение 6) ,разработавший свою гелиоцентрическую систему мира, опубликованную в год его смерти. Учение Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии, но его не поняли в средневековой Европе и сожгли на костре, как это было описано выше. Кеплером в 1609-1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон опубликовал закон всемирного тяготения. ( Приложение 7)

Новая астрономия получила возможность изучать не только видимые, но и действительные движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время - расчетом орбит искусственных небесных тел.

Следующий, очень важный этап в развитии астрономии начался сравнительно недавно, с середины XIX в., когда возник спектральный анализ, и стала применяться фотография в астрономии, был изобретен телескоп.

Но главное, конечно, не в цифровом росте пространственных и временных масштабов, хотя и от них захватывает дыхание. Главное в том, что человек, наконец, вышел на широкий путь понимания действительных законов мироздания.

4.Учёные-астрономы, которые родились в 1916 году.

Близкая к астрономии наука - Астрология гласит, что в годы революций, войн, рождаются умнейшие люди, которым на судьбе написано, сделать важнейшие научные открытия. Вот и в 1916 год, в год революции в нашей стране, сошлись звёзды и породили, тех людей, которые будут их всю жизнь изучать, и гадать об их тайнах, такими людьми являются наши советские учёные-астрономы С.А. Жевакин и И.С. Шкловский.

а) Жевакин Сергей Александрович (1916 – 2001)

• С.А. Жевакин родился 11 апреля 1916 г. в Москве. В Нижний Новгород семья Жевакиных переехала в конце двадцатых годов. С.А. Жевакин учился в школе имени Покровского (ныне Нижегородский технический лицей № 38), а в 1933 г. поступил на физико-математический факультет Горьковского государственного университета, который закончил в 1939 г. До поступления в аспирантуру к А.А. Андронову в 1941 г. С.А. Жевакин 2 года работал на предприятиях г. Горького. В июле 1941 г. он был призван в действующую армию, где прослужил до января 1946 г., был дважды ранен. После демобилизации С.А. Жевакин возвратился в аспирантуру. В 1949 г. С.А. Жевакин защищает кандидатскую, а в 1956 г. – докторскую диссертацию. Осенью 1957 г. после годичной работы преподавателем Пекинского университета С.А. Жевакин стал сотрудником НИРФИ, где и проработал до конца своей жизни. Профессор, Заслуженный Соросовский профессор (1996 год). (Приложение 8)

• Сергей Александрович Жевакин известен как крупный ученый-астрофизик по проблеме пульсаций переменных звезд.

• Уже в середине 50-х годов пришло международное признание: работы Сергея Александровича по теории пульсационной звездной переменности были восприняты мировой научной общественностью как прорыв в теории пульсирующих звёзд, а АН СССР присудила С.А. Жевакину премию имени Ф.А. Бредихина за цикл работ по теории звездной переменности.

• С.А. Жевакин был членом Международного астрономического союза, Научного совета АН по распространению радиоволн, депутатом районного совета двух созывов.

• Энциклопедически образованный человек, С.А. Жевакин был носителем высокой исследовательской культуры и особых нравственных устоев нижегородской научной интеллигенции. Его жизнь – яркий пример беззаветной преданности науке и высоких бескомпромиссных научных идеалов.

б) Шкловский Иосиф Самуилович (1916- 1985)

• И.С. Шкловский родился 1 июля 1916 г. на Украине, в городе Глухове. Окончив школу-семилетку, он работает десятником на строительстве Байкало-Амурской железной дороги, в 1933 г. поступает на физико-математический факультет Владивостокского университета и через два года переходит на физический факультет МГУ. В 1938 г. молодого физика-оптика принимают в аспирантуру на кафедру астрофизики в Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга при МГУ, с которым в дальнейшем он был связан всю свою жизнь. Далее начало войны, эвакуация в Ашхабад (из-за плохого зрения не взяли на фронт), возвращение в Москву, в ГАИШ, и многие годы на передних фронтах революции в астрономии, начавшейся в послевоенные годы. Непрерывно, со времени основания, он возглавлял отдел астрофизики в Институте космических исследований АН СССР и отдел радиоастрономии ГАИШ. Он умер в Москве 3 марта 1985 г. от неожиданно наступившего инсульта.( Приложение 9)

• Специальный проект, предполагающий измерить диаметр Фобоса с помощью первых межпланетных станций, направляемых к Марсу. Огромное влияние на развитие интереса к проблеме жизни во Вселенной оказало начало космических исследований и публикация в 1959 г. в журнале "Nature" статьи Дж.Коккони и Ф.Моррисона, предлагающей начать поиск искусственных сигналов на волне .Первая статья И.С.Шкловского в той же области опубликована в журнале "Природа" № 7 за 1960 г.

• Круг исследования Шкловского был очень широк. Он автор работ по свечению ночного неба, полярным сиянием, радиационным поясам Земли. Ему принадлежат новые идеи в изучении активных ядер галактик, квазаров, радио- и рентгеновских пульсаров. Одним из первых он оценил возможности космической техники для астрономии, несколько лет проработал в Институте космических исследований.

• Широко известна последняя концепция И.С.Шкловского о возможной уникальности жизни на Земле. Эта позиция связана, с одной стороны, с противоречием между беспредельностью научно-технических возможностей человечества и молчанием космоса, несмотря на огромные успехи астрофизических наблюдений в последние годы.

• Иосиф Самуилович много раз говорил, что первым радовался бы, если бы признаки внеземных цивилизаций были обнаружены. По нашему мнению, главное обстоятельство, затрудняющее поиск, - исключительная трудность предсказать облик и поведение, если цивилизация на миллиарды, миллионы, тысячи или хотя бы на сотни лет старше нас (а ведь возраст Вселенной с ее современными формами астрономических объектов 10-20 миллиардов лет). Эту проблему Иосиф Самуилович много раз обсуждал со своими коллегами. Поиск форм человекоподобных сообществ, находящихся на близком к нам технологическом уровне, - наивное заблуждение, не сулящее никаких успехов.

• Другая сторона исследований Шкловского , вероятно, связана со становлением новой науки - науки о законах и формах развития цивилизаций на астрономических интервалах времени. Одно из предлагавшихся названий этой науки - космософия. Очевидно, что такая наука должна базироваться на закономерностях нашей цивилизации, обобщать их с учетом разнообразий условий во Вселенной, учитывать перспективы создания искусственного разума, бессмертия, освоения космического пространства... Во всех этих вопросах книга И. С. Шкловского открывает перед читателем захватывающие перспективы.

• Многие годы Шкловский читал лекции на астрономическом отделении физического факультета МГУ, это был блестящий педагог. Среди его учеников – два академика и один член – корреспондент Российской академии наук, десятки докторов наук и профессоров, работающих во всех обсерваториях России и стран СНГ. Вышедшие из-под его пера научно- популярные книги –«Вселенная. Жизнь. Разум.», «Звёзды: их рождение, жизнь и смерть», « Популярная радиоастрономия», «Эшелон» – принесли ему мировую славу.

• Шкловский был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, членом Лондонского королевского астрономического общества, Национальной академии наук США и многих других научных сообществ.

• Умер он в 1985г, не дожив и до 70 лет. На надгробии Шкловского на Востряковском кладбище в Москве высечена короткая надпись: «Астрофизик» ( Приложение 10)

5. Важнейшие открытие астрономии в России 1916 года и его создатель.

Как уже было сказано, что в трудной военной обстановке, учёным нелегко было работать и делать открытия, чувствуя за собой вину, за то, что не попали на фронт. Поэтому в этот период в России очень мало научных открытий. Эти открытия были нужны России, не многие находили в себе сил погрузиться в работу, но нашёлся один по-настоящему преданный науке астроном из России, который перевернул представление о мире.

Белопольский Аристарх Аполлонович (1 июля 1854 — 16 мая 1934)

• Родился в Москве в семье надзирателя 2-й Московской гимназии, позднее контролера Московско-Ярославской железной дороги. Отец его был близко знаком с С. И. Мамонтовым, И. Е. Репиным, другими известными людьми. Мать его была прекрасной пианисткой, она окончила консерваторию в Гамбурге, владела тремя иностранными языками. (Приложение 11)

• Окончив, сначала 2-ю Московскую гимназию (1865—1873), затем — физико-математический факультет Московского университета (1877), он был по настоянию Ф. А. Бредихина оставлен при университете для подготовки к званию профессора.

• В период 1878—1888 годов А. А. Белопольский — ассистент Московской обсерватории. Здесь под руководством Бредихина он занялся систематическим фотографированием Солнца. Результаты этой работы были положены в основу его магистерской диссертации «Пятна на Солнце и их движение», защищённой в 1886 году.

• В 1888 году он перешёл в Пулковскую обсерваторию, сначала на должность адъюнкт-астронома, с 1891 года — астрофизика. В 1895 году защитил докторскую диссертацию. В 1908—1916 годах он — вице-директор обсерватории, а в 1916—1919 годах — её директор. С 1933 года — почётный директор.

• Научные работы относятся ко многим областям астрономии. В период работы в Московской обсерватории занимался определениями координат звёзд и планет на меридианном круге. В 1884 году фотографировал лунное затмение, во время солнечного затмения 17 ноября 1887 года в Юрьевце получил фотографии солнечной короны. Особое внимание уделял фотографическим наблюдениям Солнца.

• В первые годы пребывания в Пулковской обсерватории работал на пассажном инструменте, определял параллаксы звёзд, исследовал вращение Юпитера и показал, что скорости его вращения на экваторе и в высоких широтах не равны.

• Исследовал спектры новых звёзд и солнечной поверхности, краев и короны; — лучевые скорости небесных светил, один из пионеров в фотографировании их спектров с помощью спектрографов; обнаружил периодическое изменение лучевой скорости у цефеид; всесторонние исследования комет, — вращения около оси Венеры, Юпитера и колец Сатурна. Внёс существенный вклад в развитие и оснащение Пулковской обсерватории и её отделений. Адъюнкт (1900), экстраординарный (1903) и ординарный (1906) академик Императорской Академии наук.Провёл исследования вращения Солнца по движению факелов на материале пулковских наблюдений 1881—1888 годов.

• Но, наверное, самое важное научное открытие, которое, перевернуло представление о мире, произошло в 1916 году. Над этим исследованием он работал с (с 1905- по 1916 год). В 1905 была выдвинута гипотеза: «Если поставить щель спектрографа вдоль экватора планеты, спектральные линии получат наклон (один край планеты к нам приближается, а другой – удаляется). Но это надо было доказать! Приложив этот метод к кольцам Сатурна, Белопольский доказал,(1916) что участки кольца обращаются вокруг планеты по законам Кеплера, а значит, состоят из множества отдельных, не связанных между собой мелких частиц, как это предполагали , исходя из теоретических соображений, Джеймс Клерк Максвелл и Софья Ковалевская.

• Примерно за год до этих исследований Белопольский обнаружил периодическое изменение лучевых скоростей у звёзд.

• Он является автором известного курса «Астроспектроскопия» (1921). В 1954 году были опубликованы его «Астрономические труды».

• Член многих научных обществ, в том числе:

Русского астрономического общества,

Лондонского королевского астрономического общества (с 1910),

Итальянского общества спектрографистов (с 1901).

Медаль им. Жансена Парижской АН (1908),

Премии им. Лаланда Парижской АН (1918),

Две премии Русского астрономического общества.

• В 1954 году была выпущена почтовая марка СССР, посвященная А. А. Белопольскому.

• Также были названы именем А. А. Белопольского:

Кратер Белопольский на Луне.

Малая планета (1004) Белопольския (Belopolskya), открытая С. И. Белявским 5 сентября 1923 года в Симеизской обсерватории.

• Премия имени А. А. Белопольского (присуждается за выдающиеся работы по астрофизике).

• Умер в Пулкове в 1934 году, похоронен на Пулковском кладбище.

6. Практическая часть

На основе теоретических знаний, касающихся открытия А.А. Белопольского, можно провести практическую работу.

Напомню, что гипотеза звучит так: «Если поставить щель спектрографа вдоль экватора планеты, спектральные линии получат наклон (один край планеты к нам приближается, а другой – удаляется).

Так как кольца Сатурна являются его спутниками, то такую же гипотезу можно приложить к любой планете, которая тоже имеет спутник.

Например, возьмём нашу планету Земля (у неё спутник Луна).

У неё тоже один край планеты к нам приближается, а другой – удаляется, из этого можно сделать вывод, что вдоль экватора нашей планеты, спектральные линии получат наклон.

Можно самим всё увидеть на макете (Приложение 12)

7. Вывод.

Прекрасный и таинственный мир светил воздействует на разные свойства человеческой души. Созерцание звёздного купола над головой рождает у человека высокие мысли и чувства, отвлекает от мелких повседневных забот, но, а если эти заботы относятся к обороне своей страны? Как бы Вы поступили, если были на месте учёных тех времён? Остались бы в своих лабораториях и продолжали работать, или пошли защищать страну, зная, что не вернётесь, не сделаете, то, что хотели для науки? Это вечные вопросы. Никогда нельзя дать точные ответы. Кто знает, может быть в той обстановке, Вы повели себя по-другому. Но сегодня мы обсуждает развитие астрономии 1916 года, а не личный подвиг учёных.

Таким образом, из данной работы, мы можем сделать вывод, что не смотря на сложную обстановку в стране, такая наука, как астрономия, продолжала развиваться, и всё это происходило благодаря учёным, которые понимали, что они должны закончить, то для чего родились.

И в заключении хочется добавить. Среди искусств свойство обращать мысли к высокому принадлежит поэзии, и у каждого настоящего поэта вы обязательно найдете образы, навеянные созерцанием неба.

Максимилиан Волошин

«Звёздная корона»

Полночных звёзд к себе нас манят светы…..

В колодцах труб пытливый тонет взгляд.

Алмазный бег вселенные стремят:

Системы звёзд, туманности, планеты,

От Альфы Пса до Веги и от Беты

Медведицы до трепетных Плеяд –

Они простор небесный бороздят,

Творя во тьме свершенья и обеты.

О, пыль миров! О, рой священных пчёл!

Я исследил, измерил, взвесил, счёл,

Дал имена, составил карты, сметы….

Но ужас звёзд от знанья не потух.

Мы помним всё: наш древний, тёмный дух,

Ах, не крещён в глубоких водах Леты!

В наши дни, астрономия, развивается с усиленным порывом, в просторах космоса, давно побывал человек и неоднократно. Кажется, что нет уже ничего такого, чего не открыли учёные. Но на самом деле, галактика таинственна и безгранична, и в ней кроется много тайн. Я думаю, что учёные тех времён гордились бы, современными астрономами-соотечественниками. Но, а мы в свою очередь, не должны забывать о людях, которые сделали бессмертный научный подвиг 1916 года.

8. Используемая литература

1.ru.wikipedia.org. Астрономия

2. сириус.рф.

3.Детская энциклопедия « Я познаю мир» Астрономия. Москва 2003

4.Энциклопедия для детей «Аванта» Астрономия. Москва 2002

5. nirfi.ru

6. ru.wikipedia. org Белопольский

Приложение 1 «Представление о мире египтян VIII век до н.э.»

Приложение 2. Китайские астрономы 2 тыс. лет до н.э.

Приложение 3. Древнекитайский календарь

Приложение 4. Слева Клавдий Птолемей, справа Гиппарх

Приложение 5. Сжигание астрономов в средневековой Европе

Приложение 6. Николай Коперник – польский астроном

Приложение 7. Слева Иоганн Кеплер, справа Исаак Ньютон

Приложение 8. Жевакин Сергей Александрович»

Приложение 9. Шкловский Иосиф Самуилович

Приложение 10. Надгробие Шкловского И.С.

Приложение 11. Белопольский Аристарх Аполлонович

Приложение 12. Макет Земли, подтверждающий гипотезу А.А. Белопольского. (Практическая часть)

«Развитие астрономии в России 1916 года»

Подготовила:

ученица 8 «Б» класса Голованова Анастасия

Руководитель: учитель физики

Тютина Наталья Николаевна

Цель:

Узнать какие важные научные открытия в области астрономии были сделаны в России 1916 года.

Астрономия – это

наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем. Исторически астрономия включала в себя астрометрию, навигацию по звёздам, наблюдательную астрономию, создание календарей и даже астрологию. В наши дни профессиональная астрономия часто рассматривается как синоним астрофизики

Представление о мире египтян

VIII век до н.э.

Китайские астрономы 2 тыс. лет до н.э.

Древнекитайский календарь

Клавдий Птолемей Гиппарх

Сжигание астрономов в средневековой Европе

Николай Коперник – польский астроном

Система мира Коперника

Иоганн Кеплер

Исаак Ньютон

Жевакин Сергей Александрович

Сергей Александрович Жевакин

известен как крупный ученый-астрофизик по проблеме пульсаций переменных звёзд.

Шкловский Иосиф Самуилович

Круг исследования Шкловского был очень широк. Он автор работ по свечению ночного неба, полярным сиянием, радиационным поясам Земли.

Надгробие Шкловского И.С.

Белопольский Аристарх Аполлонович

Заключение

Галактика и окружающий нас мир таинственен и безграничен, и в них кроется много тайн. Учёные тех времён гордились бы, современными учёными-соотечественниками. Но, а мы в свою очередь, не должны забывать о людях, которые сделали бессмертный научный подвиг 1916 года.

Используемая литература:

• 1.ru.wikipedia.org. Астрономия
• 2. сириус.рф.
• 3.Детская энциклопедия « Я познаю мир» Астрономия. Москва 2003
• 4.Энциклопедия для детей «Аванта» Астрономия. Москва 2002
• 5. nirfi.ru
• 6. ru.wikipedia. org Белопольский