КОСМОС - ЗЕМЛЯ - ЧЕЛОВЕК

Главная - Астрономия, авиация, космонавтика - КОСМОС - ЗЕМЛЯ - ЧЕЛОВЕК

Методические соображения. Следует отметить, что ныне огромное большинство астрономических расчетов осуществляется с помощью быстродействующих електроннообчислюваль-них машин. Это дает возможность за короткие сроки получать желательные результаты и тем самым значительно ускоряет процесс научного исследования Вселенной.Вместе с тем большинство математических конструкций, даже несмотря на то, что они приводят к желательным результатам, могут удаться надуманными и искусственными. В связи с этим может сложиться совсем неправильное и опасное в мировоззренческом плане представления о том, что человек якобы с помощью математических формально-логических построений конструирует свойству окружающего мира.

«Чистая математика,- писал Кант,- имеет своим объектом пространственные формы и количественные отношения действительного мира, ведь - очень реальный материал. Тот факт, что этот материал набирает чрезвычайно абстрактной формы, может лишь слабо затушевать его происхождение из внешнего мира. Но чтобы быть способным исследовать эти формы и отношение в чистом виде, надо целиком отделить их от их содержания, оставить этот последний в стороне как что-то несущественное».

Тем самым Кант хотел подчеркнуть, что абстрактный характер математических построений никакой мерой не может быть основанием для вывода о том, что этот аппарат существует сам по себе вне всякой зависимости от реальной действительности.

С другой стороны, неправомерно также отождествлять математический аппарат с реальной действительностью.

Поэтому, знакомя школьников со сферической астрономией, надо не только дать представления о том, как практически пользоваться системами небесных координат, а и показать, каким образом связанные ее геометрические построения с реальными свойствами окружающего мира и условиями астрономических наблюдений.

Прежде всего следует обратить внимание на то, что самое понятие небесной сферы возникает естественным чином. Дело в том, что много задач наблюдательной астрономии связанные с угловыми измерениями на небе. При этом астроном абстрагируется от расстояний к космическим объектам, будто относя их всех к одинаковому расстоянию, т.е. мысленно располагая их на сферической поверхности, в геометрическом центре которой находится он сам. На эту поверхность вдоль соответствующих радиусов и проецируются небесные светила.

Но сконструированная таким образом небесная сфера еще никак не связана с Землей и местопребыванием на ней наблюдателя. Установлению этих связей и служат дальнейшие построения сферической астрономии. Сначала надо связать небесную сферу с шарообразностью Земли. Именно для этого строится отвесная линия, направление которой в каждой точке земной поверхности можно определить с помощью отвеса. Сечение отвесной линии с небесной сферой определяет расположение точек зенита и надира. С помощью отвесной линии строится и плоскость горизонта. Она проводится через центр небесной сферы перпендикулярно к отвесной линии. Сечение плоскости горизонта с небесной сферой дает математический горизонт. Вследствие шарообразности Земли небесные сферы, построенные для двух наблюдателей, которые находятся в разных точках земного шара, различаются одна от одной. Каждая из них имеет свою отвесную линию, свой зенит, свои плоскость горизонта и математический горизонт.

Надо также связать небесную сферу с суточным обращением Земли. Наблюдая звездное небо на протяжении довольно продолжительного времени, можно проявить, что картина его изменяется. Одни созвездия поднимаются над горизонтом в восточной стороне, другие заходят на западе. Эти изменения являются следствием суточного обращения Земли вокруг собственной оси, которая происходит из мероприятия восточнее. При этом мы заметим, что светила, расположенные сравнительно невысоко над горизонтом, в южной стороне неба описывают дуги больших радиусов. В меру приближения к зениту эти радиусы уменьшаются, и где-то в районе Полярной звезды находится недвижимая точка. Определить ее місцерозташування можно исследовательским путем. Для этого надо направить фотоаппарат в район Полярной звезды и сфотографировать этот участок неба с долговременной выдержкой. На снимке все звезды вследствие суточного движения прокреслять соответствующие дуги. А в центре находится недвижимая точка - Северный полюс мира. Он расположен на продолжении оси обращения Земли - осы мира. Северный полюс мира, зенит и центр небесной сферы определяют расположение плоскости небесного меридиана и точек горизонта - півдня и севера. С направлением оси мира непосредственно связанное и расположение в просторные перпендикулярной к ней плоскости небесного экватора.

Таким образом, небесная сфера со всеми ее геометрическими элементами совсем не е произвольной математической конструкцией, ее построение тесно связано с реальными условиями астрономических наблюдений.

Усвоение основных положений сферической астрономии и осмысление их сущности, как правило, сталкивается с серьезными трудностями. Оно требует достаточной мерой развитого пространственного воображения, поскольку все построения сферической астрономии осуществляются в трехмерном пространстве. Тем не менее все соответствующие иллюстрации выполняются на плоском листе бумаги.