ასტრონომია

ასტრონომია (άστρον „ასტრონ“ — მნათობი და νόμος „ნომოს“ — კანონი) — საბუნებისმეტყველო მეცნიერების დარგია, რომელიც შეისწავლის ცის მნათობებს: მზეს, მთვარეს, ცთომილებსა და მათ თანამგზავრებს, კომეტებსა და მათ მეტეორულ სხეულებს, ვარსკვლავებს, ნისლეულებს, ვარსკვლავთა სისტემებსა და ნივთიერებას, რომელიც ავსებს ვარსკვლავთშორის სივრცეებსა და ცის სხვა ობიექტებს, მათ მდებარეობასა და მოძრაობას კოსმოსურ სივრცეში, ფორმასა და აგებულებას, ფიზიკურ თვისებებსა და ქიმიურ შემადგენლობას, მათ წარმოშობასა და განვითარებას. ასტრონომია შეისწავლის დედამიწასაც, როგორც ერთიან მთლიან ციურ სხეულს, წარმოშობით, აგებულებითა და მოძრაობით ცის სხვა სხეულებთან დაკავშირებულს. იგი იკვლევს იმ ზემოქმედებებს, რომლებსაც ცის სხეულები (უფრო მეტად, მზე) დედამიწაზე და მის ატმოსფეროში მიმდინარე პროცესებზე ახდენენ.
ასტრონომიის ისტორია
ასტრონომია უძველესი მეცნიერებაა. იგი ჩაისახა და განვითარდა ადამიანის ცხოვრების პრაქტიკულ მოთხოვნათა საფუძველზე, როგორიცაა: დროის აღრიცხვა, დღისა და ღამის ცვლა, მთვარის ფაზები, წლის სეზონური მოვლენები და სხვა. ასე, მაგალითად, მიწის დროულად დამუშავებისათვის საჭირო იყო წელიწადის სეზონების მოახლოების განსაზღვრა; ეს კი შესაძლებელი იყო ცაზე მნათობების მდებარეობაზე დაკვირვებით. დედამიწის ვრცელ ზედაპირზე გადაადგილების დროს თუ შორეული მოგზაურობისას აუცილებელი იყო გარემოში გაგნება. ესეც მნათობებზე დაკვირვებას ემყარებოდა. რელიგიურ-სარიტუალო თარიღების დადგენის, კელენდრის მოწესრიგებისა და სხვა ამგვარ ამოცანათა გადაწყვეტის აუცილებლობაც ცის მნათობებსა და მოვლენებზე დაკვირვებას მოითხოვდა.
ძვ. წ. მე–4 ს–ში საბერძნეთში ჩამოყალიბდა მოძღვრება დედამიწის სფერულ მოყვანილობაზე, შემუშავდა სამყაროს აგებულების ზოგადი სურათი.
მიზნები და ამოცანები
ასტრონომიის სამი ძირითადი ამოცანა, რომლებიც ითხოვენ თანდათანობით მიდგომას არის:
ხილულ ციურ სხეულებზე დაკვირვება, მათი რეალური ადგილმდებარეობის დადგენა სივრცეში, მათი ფორმებისა და კოორდინატების განსაზღვრა დროის განმავლობაში.
ციური სხეულების აგებულების შესწავლა, მათი ქიმიური და ფიზიკური ნიშან-თვისებების (სიმკვრივე, ტემპერატურა და ა.შ.) დადგენა, შემადგენელი ნივთიერებების რაოდენობრივი განსაზღვრა და აღწერა.
ციური სხეულებისა და მათ მიერ წარმოქმნილი სისტემების წარმოშობის დადგენა.
ჩამოთვლილთაგან პირველი ამოცანის გადაჭრა შესაძლებელია მრავალწლოვანი დაკვირვებების ხარჯზე, რომლებიც უძველესი დროიდან დაიწყო და შესაბამისად ამ საკითხთან დაკავშირებით ასტრონომია უზარმაზარ ინფორმაციას ფლობს. ამასთან დაკვირვების შედეგად მიღებული ინფორმაცია შემდგომში უნდა იყოს შეჯერებული მექანიკის უმთავრეს კანონებთან, რომელთა ჩამოყალიბებამ და განვითარებამ უკანასკნელი 3-4 საუკუნის განმავლობაში ასტრონომია ჩვეულებრივ მოკვდავთა თავშესაქცევისგან საბუნებისმეტყველო მეცნიერებად აქცია, კონცეპტუალურად გაემიჯნა რა ამით ასტროლოგიას.
ციური სხეულების ფიზიკური აგებულების შესახებ თანამედროვე მეცნიერება შედარებით ნაკლებ ინფორმაციას ფლობს და შესაბამისად ჩამოთვლილ სიაში მეორე ამოცანაზე პასუხის გაცემა შედარებით პრობლემატური და ალბათური ხასიათისაა. ამ საკითხთან დაკავშირებით მეცნიერული ძვრები ასტრონომიაში 100 წლის წინ დაიწყო, ფარდობითობის თეორიისა და კვანტური თეორიის შემუშავების შემდეგ.
დასახულ მიზანთა შორის ასტრონომიაში თითქმის არაფერია ცნობილი მესამე ამოცანასთან დაკავშირებით, რომელიც მათ წარმოშობას და განვითარებას ეხება. დაკვირვებების შედეგად მიღებული აღნიშნული „უზარმაზარი“ ინფორმაცია იმდენად მწირია, რაოდენ პარადოქსალურიც არ უნდა იყო ეს, რომ ამ თემაზე მხოლოდ ზოგადი მოსაზრებების დონეზე შეიძლება საუბარი, არაფერი კონკრეტული დღესდღეობით ამ ამოცანის გადაჭრის მეთოდებსა და გზებზე არ არის ცნობილი.
დაკვირვების საშუალებები
ასტრონომიული მოვლენების შესწავლის საფუძველს დაკვირვება ანუ დამზერა (ოპტიკური ასტრონომია) წარმოადგენს. ასტრონომიის ჩასახვა მაშინ დაიწყო, როცა ჩვენი უძველესი წინაპარი გარემოსა და ცას დააკვირდა. დასაწყისში დაკვირვებები უმარტივესი იყო. საუკუნეების მანძილზე ადამიანი შეუარაღებელი თვალით აკვირდებოდა ცას და მხოლოდ კუთხსაზომ იარაღებს ხმარობდა. ასე მარტივად შეუიარაღებულ ადამიანს შეეძლო ცაზე მნათობების მხოლოდ ხილულ მდებარეობათა ცვლილების შესწავლა.
XVII საუკუნის ათიან წლებში დაიწყო ტელესკოპური ასტრონომიის ეპოქა. ოთხ საუკუნეზე მეტია, რაც იგი განუწყვეტლივ ვითარდება — გალილეის მიერ პირველად გამოყენებული პატარა პრიმიტიული ჭოგრიდან თანამედროვე გიგანტ ტელესკოპებამდე, რომლებიც მნათობთა გამოსხივების ანალიზისათვის აღჭურვილია მრავალნაირი დამატებითი ტექნიკური და ფიზიკური საშუალებებით. ამ უკანასკნელთა წყალობით უკვე XIX საუკუნის შუა წლებიდან დაიწყო ცის სხეულების ფიზიკური ბუნების სისტემატური კვლევა. ამას ხელს უწყობდა მეცნიერული მიზნებისათვის ფოტოგრაფიის გამოყენება, სპექტრული ანალიზის საფუძვლების ჩამოყალიბება, ექსპერიმენტული და თეორიული ფიზიკის განვითარება და სხვ.
ასტრონომიის მთავარ დასამზერ იარაღს ტელესკოპი წარმოადგენს. ცნობილია ამ ოპტიკური იარაღის ორი ძირითადი სახეობა. ერთია ტელესკოპი სხივების გარდამტეხი ობიექტივით, მეორე — ტელესკოპი სხივების ამრეკლი სარკით. პირველს ეწოდება რეფრაქტორი, მეორეს — რეფლექტორი. სკოლებში ხშირად სარგებლობენ ე. წ. მენისკური ტელესკოპებით, რომლებშიც გამოყენებულია სარკისა და ამოზნექილ-ჩაზნექილი ლინზის (მენისკის) კომბინაცია, რაც ოპტიკურ ძალას მატებს ტელესკოპს.
ტელესკოპის დანიშნულებაა, რაც შეიძლება მეტი სხივები შეკრიბოს ერთ ფოკუსში, რათა გამოავლინოს და დაგვანახოს გამოსხივების სუსტი წყაროები ანუ მკრთალი მნათობები; ამასთან, ტელესკოპით უნდა მივიღოთ ცის სხეულთა გამოსახულებები.
უკანასკნელ დროს დიდი გამოყენება პოვა რადიოტელესკოპებმა (რადიოასტრონომია). მნათობის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება რადიოტალღების შემცველიცაა. მათი მიღება და ანალიზი ამდიდრებს ინფორმაციას გამომსხივებელ სხეულთა ფიზიკური ბუნების, მოძრაობისა და სხვათა შესახებ. რადიოტელესკოპის ძირითადი ნაწილებია: პარაბოლოიდური ფორმის ან სხვა სახის ლითონის ანტენა, სპეციალური რადიომიმღები, რომელიც ტალღსადენებით შეერთებულია ანტენასთან, და რადიოსიგნალების ჩამწერი აპარატურა. მნათობის რადიოტალღები ანტენაში იწვევს ელექტრომაგბიტურ რხევას, რომელიც ტალღსადენით მიმღებსა დაჩამწერ ხელსწყოებამდე აღწევს.
რადიოლოკატორად წოდებული, განსაკუთრებულად მოწყობილი რადიოაპარატურა იმის საშუალებას იძლევა, რომ დედამიწიდან მნათობისაკენ გაიგზავნოს რადიოიმპულსი, რომელიც მნათობის ზედაპირიდან აირეკლება, იმავე პუნქტში დაბრუნდება და მიმღები აპარატურით ჩაიწერება. რაკი ცნობილია ელექტრომაგნიტურ ტალღათა გავრცელების სიჩქარე, შესაძლებელია მნათობამდე მანძილის გაზომვაც. ასეთი გაზომვა ჩატარებულია მტვარის, ვენერას, მარსის ზედაპირის სხვადასხვა წერტილისათვი; ამ უკანასკნელ შემთხვევაში მიიღება წარმოდგენა პლანეტის ზედაპირის რელიეფის შესახებაც.
ტელესკოპებით, ლაბორატორიული იარაღებით და გამომთვლელი მანქანებით აღჭურვილ სამეცნიერო-კვლევით დაწესებულებებს, სადაც სისტემატურად მიმდინარეობს ასტრონომიული დაკვირვებები და მათი კვლევა-ანალიზი, ასტრონომიულ ობსერვატორიებს უწოდებენ.
ასტრონომიული ხელსაწყოებია: ასტროგრაფი, ასტროლაბი, ასტრონომიული საათი, დიოპტრი, რეფრაქტორი, რეფლექტორი, ტელესკოპი, ფოტომეტრი, ჰელიომეტრი.
ასტრონომიის დარგები
დროთა განმავლობაში ასტრონომიული ცოდნა ივსებოდა და მდიდრდებოდა, მისი გამოყენება კი სულ უფრო მრავალფეროვანი ხდებოდა. მაგალიტად, ამჟამად მზის ფიზიკური ბუნების გამოკვლევა მრავალი ისეთი მოვლენის გაღრმავებულ შესწავლას ემსახურება, რომლებიც უშუალოდ დაკავშირებულია ცივილიზებული საზოგადოების ყოველდღიურ საქმიანობასთან: რადიოკავშირი, დედამიწის მაგნეტიზმი, ფიზიკური და ქიმიური პროცესები დედამიწის ატმოსფეროსა და გარემომცველ კოსმოსურ სივრცეში, ამინდის პროგნოზი, მზის ენერგიის ტექნიკური გამოყენება და ა. შ. ვარსკვლავთა ბუნების კვლევით შეგვიძლია შევისწავლოთ ნივთიერებების ქცევა ისეთ ფიზიკურ პირობებში, რომელთა განხორციელება ლაბორატორიებში ჯერ არ ხერხდება; მასაშადამე, ასტრონომიული დაკვირვებით შესაძლებელია ფიზიკური ცდის პირობების გაფართოება. ეს კი მეტ შუქს ჰფენს ბუნების მოვლენებს და ხელს უწყობს, კერძოდ, ნითიერების აგებულების შესწავლას, რაც თანამედროვე ფიზიკის ერთ-ერთი ძირითადი ამოცანაა. ამით ასტრონომია, განსაკუთრებით კიმისი ერთ-ერთი დარგი ასტროფიზიკა უახლოვდება ფიზიკას. შიგაატომური ენერგიის ხელოვნურად წარმოქმნისა და გამოყენების საკითხების დამუშავება მზისა და ვარსკვლავთა შიგა აგებულების კვლევის პროცესში დაიწყო, და პლანეტების თანამგზავრების, საპლანეტათაშორისო სადგურებისა და ხომალდების გაშვება მთლიანად ცის სხეულების ტრაექტორიების გამოთვლის ასტრონომიულ მეთოდებს ემყარება.
ასტრონომია მრავალდარგოვანი მეცნიერებაა. ცის სხეულების მდებარეობის ზუსტი განსაზღვრის მეთოდებს და მათს მოძრაობას შეისწავლის ასტრომეტრია და ცის მექანიკა, რომელთა საფუძველია ცაზე მნათობთა მდებარეობის ერთობ ზუსტი განსაზღვრა და მათემატიკური გამოთვლა. ასტროფიზიკა შეისწავლის მნათობდა ფიზიკურ ბუნებას, რისთვისაც უმთავრესად ფიზიკურ მეთოდებს იყენებს; ვარსკვლავთა ასტრონომია იკვლევს ვარსკვლავთა სამყაროს აგებულების ზოგად კანონზომიერებებს; კოსმოგონია — ცის სხეულთა და მათი სისტემების წარმოშობა-განვითარების საკითხებს.
ასტრონომიის სხვა დარგებია: ასტროლოგია, კოსმოლოგია, რადარული ასტრონომია, რენტგენული ასტრონომია, სელენოლოგია, სფერული ასტრონომია.
ასტრონომიის საერთო ცნებები და ტერმინები
ასტრონომიული ობიექტები
ასტეროიდი – გალაქტიკა – ვარსკვლავი – თანავარსკვლავედი – კომეტა – მეტეორიტი – მზის სისტემა – ნისლეული – პლანეტა - შავი ხვრელი
გამოჩენილი ასტრონომები
ჯორდანო ბრუნო – გალილეო გალილეი – იოჰანეს კეპლერი – ნიკოლოზ კოპერნიკი – ისააკ ნიუტონი – პტოლემეუსი – ტიხო ბრაგე – ედვინ ჰაბლი - უილიამ ჰერშელი
გამოჩენილი ქართველი ასტრონომები
ევგენი ხარაძე
გიორგი თევზაძე
ასტრონომიული დაწესებულებები
ასტრონომიის ინსტიტუტი
ასტრონომიული ლაბორატორია
ასტრონომიული ობსერვატორია
პლანეტარიუმი
აბასთუმნის ასტროფიზიკური ობსერვატორია
საერთაშორისო ასტრონომიული კავშირი (IAU)
ლიტერატურა
ე. ხარაძე, „ასტრონომია“ (მე-11 კლასის სახელმძღვანელო), თბ., 1989
რესურსები ინტერნეტში
მზის სისტემა
საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები