На сайте 100500 рефератов в 150 категориях	Искать реферат
Рефераты на 5 с плюсом С нашим сайтом написать реферат проще простого

Космос - Земля - ??Человек

Категория: Физика, Астрономия

версия для печати

Страница: [1] [2]

Реферат

на тему:

КОСМОС — ЗЕМЛЯ — ЧЕЛОВЕК

Звездное небо. Одним из важнейших положений материалистической диалектики в представление об общем взаимосвязь и взаимозависимость явлений природы.

Как общественная формация человечество подчиняется особым специфическим закономерностям — законам общественного развития, открытым и исследованнымприверженцами материализма. Но с точки зрения естественных наук мы — часть Вселенной и подчиняемся действующим во Вселенной физическим и другим закономерностям.

Не только целый ряд условий нашей жизни, но и само существование земной цивилизации зависят от того, что представляет собой наша Вселенная, как он развивается, какие физические процессы в нем происходят,какие законы действуют. Осознание человеком с научных позиций своего места во Вселенной, своего взаимосвязи с окружающим миром, имеет не только важное значение для нашей практической деятельности, оно составляет основу нашего научного мировоззрения.

Если мы — часть Вселенной, то наше существование должно быть тесно связано не только с окружающими нас явлениями,но и с явлениями космического характера.

Преодолеть земное притяжение и выйти в космос человеку удалось только во второй половине XX века. И все же жизнь человека была связана с космическими явлениями уже с глубокой древности. Как уже было сказано, звезды и планеты помогали человеку находить пути в океане, измерять время, составлять календари, определять срокисельскохозяйственных работ.

Одной из первых, разумеется, еще наивных попыток выявить связь земных и небесных явлений были мифы древних греков о звездном небе. Хотя в них действуют многочисленные боги, нимфы, циклопы и другие фантастические существа, имеющие сверхъестественные свойства, все же их главными героями в люди, не только выступают наравне с богами,а нередко и побеждают их.

Разумеется, связь между земным и небесным как в мифах древних греков, так и в аналогичных легендах других народов е иллюзорным. Он не соответствует реальному положению вещей.

Религиозные люди пытались найти связь между «небесным» и «земным» также в редких небесных явлениях — полное затмение Луны и Солнца, появленияхярких комет, дождях падающих звезд. Но и эти связи были иллюзорными, они существовали лишь в воображении наших предков.

Роль математических методов в познании мира. Познания естественными науками окружающего мира неразрывно связано с применением математического аппарата и математических методов исследования.

Неслучайно Коперник на титульномлисте своей большой работы написал: «Пусть не входит сюда никто, не осведомлен с математикой». Без помощи математического аппарата невозможно было бы точно выразить реальные количественные соотношения и зависимости, существующие в природе.

Правда, в процессе своего развития наука обнаруживает не только количественные, но и качественные закономерности. Однако, во-первых, воснове каких-либо качественных преобразований лежат количественные изменения. А, во-вторых, выявление качественных закономерностей не дает нам завершенного знания — это лишь промежуточный этап. Научная теория только тогда может считаться завершенной, когда она достает своего математического выражения. Разумеется, это в первую очередь касается таких наук, как физика и астрономия. К тому же математическиеформулы — это не только способ описания. Математический метод имеет колоссальную эвристическую силу; исходя из фактов реального мира, он способен давать новое знание. Если математический аппарат правильно отражает существующие в природе связи и отношения, то путем чисто математических преобразований можно, отталкиваясь от явлений, на основе которых этот аппарат был построен,предусматривать новые, еще неизвестные явления, а также прогнозировать дальнейшее развитие тех или иных природных процессов.

Наблюдательный астрономия связана с точными количественными измерениями. А эти измерения невозможны без введения какой системы отсчета, подобной географической системы координат на Земле. Только при этом условии можно обеспечить, в однойстороны, нужную точность результатов наблюдений, а с другой — возможность цильоуказань на небе, позволяющие безошибочно отыскивать исследуемые объекты.

Введение небесных координат осуществляется с помощью специальной системы геометрических построений, совокупность которых получила название сферической астрономии. На первый взгляд сферическая астрономия- Не более чем условная вспомогательная конструкция. Но именно она обеспечивает соответствие результатов наблюдений реальной природе и возможность практических приложений астрономических данных.

Методические соображения. Следует отметить, что сейчас огромное большинство астрономических расчетов осуществляется с помощью быстродействующих електроннообчислюваль-ных машин.Это позволяет в короткие сроки получать желаемые результаты и тем самым значительно ускоряет процесс научного исследования Вселенной.

Время большинство математических конструкций, даже несмотря на то, что они приводят к желаемым результатам, могут прибегнуть надуманными и искусственными. В этой связи может сложиться совсем неправильное и опасное в мировоззренческомплане представления о том, что человек якобы с помощью математических формально-логических построений конструирует свойства окружающего мира.

«Чистая математика, — писал Кант, — имеет своим объектом пространственные формы и количественные отношения действительного мира, следовательно — очень реальный материал. Тот факт, что этот материал набирает чрезвычайно абстрактной формы, можетлишь слабо затушевать его происхождение из внешнего мира. Но чтобы быть способным исследовать эти формы и отношения в чистом виде, надо полностью отделить их от их содержания, оставить это последнее в стороне как нечто несущественное ».

Тем самым Кант хотел подчеркнуть, что абстрактный характер математических построений коей мере не может быть основаниемдля 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 с сферической астрономией, надо не только дать представление о том, как практически пользоваться системами небесных координат,но и показать, каким образом связаны ее геометрические построения с реальными свойствами окружающего мира и условиями астрономических наблюдений.

Прежде всего следует обратить внимание на то, что само понятие небесной сферы возникает естественным образом. Дело в том, что многие задачи наблюдательной астрономии связаны с угловыми измерениями на небе. Приэтом астроном абстрагируется от расстояний до космических объектов, словно унося их всех до одинакового расстояния, то есть мысленно располагая их на сферической поверхности, в геометрическом центре которой находится он сам. На эту поверхность вдоль соответствующих радиусов и проецируются небесные светила.

Но сконструирована так небесная сфера еще никак несвязана с Землей и местопребыванием на ней наблюдателя. Установлению этих связей и служат дальнейшие построения сферической астрономии. Сначала надо связать небесную сферу с шарообразности Земли. Именно для этого строится отвесная линия, направление которой в каждой точке земной поверхности можно определить с помощью отвеса. Пересечение отвесной линии с небеснойсферой определяет расположения точек зенита и надира. С помощью отвесной линии строится и плоскость горизонта. Она проводится через центр небесной сферы перпендикулярно отвесной линии. Пересечение плоскости горизонта с небесной сферой дает математический горизонт. Вследствие шарообразности Земли небесные сферы, построенные для двух наблюдателей, которые находятсяв разных точках земного шара, отличаются друг от друга. Каждая из них имеет свою отвесная линия, свой зенит, свои плоскость горизонта и математический горизонт.

Надо также связать небесную сферу с суточным вращением Земли. Наблюдая звездное небо в течение достаточно длительного времени, можно обнаружить, что картина его меняется. Одни созвездия поднимаютсянад горизонтом в восточной стороне, другие заходят на западе. Эти изменения являются следствием суточного вращения Земли вокруг собственной оси, что происходит с запада на восток. При этом мы заметим, что светила, расположены сравнительно невысоко над горизонтом, в южной стороне неба описывают дуги больших радиусов. По мере приближения к зениту эти радиусы уменьшаются,и где-то в районе Полярной звезды находится неподвижная точка. Определить ее месторасположение можно опытным путем. Для этого нужно направить фотоаппарат в район Полярной звезды и сфотографировать этот участок неба с долгосрочной выдержкой. На снимке все звезды вследствие суточного движения прочертите соответствующие дуги. А в центре находится неподвижная точка — Северныйполюс мира. Он расположен на продолжении оси вращения Земли — оси мира. Северный полюс мира, зенит и центр небесной сферы определяют расположение плоскости небесного меридиана и точек горизонта — юга и севера. С направлением оси мира непосредственно связано и расположение в пространстве перпендикулярной к ней плоскости небесного экватора.

Такимобразом, небесная сфера со всеми ее геометрическими элементами вовсе не является произвольной математической конструкцией, ее построение тесно связана с реальными условиями астрономических наблюдений.

Усвоение основных положений сферической астрономии и осмысление их сущности, как правило, сталкивается с серьезными трудностями. Оно требует достаточной степени развитойпространственного воображения, поскольку все построения сферической астрономии осуществляются в трехмерном пространстве. Однако все соответствующие иллюстрации выполняются на плоском листе бумаги.

Поэтому в тех городах, где есть стационарные или учебные планетарии, очень полезно провести занятие с использованием аппаратуры, воспроизводящей построения сферической астрономии на сферическомкуполе, то есть в трехмерном пространстве.

Практическая астрономия. Мы уже говорили, что астрономия подобно другим естественным наукам зародилась в непосредственной связи с практическими потребностями людей. Возникнув для решения практических задач, астрономия в свою очередь существенно повлияла на развитие человеческого общества, способствовала его прогрессу. В частности,возможность определять местонахождение корабля в море по расположению Солнца и зрение способствовала крупным географическим открытиям. Открытие Америки, кругосветные путешествия совершили мореплаватели, которые хорошо знали практическую астрономию. «Существует только одно безошибочное вычисления, — говорил Колумб, — это — астрономическое. Счастлив тот, кто с ним знаком ».

Аждо второй половины XX века астрономические методы навигации, геодезии, а также исчисления времени сохраняли свое практическое значение. И уже в послевоенные годы в результате развития радиотехники, электроники, атомной физики появились более удобные, оперативные и точные методы как для решения навигационных и геодезических задач, так и для сверхточного отсчета промежутковвремени.

Страница: [1] [2]

версия для печати