Astronomie Pentru Şcolari
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
NICU GOGA CARTE DE ASTRONOMIE Editura REVERS CRAIOVA, 2010 Referent ştiinţific: Prof. univ.dr. Radu Constantinescu Editura Revers ISBN: 978-606-92381-6-5 2 În contextul actual al restructurării învăţământului obligatoriu, precum şi al unei manifeste lipse de interes din partea tinerei generaţii pentru studiul disciplinelor din aria curiculară Ştiinţe, se impune o intensificare a activităţilor de promovare a diferitelor discipline ştiinţifice. Dintre aceste discipline Astronomia ocupă un rol prioritar, având în vedere că ea intermediază tinerilor posibilitatea de a învăţa despre lumea în care trăiesc, de a afla tainele şi legile care guvernează Universul. În plus, anul 2009 a căpătat o co-notaţie specială prin declararea lui de către UNESCO drept „Anul Internaţional al Astronomiei”. În acest context, domnul profesor Nicu Goga ne propune acum o a doua carte cu tematică de Astronomie. După apariţia lucrării Geneza, evoluţia şi sfârşitul Universului, un volum care s+a bucurat de un real succes, apariţia lucrării „Carte de Astronomie” reprezintă un adevărat eveniment editorial, cu atât mai mult cu cât ea constitue în acelaşi timp un material monografic şi un material cu caracter didactic. Cartea este structurată în 13 capitole, trecând în revistă problematica generală a Astronomiei cu puţine elemente de Cosmologie. Cartea îşi propune şi reuşeşte pe deplin să ofere răspunsuri la câteva întrebări fundamentale şi tulburătoare legate de existenţa fiinţei umane şi a dimensiunii cosmice a acestei existenţe, incită la dialog şi la dorinţa de cunoaştere. Consider că, în ansamblul său, cartea poate contribui la îmbunătăţirea educaţiei ştiinţifice a tinerilor elevi şi este deosebit de utilă pentru toţi „actorii” implicaţi în procesul de predare-învăţare: elevi, părinţi, profesori. Cartea poate contribuie la depăşirea modului clasic de a înţelege transmiterea de informaţie ştiinţifică şi poate transforma elevul într-un partener autentic al profesorului. Elevul este invitat şi incitat să afle cât mai multe informaţii despre lumea în care trăieşte, să consulte materiale bibliografice moderne şi să adune date utile care să îl transforme într-un „constructor” responsabil şi conştient al propriului capital de cunoştiinţe şi abilităţi. În concluzie, recomand publicarea cărţii, precum şi acceptarea ei ca un instrument de lucru auxiliar manualelor şi culegerilor de probleme recomandate oficial de către Ministerul Educaţiei. Prof. univ.dr. Radu Constantinescu Decan Faculatea de Fizică Universitatea din Craiova CUVÂNT ÎNAINTE „Am năzuit cu toţii să ne aţintim privirile spre cer, dar având picioarele bine înfipte în pământul ţării”- spunea Octavian Goga. Am fost cu toţii fascinaţi de eclipsele de Soare sau Lună, de apariţia unei comete, de ploile de meteoriţi, etc. Ne-am pus întrebări în legătură cu acestea, am căutat răspunsuri, într-un cuvânt am încercat să ne îmbogăţim cunoştinţele de astronomie. Cartea vine în sprijinul tuturor celor interesaţi, în special al tinerilor de vârstă şcolară, printr-o abordare unitară, elementară, a vastului domeniu al astronomiei. Lucrarea îşi propune prin conţinutul său să-i iniţieze pe tineri, să-i familiarizeze cu conceptele de bază din astronomie, pentru a le da posibilitatea să-şi dezvolte abilităţi şi deprinderi, să-şi însuşească criterii valorice necesare înţelegerii, studierii sau cercetării ori pentru a-şi putea răspunde la întrebări despre Univers, respectând programa de astronomie pentru concursuri şi olimpiade. În capitolul „Bolta cerescă. Sfera cerească” se face o prezentare generală a bolţii cereşti şi a constelaţiilor iar în capitolul „Orientarea pe bolta cerească” se expun noţiuni de bază în observaţiile astronomice pentru amatori. În capitolul „Mişcarea anuală aparentă a Soarelui şi mişcarea reală a Pământului în jurul Soarelui” se prezintă noţiunile necesare înţelegerii fenomenelor astronomice, precum şi utilitatea trigonometriei sferice în orientare, navigaţie şi... astronomie. Pentru că timpul este o noţiune foarte importantă pentru noi toţi, în capitolul „Timpul şi calendarul” lucrarea explică necesitatea măsurării timpului, a folosirii timpului legal precum şi criteriile ce stau la baza elaborării unui calendar. Lucrarea mai prezintă şi câteva noţiuni de mecanică cerească şi metode de studiu în astronomie. Un alt capitol a fost dedicat Sistemului solar, deoarece, în lumina ultimelor date observaţionale, la Reuniunea din 24 august 2006 a Uniunii Astronomice Internaţionale s-a adoptat o rezoluţie care a propus un nou tablou al Sistemului Solar prin redefinirea noţiunii de planetă. Din acest motiv, Pluto nu mai este considerată cea 5 de-a noua planetă, ea fiind inclusă în populaţia obiectelor cereşti din Centura Kuiper. În capitolul „Luna” se prezintă noţiuni despre formarea, configuraţiile, fazele, rotaţiile şi libraţiile Lunii deoarece sunt utile în înţelegerea influenţelor Lunii asupra Pământului, iar în capitolul „Eclipsele” cartea prezintă modul de formare a eclipselor de Soare şi Lună, şi periodicitatea lor. În capitolul „Galaxia Noastră–Calea Lactee” se sintetizeză datele cunoscute, şi se prezintă câteva galaxii vecine pentru a crea un tablou unitar. Lucrarea nu se putea încheia fără a aborda în câteva capitole: „Cercetarea directă a spaţiului cosmic″- rezultatele obţinute recent în cercetarea cosmosului atât de astronomia clasică cât şi de telescopul spaţial Hubble, iar în capitolul „Elemente de cosmologie″- probleme de geneza, evoluţia, structura Universului la scală mare, şi sfârşitul Universului. „Problema vieţii în Univers″ este capitolul în care am încearcat să arăt ce condiţii sunt necesare existenţei vieţii, ce condiţii trebuie să îndeplineacă o planetă ca să găzduiască viaţa aşa cum o ştim noi, şi care sunt motivele pentru care nu putem contacta în timp real o eventuală civilizaţie extraterestră. Această lucrare reprezintă rodul muncii mele de a realiza un material compatibil cu datele observaţionale recente dar şi cu o prezentare accesibilă celor doritori să-şi însuşească şi îmbunătăţească cunoştinţele în acest domeniu, iar rezultatele elevilor care au participat la concursurile de profil m-au încurajat să elaborez această lucrare. Sincere mulţumiri tuturor celor care prin sugestii sau critici constructive m-au ajutat să elaborez această lucrare, şi special domnilor: prof. Dr. Radu Constantinescu şi prof. Dr. Ovidiu Văduvescu. NICU GOGA 6 INTRODUCERE Astronomia, alături de alte ştiinţe, ne dă posibilitatea de a cunoaşte natura, manifestările ei, legile ei, ne ajută în formarea unei concepţii corecte despre lume, deoarece ştiinţa şi credinţa sunt complementare. De când au pornit în cucerirea planetei, oamenii au fost fascinaţi de bolta înstelată, au observat mişcările stelelor, Lunii şi a planetelor învecinate. Au învăţat să prevadă fazele Lunii pentru a putea măsura timpul, după cum reiese din gravurile de pe nişte oase, descoperite de arheologi şi datate din anul 35.000 înainte de Hristos (î.Hr.). Această perioadă corespunde momentului când neanthropul, alias Omul de Cro Magnon, venea să-l înlocuiască pe Omul din Neanderthal. Oamenii au observat că stelele pe cer nu sunt uniform răspândite, ci sunt grupate în diferite configuraţii, pe care le-au numit constalaţii. Apariţia şi dispariţia succesivă a constelaţiilor le dădea indicaţii despre succesiunea anotimpurilor. Aceste indicaţii erau extrem de preţioase şi utile pentru muncile şi nevoile lor. Corpurile cereşti au devenit puncte de reper referitoare la timp şi spaţiu, iar observarea lor sistematică o necesitate. Studii recente ne arată că astronomii din antichitate aveau cunoştiinţe mult mai avansate decât suntem noi dispuşi să credem. Astfel din datele furnizate de sateliţi reiese că cele trei piramide din Gizeh ne arătă configuraţia celor trei stele din constelaţia Orion, Sfinxul era orientat spre constelaţia Leul, iar turnul Bayon al templului din inima Angkorului situat în jungla cambodgiană este orientat spre constelaţia Draco aşa cum se vedeau acum 10.500 de ani, la momentul echinocţiului de primăvară. Acest lucru dovedeşte că strămoşii noştrii cunoşteau mişcarea de precesie a Pământului, deoarece în templele din Angkor predominau numerele precesionale. Date sigure despre aceste observaţii sistematice, bazate pe documente scrise, avem din epoca marilor civilizaţii indo-europene, dar în special al civilizaţiei antice greceşti. Aici se pot aminti numele lui Pitagora (circa 560-500 î.Hr.) care denumeşte cerul cosmos şi afirmă că Pământul are formă sferică. Tot în acel secol un alt învăţat, Philolaus din Tarent, a emis ipoteza că în centrul Universului nu se află Pământul ci Hestia (inima), un foc central, iar în jurul acestuia se mişcă Pământul. El mai considera că cel mai apropiat corp de Hestia, situat întodeauna de partea cealaltă şi astfel mereu invizibil, este Antiterra (antipământul). Cunoştinţele despre Univers şi aştrii care-l populează s-au acumulat şi îmbogăţit timp de 2000 de ani şi prin eforturile unor astronomi remarcabili ca: Tycho Brache, Nicolaus Copernicus, Galileo Galilei, Johan Kepler, Isaac Newton, William Herschell, Edwin Hubble şi alţii până în prezent. Strămoşii noştri geto-dacii aveau cunoştinţe solide de astronomie pe care le foloseau în activităţile lor de zi cu zi. O dovadă, în acest sens, este 7 sanctuarul-calendar al geto-dacilor de la Grădiştea Muncelului care, chiar dacă nu este de amploarea celui de la Stonehenge, este foarte precis. ,,Soarele de andezit” de la Sarmisegetusa, cu un diametru de 7,1 m, lucrat în plăci de andezit care are în centru un disc cu un diametru de 1,5m, poate rivaliza