Astronomija

Astronomija (starogrčki: αστρον + νόμος i u prevodu znači zakon zvezda) je nauka koja proučava objekte i pojave izvan Zemlje i njene atmosfere. Ona proučava poreklo, razvoj, fizička i hemijska svojstva, kretanje, kao i procese koji se odvijaju na nebeskim telima (kao što su planete, zvezde, zvezdani sistemi, galaksije...), pojave kao što je kosmičko pozadinsko zračenje, i nastanak, razvoj i sudbinu svemira. Osobe koje se bave astronomijom zovu se astronomi.

Astronomija je jedna od najstarijih nauka. Astronomi ranih civilizacija izvodili su planska zapažanja o noćnom nebu, a astronomski artefakti su pronađeni i iz mnogo ranijeg perioda. Međutim, bilo je potrebno otkriće teleskopa pre nego što je astronomija mogla da se razvije u savremenu nauku. Istorijski gledano, astronomija je uključivala raznovrsne discipline kao što su astrometrija, nebeska navigacija, posmatračka astronomija, izrada kalendara, pa čak i astrologija, ali profesionalna astronomija se danas često poistovećuje sa astrofizikom. Od 20. veka, profesionalna astronomija je podeljena na posmatračke i teorijske grane. Posmatračka astronomija usmerena je na sticanje i analiziranje podataka, uglavnom korišćenjem osnovnih principa fizike. Teorijska astronomija je usmerena prema razvoju računarskih ili analitičkih modela za opisivanje astronomskih objekata i pojava. Dva polja dopunjuju jedno drugo, tako da teorijska astronomija nastoji objasniti rezultate posmatranja, a posmatranja se koriste se za potvrdu teorijskih rezultata.

Astronomija se mora razlikovati od astrologije koja je pseudonauka o predviđanju ljudske sudbine posmatranjem putanja zvezda i planeta. Iako dva polja dele zajedničko poreklo i deo metodologije (naime, korišćenje efemerida), ona su različita.

Astronomi amateri su doprineli mnogim važnim astronomskim otkrićima, i astronomija je jedna od preostalih nauka u kojoj amateri još uvek mogu igrati aktivnu ulogu, posebno u otkrivanju i posmatranju prolaznih pojava.

[You must be registered and logged in to see this image.]
Maglina Rak slikana teleskopom Habl.


Rana istorija

U ranim vremenima, astronomija je jedino obuhvatala posmatranje i predviđanja kretanja objekata vidljivih golim okom. Na nekim mestima, kao što je Stounhendž, rane kulture skupile su masivne predmete koji su verovatno imali određene astronomske svrhe. Pored njihovih ceremonijalnih upotreba, ove opservatorije mogle su biti korišćene da se izradi i prati kalendar i utvrde godišnja doba, što je važan faktor za znanje kada zasaditi useve, kao i u razumevanju dužine godine. Astronomija je takođe imala velik uticaj na razvoj čovečanstva, jer su prikupljeno znanje i iskustvo unapredili ekonomiju, trgovinu, pomorstvo.

Pre nego što su izmišljeni instrumenti kao što je teleskop rano proučavanje zvezda i neba je vršeno golim okom, sa dostupnih povoljnih položaja, visokih građevina i zemljišta.

Najraniji poznati astronomski uređaj je Antikitera mehanizam, antički grčki uređaj za proračunavanje kretanja planeta, koji datira iz oko 150—80. p. n. e., i prvi je predak astronomskih računara. On je otkriven na drevnoj olupini kod grčkog ostrva Antikitera, između Kitere i Krita u Egejskom moru. Uređaj je postao poznat po svojoj primeni diferencijala, za koga se ranije verovalo da je smišljen u 16. veku, i minijaturizaciju i složenost njegovih delova, uporedivih sa satom iz 18. veka. Izvorni mehanizam prikazan je u Bronzanoj zbirci Nacionalnog arheološkog muzeja u Atini, zajedno sa replikom.

Kako su se civilizacije razvijale, posebno Mesopotamija, Egipat, Persija, Grčka, Maje, Indija, Kina, Nubija i islamski svet, pravljene su astronomske opservatorije i počele su se istraživati ideje o prirodi svemira. Većina rane astronomije zapravo se sastojala od kartiranja položaja zvezda i planeta, nauka koja se danas naziva astrometrija. Iz ovih zapažanja, formirane su rane ideje o kretanju planeta, a priroda Sunca, Meseca i Zemlje u svemiru su filozofski istraživane. U Mesopotamiji su podelili godinu na 12 meseci i dali imena sazvežđa Zodijaka. U Egiptu su odredili trajanje godine, a prestupna godina potiče od tog vremena. Haldejci su otkrili da se pomračenja Meseca ponavljaju u ciklusu poznatom kao saros. U to doba su u Kini umeli da predvide pomračenje Meseca i Sunca, a vreme su merili sunčanim satovima. Nagnutost ekliptike u odnosu na nebeski ekvator je procenjena još 1000. g p. n. e. u Kini. U kulturama Amerika, pre Kolumba, imali su precizne podatke o kretanjima nebeskih tela i o trajanju godine. U Staroj Grčkoj su uveli pored posmatranja i misaone eksperimente i logičko zaključivanje. Aristarh (310 — 210. g p. n. e.) je stavio Sunce u centar oko koga obilazi Zemlja i druge planete (heliocentrični sistem). Hiparh (180 — 125. g p. n. e.) je napravio katalog zvezda i razvrstao ih na osnovu sjaja u šest grupa; otkrio je precesiju zemljine ose, a procenio dimenzije i udaljenost Meseca. Ptolomej je geocentrični sistem opisao u delu „Velika sinteza“. Ovaj sistem podrazumeva redosled u kome se Zemlja nalazi u centru, a zatim Mesec, Merkur, Venera, Sunce, Mars, Jupiter, Saturn i na kraju zvezde. Ptolomej je redosled odredio na osnovu brzina objekata na nebu. Mesec obiđe nebo za jedan mesec, Sunce za godinu dana, a Saturn za 29,5 godina. Da bi pomirio pogrešne ideje sa posmatranjima Ptolomej smatra da se svaka planeta okreće u malim krugovima (epicikli) dok orbitira oko Zemlje. Ptolomejov Geocentrični sistem je bila vodeća teorija tokom narednih 1400 godina.

Tokom srednjeg veka, posmatračka astronomija je uglavnom stagnirala u srednjovekovnoj Evropi, barem do 13. veka. Međutim, posmatračka astronomija procvetala je u islamskom svetu i drugim delovima sveta. Arapska kultura, u poznatom svetu, postaje centar astronomije od 9. veka. Od tada, Arapi, grade brojne opservatorije – velike astronomske instrumente, zidne kvadrante korišćeni za merenje nadmorske visine astronomskih objekata na prelasku preko ravni sever-jug (meridijana). Neki od istaknutih arapskih astronoma su napravili značajne doprinose nauci, recimo Al-Batani i Tebit. Astronomi su u tom periodu uveli mnoga arapska imena koja se sada koriste za imena sjajnijih zvezda na nebu. Takođe se veruje da su kompleksi u Velikom Zimbabveu i Timbuktu mogle imati astronomsku opservatoriju.[15] Evropljani su smatrali da nije bilo astronomskih osmatranja u prekolonijalnoj srednjovekovnoj podsaharskoj Africi, ali moderna otkrića pokazuju drugačije.

[You must be registered and logged in to see this image.]
Nebeska mapa iz 17. veka, koju je izradio holandski kartograf Frederik de Vit.


[You must be registered and logged in to see this image.]
Galilejeve skice i posmatranja Meseca otkrile su on ima brdovitu površinu.


Naučna revolucija

Nikola Kopernik (1473 — 1543.) je opisao heliocentrični sistem u delu „O kruženju nebeskih tela“ 1543. godine. Ovaj sistem pokazuje da Zemljina osa nije fiksirana i da je Mesec Zemljin satelit. Galileo Galilej (1564 — 1642.) u posmatranje uvodi durbin otkriva planine na Mesecu, uočava da Venera ima mene i shvata da njihovo postojanje može da se objasni samo ako kruži oko Sunca a ne oko Zemlje. Uočava tamne mrlje na Suncu i otkriva četiri Jupiterova satelit, a u Mlečnom putu vidi pojedinačne zvezde. Godine 1616. teološki savetnici inkvizicije osudili su ga zbog toga što je zastupao novu astronomiju (zalagao se za Kopernikov heliocentrični sistem), i tada mu je zabranjeno da zastupa, predaje i brani osuđeno učenje. Početkom 17. veka u Holandiji se pojavljuju prvi teleskopi refraktori. Godine 1608. Hans Liperšei (Hans Lippershey) prijavio je patent za otkriće teleskopa, ali je odbijen jer su slične instrumente prijavili i drugi optičari Zaharije Jansen (Zacharias Janssen) i Jakob Metijus (Jacob Metius). U isto vreme, Galileo Galijej je 1609. godine unapredio optičku konstrukciju i prvi upotrebio teleskop za astronomska posmatranja. Galileo Galilej je koristio teleskope koji su imali uvećanje 15 i 20 puta i dimenzije sočiva 2-3 centimetara. Godine 1663. godine Džejms Gregori je konstruisao reflektujući teleskop sa velikim udubljenim primarnim ogledalom i manjim udubljenim sekundarnim ogledalom koje je odbijalo nazad kroz otvor u primarnom ogledalu do sočiva koje se nalazilo na donjem kraju cevi. Isak Njutn (1564—1642) je 1672. godine popravio konstrukciju i dodao ravno sekundarno ogledalo koje je odbijalo prikupljenu svetlost na okular postavljen sa strane glavne cevi.

Kepler je prvi matematički došao do zakonitosti koji su ispravno opisali kretanja planeta sa Suncem u žiži eliptičnih putanja kojim se kreću planete. Međutim, Kepler nije uspeo da sastavi teoriju koja stoji iza zakona koje je zapisao. Tek su Njutnovo otkriće nebeske dinamike i njegov zakon gravitacije konačno objasnili kretanje planeta.

Dalja otkrića pratila su poboljšanja u veličini i kvalitetu teleskopa. Opsežnije zvezdane kataloge izradio je Lakaj. Astronom Vilijam Heršel napravio je detaljan katalog maglina i jata, a u 1781. otkrio planetu Uran, prvu pronađenu pomoću teleskopa. Udaljenost do jedne zvezde je prvi put objavljena u 1838. kada je Fridrih Besel izmerio paralaksu zvezde 61 Labuda.

Krajem osamnaestog i početkom devetnaestog veka, pažnja koju su problemu tri tela posvetili Ojler, Klero i D'Alamber dovela je do tačnijeg predviđanja o kretanju Meseca i planeta i procvata nebeske mehanike. Ovaj rad su dodatno usavršili Lagranž i Laplas, čime su mase planeta i satelita mogle biti procenjene prema perturbacijama njihovih putanja.

Značajan napredak u astronomiji došao je uvođenjem novih tehnologija, uključujući spektroskopiju i fotografiju. Fraunhofer je otkrio oko 600 linija u spektru Sunca u 1814—15 koje je, 1859, Kirhof pripisao prisutnosti različitih elemenata na Suncu. Za ostale zvezde u svemiru se pokazalo da su slične našem Suncu, ali sa širokim rasponom temperatura, masa, i veličina.

Priroda naše galaksije, Mlečnog puta, kao zasebne grupe zvezda koja ima milijarde članova bila je i ranije poznata, ali je pokazano tek u 20. veku, da u svemiru postoje i druge galaksije, slične Mlečnom putu. Ubrzo zatim, otkriveno je i širenje svemira, uočeno kao udaljavanje većine galaksija od nas. Savremena astronomija je takođe otkrila mnoge egzotične objekte kao što su kvazari, pulsari, blazari, i radio-galaksije, te je iskoristila ova zapažanja za razvoj fizičkih teorija koje opisuju neke od tih objekata uporedo sa jednako egzotičnim objektima kao što su crne rupe i neutronske zvezde. Fizička kosmologija napravila je ogroman napredak tokom 20. veka, sa modelom Velikog praska kojeg su snažno podržali dokazi koje su obezbedile astronomija i fizika, kao što su mikrotalasno pozadinsko zračenje, Hablov zakon, i količina i odnos elemenata u svemiru.

Tokom 62. Generalne skupštine UN, 2009. je proglašena za Međunarodnu godinu astronomije.

[You must be registered and logged in to see this image.]
Very Large Array u Nju Meksiku, primer radio-teleskopa.

Pitanjce: Ima li svrhu lansiranje dva Voyagera, do kakvih se uopšte informacija došlo o svemiru? meni je fascinantno da je oko 30 godina trebalo Voyageru 1 da izadje iz Suncevog sistema..koliko smo mi  u stvari zrnce peska, u odnosu na ostalo..

Tu si u pravu, mi i jesmo zrnce peska u odnosu na sve ostalo.. ljudski um nije u stanju da shvati veličinu svemira, jer smo navikli na ograničenost ovde na zemlji..

Da, ali treba izaći iz toga, posmatrati svet jednom onakav kakav jeste, čudesan, pobediti stege..Tek tada ćemo biti spremni za saznanja, koja nam danas manjkaju..ko smo i kakva je naša svrha ovde 

Večno pitanje..koja je naša svrha ovde..svet jeste čudesan i sve zavisi kako gledamo na sve to..ali na neka pitanja je možda i bolje ne naći odgovor..

Mislim da I nije svrha naci odgovor, nego tragati za njim..mozda je I to nasa sustina, ko zna