Тақырып №35. Астрономияның негізгі түсініктері. Біздің Галактика.

6.2 Сабақ міндеті:

1. Атрономияның негізгі түсініктері мен біздің Галактика жайында түсінік қалыптастыру.

2. Білімгерлердің білімін арттыру, тереңдету.

3. Білімгерлерді ұқыптылыққа тәрбиелеу.

6.3 Дәріс тезисі:

Адамдар аспан шырақтарын ерте заманнан бастап бақылап, зерттегенмен мыңдаған жылдар бойы жер шарының ғаламдағы орны және қозғалмайтын болып саналатын жұлдыздар арасында құпия траекториямен қозғалатын ерекше жұлдыздарға қатысты қате пікірде болды. Адамдар Жерді қозғалмайды деп санап, ал жұлдыздарды аспанның көрінерлік қозғалысын шындығында солай болу керек деп түсінді. Жылжымалы жұлдыз – планеталар осы күнге дейін римдік құдайлар аттарымен аталып келеді. Ерте заманда жай көзге көрінетін бес планета белгілі болған. Олар: Меркурий, Шолпан, Марс, Юпитер және Сатурн. Күн мен Айды да планеталар қатарына жатқызды. Осылайша барлығы жеті планета белгілі болды. Осыған сәйкес бір аптада жеті күн болган. Римдік құдайлардың ерекшеліктері зерттелетін планетаның түріне байланысты: тез қозғалатын Меркурий – сауда құдайы, жарық Шолпан – сұлулық құдайы, қызыл түсті Марс – соғыс құдайы, үнемі бірқалыпты жарқырайтын Юпитер – аспанның бас құдайы, Сатурн – мезгілдік және жер шаруашылығы құдайы. Ежелгі римдіктер сол сияқты Күнге – Құдай атымен Аполлон, Айға – Селена деп ат берді. Ежелгі Египетте діни мифологиялық түсініктер алғашқы қауымдық құрылыс кезінде пайда болған. Олар табиғат пен адам өмірін құдайлар басқарады, сондықтан табиғаттың әр түрлі құбылысына табыну керек деп түсінді. Ең алғашқы діни сенімдер күн құдайы Ро мен тас құдайы Бен – Бенге сиынудан басталған. Әсіресе, Жер мен Күнге табыну ерекше болды. Егіншілік пен құрылыс істері көптеген ғылым саласының қалыптасуына әсер етті. Қазақ тарихында жұлдыздарды зерттеуде ғылымға үлкен еңбек сіңірген атақты Әмір Темірдің немересі, Самарқанның билеушісі ортағасырлық Мұхаммед Тарағай Ұлықбек болды. Бала күнінен поэзияға, философияға, әсіресе математика мен астрономияға көп көңіл бөлді. Самарқанның маңына 1428-29 жылы Ұлықбек салдырған обсерваториясы болды. Бұл биіктігі 40 метрлік обсерватория сол кездегі Орта және Таяу Шығыста теңдесі жоқ зерхана болып есептеледі. Обсерваторияда көптеген аспан денелерінің құпиялары ашылып, 1018 жұлдыздан тұратын жұлдыздар катологы жасалынған. Қазіргі кезде құлап жойылып кеткен абсервоторияның орнында Ұлықбектің мұражайы орналасқан.
Жұлдызнамашылар аспан денелерінің қозғалысын, орын ауыстыруын жете зерттеді. Соның нәтижесінде Қытай жұлдызнамашылары әлемде бірінші болып жылдың ұзақтығын дәл есептеп шыққан. Бір жылда 365,25 тәулік, яғни 365 және ширек тәулік бар деп есептеді. Қытай жұлдызнамашылары жұлдызды аспаннның картасын жасады. Онда Темірқазық жұлдызының айналасына топтасқан 28 шоқжұлдыз көрсетілді. Жер шаруашылығының кең түрде дамуы, білімнің осы саласынан да мәліметтер қалдырды.
Түркі халықтарының көпшілігінде шөміш тәріздес пішін құрайтын жетіжұлдыз Жетіқарақшы немесе Жетіген, моңғолдарда Жеті құдай, Жеті құрт, башқұрттарда Жеті қыз, эстондар мен орыстарда Арба, сібірліктерде Бұғы, ал ежелгі гректерде Үлкен Аю ретінде танылып, сол мағынаға сәйкес әр елдің өзіне тән аңыздары сақталған. Шоқжұлдыздардың астрономияда осы күндері қолданылып журген атауларының 48-і өте ертеден, Ежелгі Мысыр, Вавилон және Грекия замандарынан белгілі.
Шоқжұлдыз дегеніміз – аспанның нақты шекарасы анықталған белгілі бір бөлігі. Аспанда барлығы 88 шоқжұлдыз белгіленген.Шоқжұлдыз шекаралары Халықаралық астрономия одағының арнаулы қаулысы бойынша бекітілген, бірақ олардың ешқандай физикалық мағынасы жоқ. Шоқжұлдыздардың 31-і аспанның солтустік жарты шарында, 48-і оңтүстік жарты шарында, ал қалған 9-ы аспан экваторында орналасқан.

Әлем, — басқаша ғалам. Ғалам – алуан түрлі формада болатын әрі ұдайы өзгеріп отыратын, кеңістік пен уақыт бойынша шеті де, шегі де жоқ бүкіл дүние. Ғаламды зерттеумен тікелей шұғылданатын ғылым – астрономия. Ал барлық ғылыми білімге негізделген ғалам жөніндегі пайымдаулар космологияның мәселесі болып есептеледі.

Ғаламның шексіздігі туралы алғашқы пікір біздің заманымыздан бұрынғы V ғасырда өмір сүрген ежелгі дәуірдегі грек ғалымы Гераклиттің (біздің заманымыздан бұрынғы V ғасыр) еңбектерінде кездеседі. Біз мекендеген Жер де, басқа планеталар, құйрықты жұлдыздар мен метеорлық денелер тәрізді, Күн жүйесінің құрамына енеді. Күн жүйесінің диаметрі он миллиард километрдей. Галактиканың диаметрі шамамен 30 мың пк-ке (шамамен 100 мыңжарық жылы) жуық. Кейінірек ғалам кеңістігінде біздің Галактика тәріздес миллиондаған басқа да галактикалардың бар екендігі анықталды. Зерттелген галактикалар жиыны Метагалактика деп аталады.Әлем — уақыт пен кеңістік бойынша шексіз және өзінің даму процесінде материя қабылдаған нысандары бойынша ақыры жоқ сан алуан бүкіл бар материалдык дүние. Қазіргі түсінік бойынша, Әлемнің жасы 15 млрд жыл шамасындаШартәрізді шоғырлардағы ең кәрі жұлдыздардың химиялық құрамы біздің әлемге 13—15 млрд жыл болғанын көрсетті.Аспан денелері мен олардың жүйелерінің (мәселен галактикалар) эволюциялық өзгерісіне тұрақсыз құбылыстар және жарылыс процестері (жұлдыздың тұтануы, асқын жаңа жұлдыздардың жарылуы т.б.) негізгі себепші болған.Бұдан 15 млрд жылдай бұрын алапат жарылыс біздің әлемді жасады. Кеңістікті, уақытты, барлық материяны және бізді қоршаған энергияны тудырған «Үлкен жарылыс» деп аталған табиғат өзгерісінен кейін барлық әлем пайда болды Әлем ерекше тез кеңею сатысын басынан өткізді. Кеңістік орасан зор мөлшерде энергия бөліп шығара отырып өзінен өзі кеңейе берді. Осы сәтте Әлем пайда болды. Ол кеңейген сәтте салқындай бастады. Алғашында Әлем белгісіз көлем мен концентрациядағы элементтерден тұрды. Осы күйде заттар өте жоғары температураға дейін қызған және кеңеюдің бірінші секундында сәуле шығарумен жылулық тепе-тендікте болды.

Үлкен жарылыс кезінде жанып тұрған отты шар жан-жаққа лақтырылып, барлық бағытта шашырап кеткен. Отты энергияның жарылысы болып ол кейін салқындай келе материяға айналды. Әлем 300 мың жыл бойы өзара әрекеттесетін және барлық Әлемді біркелкі толтыратын электрондардан, протондардан, нейтрондардан және сәуле шығарудан тұрды. Әрі қарай Әлемнің кеңею процесінде заттардың тығыздығы және сәуле шығаруы, температуралары төмендеді. Температура 4000 К жеткенде сәуле шығару заттармен әрекеттесуін тоқтатты. Сөйтіп, олардың әрқайсысының эволюциясы өз бетінше жүрді. Әлемнің кеңеюінің басталғанына шамамен миллион жыл өткеннен соң тұрақты атомдардың қалыптасу уақыты келді.Жарылыстан кейінгі көптеген миллион жылдар бойы сол жарылыстың энергиясынан пайда болған жарықтан әлем жарқырап тұрды. Әлемнің пайда болуының жарылыстың сипатын дәлелдейтін деректерді ғалымдар осы уақытта да тауып жатыр. Үлкен жарылыстан кейін Әлем кеңейіп, салқындай бастады. Элементар бөлшектер протондар мен нейтрондарға бірігіп, ал олар өз кезегінде электрондарды қармап алып атомдар пайда болды. Атомдар әрі қарай бірігіп химиялық элементтердің кірпіштеріне айналды. Жүздеген миллион жыл бойы гравитация күштері материяны орасан зор қоймалжыңға жинап, ғарыштың архитектурасын даярлады.Жүздеген миллион жылдар өткеннен кейін сутегінің зор бұлттары қазір бақылап отырған галактикаға жинақталды.Ал осы галактиканың ішіндегі аз гравитациялық өрістер сутегілерді ыстық жұлдыздарға жинады. Олардың температуралары жұлдыздың қойнауында сутегіні әлде қайда ауыр элементке айналдыратын термоядролық реакциялардың басталуына жеткілікті болды.Шамамен 10 млрд жыл өткеннен кейін біздің галактика пайда болды. Мұнда жұлдыздар пайда болып және сөніп жатты. Жұлдыздар өздерінің ядролық отының жағып біткенше жарқырап тұрды. Алып жұлдыздар өздерінің өмір сүруінің соңғы сатысында жарылады. Осы жарылатын жұлдыздар немесе аса жаңа жұлдыздар өмірдің көзі болып табылатын элементтерді, атап айтқанда, біз дем алатын оттегіні, бұлшық етке қажетті көміртегіні, қанның құрамындағы темірді ғарыш кеңістігіне жіберді. Жарылыстан кейін газ бен тозаңнан тұратын бұлт пайда болғанда бұл элементтер гравитациялық күштің әрекетінен жиналды да, жаңа жұлдыз, яғни Күн пайда болды. Олардың жанында планеталар түзіле бастады. Бұл шамамен 4,5 млрд жыл бұрыңғы оқиға.Жұлдыздар пайда болып жарылып жатты, жұлдыздар шоғырланып галактика құрды, жұлдыздар планеталардың түзілуіне ьқпал етті. Сондай планеталардың бірінде тіршілік иелері эволюцияны бастарынан өткізді, енді олардың ішіндегі санасы ең жоғары тұрғындары өмірдің қалай пайда болғанын түсінуге ұмтылуда.

6.4 Үлестірмелі материал: электрондық кітаптар, тесттер, карточкалар

6.5 Пайдаланған әдебиеттер:

1. Физика: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық/ Б.Кронгарт, В.Кем, Н.Қойшыбаев.-Өңд., толықт. 2-бас. Алматы: Мектеп, 2010-384 б., сур.

2. Физика: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-сыныбына арналған оқулық/ С.Тұяқбаев, Ш.Насохова, Б.Кронгарт, т.б.- Алматы: “Мектеп” баспасы. -384 б., сур.

3. Савельев И.В. Жалпы физика курсы. – Алматы, Мектеп, 1,2,3 том, 2000

4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы. – М., Наука, 2000

5. Иродов И.Е. Жалпы физика курсының есептер жинағы. М: Наука, 2006

Бақылау сұрақтар

1. Астрономия дегеніміз не?

2. Біздің Галактика жайында не білесіңдер?