Ćirilica

Slika1.Andromedina galaksija (T. Hallas)

Šta je to astronomija?

Astronomija je najstarija prirodna nauka. Njeno ime dolazi od grčkih reči ἄστρον (sazvežđe, zvezda) i νόμος (zakon). Njena tri osnovna zadatka su: a) izučavanje prividnih i, na osnovu njih, pravih položaja i kretanja kosmičkih objekata i njihovih oblika i veličina; b) izučavanje građe kosmičkih objekata, njihovog hemijskog sastava, odgovarajućih fizičkih uslova, fizičkih i hemijskih pojava i procesa i v) izučavanje nastanka i evolucije kosmičkih objekata i sistema, kao i cele Vasione.

Astronomi ranih, drevnih civilizacija su obavljali metodična posmatranja noćnog neba pomoću drevnih astronomskih instrumenata. Ipak, pronalazak teleskopa je bio neophodan da bi se astronomija razvila u modernu nauku. Istorijski gledano, astronomija je sadržala sledeće discipline: astrometrija, nebeska mehanika, posmatračka astronomija, pravljenje kalendara, pa čak i astrologiju, ali profesionalna astronomija u današnjim vremenima se često poistovećuje sa astrofizikom. Od XX veka, delatnost profesionalne astronomije se podelila na posmatračku i teorijsku granu. Posmatračka astronomija je fokusirana na pronalaženje i analiziranje podataka, uglavnom koristeći osnovne principe fizike. Teorijska astronomija je orijentisana ka razvoju kompjuterskih ili analitičkih modela kako bi se opisali astronomski objekti i fenomeni. Ova dva polja se međusobno dopunjavaju. Sa teorijskom astronomijom koja pokušava da objasni posmatračke rezultate na jednoj strani i posmatračka koja potvrđuje teorijske rezultate.

Amaterska astronomija je dala veliki doprinos važnim astronomskim otkrićima, i astronomija je jedna od par nauka gde amateri mogu da igraju važnu ulogu, naročito u otkrivanju i posmatranju trenutnih fenomena.

Stare, tj. antičke civilizacije ne treba mešati sa astrolozima, sistem verovanja koji tvrdi da su ljudski postupci povezani sa pozicijama nebeskih tela. Iako ova dva polja dele zajedničko poreklo i deo svojih metoda (uglavnom korišćenje efemerida), oni se razlikuju.

2. Upotreba izraza „astronomija" i „astrofizika"

Generalno gledano, oba termina i astronomija i astrofizika mogu se upotrebiti za istu stvar. Na osnovu striktnih definicija iz rečnika, „astronomija" se odnosi na „analizu objekata i materije izvan zemljine atmosfere i njihovih fizičkih i hemijskih karakteristika". „Astrofizika" se odnosi na granu astronomije koja se bavi „ponašanjem, fizičkim karakteristikama, i dinamičnim procesima nebeskih objekata i fenomena." Ipak pošto je veći deo modernih astronomskih istraživanja vezano za objekte koji imaju dodir sa fizikom, moderna astronomija bi se mogla zvati i astrofizika. Jedan od vodećih naučnih časopisa u ovoj oblasti je Astronomy & Astrophysics.

3. Istorija razvoja astronomije

Počeci astronomije javljaju se još u praskozorje čovečanstva. Tad je astronomija obuhvatala samo posmatranje i predviđanje kretanja tela vidljivih golim okom. Na nekim lokacijama, kao što je Stounhendž u Engleskoj, rane kulture su napravile masivne artefakte koji su bili kulturno središte i astronomska opservatorija, u ovom slučaju više od 4000 godina. Ova posmatranja su se koristila za utvrđivanje godišnjih doba, važnih za znanje kad treba zasaditi letinu, kao i u razumevanju dužine trajanja godine.

Pre nego što je teleskop pronađen, pručavanje zvezda moralo je da se obavlja samo sa visokih pozicija, uglavnom visoke zgrade, drveće i zemljišta koristeći se samo golim okom.

U svim civilizacijama pre Grčke, u Mesopotamiji, Kini, Egiptu i pretkolumbijskoj Americi, astronomija se razvijala prikupljanjem posmatračkog materijala. Pravila su izvodili na osnovu proverenih činjenica, ali bez teorijskog modela, tako da im je suština pojave ostajala nepoznata. Zato je tačnost rezultata zavisila od dužine trajanja civilizacije.

U Mesopotamiji i Kini astronomija se javlja oko 3000. godine pre n.e. Kinezi su umeli da predskazuju pomračenje Sunca i Meseca, a vreme su merili sunčanim satovima. Podela godine na dvanaest meseci i gotovo svi nazivi sazvežđa Zodijaka potiču od stanovnika Mesopotamije. Egipćani su veliku pažnju posvetili određivanju trajanja godine. Od njih nam je ostala prestupna godina. I civilizacije pretkolumbijske Amerike, koje su se razvijale oko 500. godine pre n.e. do oko 1500. godine, imale su veoma precizne podatke o kretanjima nebeskih tela i o trajanju godine.

U odnosu na druge civilizacije starog sveta, Grci su u astronomiju uneli preokret uvođenjem teorije, logičkih postupaka i misaonih eksperimenata, kao sastavnih delova istraživanja suštine posmatranih pojava. Tako već u III veku pre n.e. Aristrah obrazlaže i ostala nebeska tela. Najveći grčki astronom Hiparh izradio je posle sistematskog posmatranja nebeskih tela i svestrane matematičke analize, prvi katalog zvezda, koje je na osnovu sjaja razvrstao u šest grupa. Otkrio je precesiju, sporo konusno kretanje Zemljine ose. Klaudije Ptolomej objavljuje čuveni Almagest (Veliki zbornik ili Velika sinteza), u kome matematički izlaže geocentrični sistem sveta i daje sintezu grčke astronomije.

Od IX do XII veka centar astronomije seli se u arapski svet, koji je prevođenjem dela grčkih naučnika sačuvao nasleđe antike. U XII i XIII veku Evropljani prevode dela grčkih naučnika sa arapskog na latinski.

Preporod astronomije dešava se za vreme renesanse. Nikola Kopernik predložio je heliocentrični model solarnog sistema. Njegov rad bio je branjen, proširen i ispravljen od strane Galileja i Keplera. Galilej je pronašao teleskop (1609. godine) i njime proširio posmatranja.

Kepler je prvi otkrio sistem koji tačno i precizno opisuje kretanja planeta sa Suncem u centru. Ipak, Kepler nije uspeo da formuliše teoriju koja potkrepljuje njegove zakone kretanja. To je preostalo Njutnu da uradi. Pronalaskom nebeske dinamike i njegovog zakona gravitacije konačno su objašnjena kretanja planeta. Njutn je takođe konstruisao i teleskop - reflektor.

Dalja otkrića su omogućila paralelni razvoj u veličini i kvalitetu teleskopa. Nastajali su sve veći i veći zvezdani katalozi. Astronom Viliam Heršel je napravio detaljni katalog maglina i klastera, i 1781. godine otkrio je planetu Uran, prva novootkrivena planeta od antičkih vremena. Razdaljina zvezda je prvi put objavljena 1838. godine kad je izmerena paralaksa 61 Cygni od strane Fridriha Bezela.

Za vreme XIX veka, pažnja prema problemu tri tela je odvela Euler, Klaruta i D. Alembert ka preciznijim predviđanjima kretanja Meseca i planeta. Ovo istraživanje je dalje usavršeno od strane Lagranža i Laplasa, dozvoljavajući masama planeta i meseca (satelita) da budu utvrđeni iz njihovih perturbacija.

Značajan napredak u astronomiji je došao otprilike sa upoznavanjem nove tehnologije, uključujući tu i spektroskop i fotografiju. Fraunhofer je otkrio oko 600 linija u Sunčevom spektru oko 1814 - 15, koje je 1859. godine Kirhof pripisao postojanju različitih hemijskih elemenata. Za zvezde je dokazano da su slične našem Suncu, ali sa širim opsegom temperatura, masa i veličina

Postojanje galaksije u kojoj se nalazimo, Mlečni put, kao posebne grupe zvezda, dokazano je u XX veku, zajedno sa postojanjem „spoljnih" galaksija, i ubrzo nakon toga, širenje svemira, uočeno zahvaljujući udaljavanju drugih galaksija od nas. Moderna astronomija je takođe otkrila veliki broj čudnih objekata kao što su kvazari, pulsari, blazari i radio galaksije, i koristila je ova otkrića da razvije fizičke teorije kojima opisuje crne rupe i neutronske zvezde. Fizička kosmologija je znatno napredovala za vreme XX veka, sa modelom Velikog praska znatno podržanog dokazima iz fizike i astronomije, kao što su kosmičko mikrotalasno pozadinsko zračenje, Hablov zakon i izobilje kosmoloških elemenata.

U Srbiji astronomska nauka počinje da se razvija u XVIII veku. Tako Jovan Rajić (1726-1801) piše udžbenik iz astronomije 1762. godine. Đorđe Stanojević (1858-1921) objavljuje naučne radove o Suncu u časopisu Francuske akademije nauka u drugoj polovini XIX vekam, a Milan Nedeljković (1857-1950) osniva 1887. godine Astronomsku opservatoriju u Beogradu. Veoma značajan doprinos astronomiji ostavio je Milutin Milanković (1879-1958), koji je objasnio zašto i kako nastaju ledena doba. Njegovo ime nose jedan krater na Mesecu, jedan krater na Marsu i jedan asteroid.

Kao što je već navedeno astronomija se grana na dve velike grane, to su teorijska i posmatračka astronomija. Takođe postoje i podpolja u samoj nauci koja se odnose na istraživanja specifičnih astronomskih objekta. U daljem tekstu biće više reči o ovim granama astronomije.