Астрономия

ИНТЕРЕСНО  ЗНАТЬ
С.В. ПАВЛОВ
АСТРОНОМИЯ
Москва
ИНФРА-М
2025

УДК 52
ББК 22.6
 
П12
Павлов С.В.
П12  
Астрономия / С.В. Павлов. — Москва : ИНФРА-М, 2025. — 
358 с. : цв. ил. — (Интересно знать).
ISBN 978-5-16-113095-7 (online)
В книге представлены основные разделы современной астрономии: исторический обзор, практические аспекты наблюдений, законы движения 
небесных тел, строение Солнечной системы, методы астрономических 
исследований, а также ключевые сведения о Солнце, звездах, планетах, 
галактиках и Вселенной в целом.
Подходит для всех, кто интересуется астрономией и хочет расширить 
свои знания в этой захватывающей области.
УДК 52
ББК 22.6
Данная книга доступна в цветном  
исполнении 
в электронно-библиотечной системе Znanium
ISBN 978-5-16-113095-7 (online)
© Павлов С.В., 2021

Введение
Для чего нужно изучать астрономию?
Мы — дети Солнечной системы, по большому счету, мы — дети 
Вселенной. И это не голословное утверждение. В каждом из нас 
есть атомы, которые когда-то образовались в результате Большого 
взрыва, атомы, которые возникли из остатков сверхновых звезд. 
«Мы сотворены из звездной пыли», — сказал Карл Саган, американский астроном, астрофизик и популяризатор науки.
Говоря более прозаично, на нас вываливаются потоки информации. В средствах массовой информации, в интернете довольно 
часто появляются сообщения, так или иначе затрагивающие космические, астрономические, околоастрономические и псевдоастрономические темы. И нужно научиться отличать правду от вымысла, а иногда и от откровенной лжи. Миллионы людей в мире 
свято верят, что Земля плоская, что нам постоянно угрожают разумные рептилии, живущие на планете Нибиру и мечтающие уничтожить все человечество. НЛО, инопланетяне в летающих тарелках 
давно и прочно утвердились в сознании множества людей.
Астрономия отличается от других наук тем, что в ней огромное 
количество нерешенных вопросов, загадок и тайн. Мы не можем 
потрогать руками далекие космические объекты, основным методом изучения космоса остаются наблюдения.
Но прогресс не стоит на месте. Беспилотные космические аппараты уже достигают границ Солнечной системы. Актуальной 
остается проблема освоения других планет, Луны. Необходимо 
принимать меры для защиты от астероидов, пролетающих в опасной близости от Земли. А для этого необходимы знания об этих 
небесных телах. И хотя вы далеко не все станете космонавтами, 
астрономами, астрофизиками или разработчиками новых космических систем и аппаратов, знание устройства Вселенной, нашей Галактики и Солнечной системы сформирует у вас научное мировоззрение, позволит самостоятельно разобраться в сложных вопросах 
вселенского бытия.
Да и просто созерцание ночного звездного неба, поиск и нахождение созвездий, любование нашим звездным островом с поэтическим названием Млечный Путь будет доставлять вам невыразимое 
наслаждение.
Но изучение астрономии, как и других наук, требует приложения 
сил и энергии, а также знания основ физики, математики, химии 
3

и  других наук. И  если вы постигнете эту увлекательную науку, 
то, может быть в  будущем, откроете новый космический объект 
или явление, даже не  будучи профессиональными астрономами, 
а просто астрономами-любителями, имеющими небольшой телескоп или просто бинокль с хорошей разрешающей способностью. 
А вам известно, что Уильям Гершель, открывший планету Уран, 
был музыкантом? А Карл Хенке, который обнаружил первые астероиды, был почтовым служащим? Этот список можно продолжить. 
Профессиональных астрономов в  мире не  так много, чтобы они 
смогли охватить весь небесный свод. Любителей гораздо больше, 
и они раскиданы по всему миру. Кто знает, может быть, и вы станете 
счастливым первооткрывателем неизвестных ранее космических 
объектов. Изучайте астрономию и больших вам успехов в этом деле!
4

Глава 1.  
ПРЕДМЕТ АСТРОНОМИИ
1.1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ АСТРОНОМИИ
Слово «астрономия» составное, оно происходит от двух греческих слов: ἄστρον (астрон) — звезда и νόμος (номос) — закон. 
И конечно, астрономия изучает не только звезды.
Астрономия  — фундаментальная наука, изучающая происхождение, развитие, строение и  движение всех небесных тел, 
их систем и всей Вселенной в целом.
Астрономия исследует небесные объекты — галактические скопления и галактики, звезды и межзвездную среду, планеты и их 
спутники, карликовые планеты и малые тела Солнечной системы. 
Важными задачами астрономии также являются объяснение и прогнозирование астрономических явлений, таких как солнечные 
и лунные затмения, появление периодических комет, прохождение 
вблизи Земли астероидов, крупных метеорных тел или ядер комет, 
изучение процессов, происходящих в недрах Солнца и звезд, эволюция небесных тел и Вселенной.
Таким образом, предмет исследований астрономии — множество 
самых различных космических объектов и явлений. Многообразны 
и методы: теоретические исследования и различные экспериментальные способы регистрации и  обработки космического излучения, которое является основным источником информации. Такое 
многообразие методов приводит к  многочисленности разделов 
и направлений в астрономии, не нарушая, впрочем, ее целостности 
и единства как науки.
Так, астрономия объединяет следующие разделы.
Астрометрия  — раздел астрономии, изучающий положение 
и движение небесных тел и систем, а также векторов их скоростей 
на данный момент времени. Важной частью астрометрии является 
практическая астрономия, занимающаяся способами нахождения 
географических координат, координат небесных светил, исчислением точного времени, а также учением об астрономических инструментах и их применении для определения времени, координат 
и направлений в геодезии, морской и авиационной астрономии.
Небесная механика применяет законы механики для изучения 
и вычисления движения небесных тел, в первую очередь тел Солнечной системы.
5

Звездная астрономия изучает происхождение, развитие и движение звезд, звездных скоплений, галактик и, конечно, нашей Галактики Млечный Путь.
Сравнительная планетология изучает планеты и их спутники, 
а также Солнечную систему в целом и другие, внесолнечные, планетные системы, сопоставляет сведения о Земле и других планетах 
Солнечной системы. В настоящее время она находится на стыке 
астрономии и геологии, что связано с успехами космических методов исследования планет.
Астрофизика — раздел науки, который находится на стыке астрономии и физики, изучает физические процессы на поверхности 
и в недрах астрономических объектов, таких как звезды, галактики 
и т.д., а также химический состав, химические процессы и источники энергии небесных тел.
Космология рассматривает происхождение, строение и  эволюцию Вселенной как единого целого.
Космогония изучает происхождение и развитие небесных тел 
и систем.
В чем заключаются особенности астрономии и ее методов?
Как отмечалось выше, основным методом астрономических исследований является наблюдение, регистрация и обработка электромагнитного излучения, приходящего из космоса. В первую очередь это видимый свет от космических объектов. В XX в. с развитием технологий и выходом в космос стала возможной регистрация 
всех видов излучения от радиоволн до гамма-лучей, и астрономия 
стала всеволновой (см. подробнее параграф 5.2).
Наблюдения — основной источник информации в астрономии. 
Это первая особенность, отличающая астрономию от других естественных наук, например физики, химии или биологии, где определяющую роль играют эксперименты, опыты. Возможности проведения экспериментов небольшого масштаба за пределами Земли 
появились благодаря космонавтике.
Вторая особенность — это значительная продолжительность 
астрономических явлений, длящихся сотни, миллионы и даже миллиарды лет. Поэтому непосредственно наблюдать происходящие 
изменения невозможно. Когда изменения происходят особенно 
медленно, приходится проводить наблюдения многих родственных 
между собой объектов, например звезд, находящихся на разных 
стадиях своего развития. Основные сведения об эволюции звезд 
получены именно таким способом (см. параграф 6.7).
Третьей особенностью является сложность в определении расстояний до небесных тел и невозможность различить, какое из них 
6

находится ближе к нам, а какое дальше. Наше зрение устроено так, 
что при больших расстояниях все предметы (в том числе и небесные объекты) кажутся одинаково удаленными. Поэтому нам кажется, что в созвездиях звезды расположены близко друг к другу, 
однако это совсем не так.
Вопросы и задания
1.	
Дайте определение астрономии как науки.
2.	
Что является предметом астрономии?
3.	
Перечислите основные разделы астрономии и кратко их охарактеризуйте.
4.	
Сформулируйте три особенности астрономии как науки.
1.2. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ АСТРОНОМИИ
Историю развития астрономии можно условно разделить на несколько этапов:
I — античный (до н.э.);
II — дотелескопический (н.э. до 1610);
III — телескопический (1610—1814);
IV — спектроскопический (1814—1900);
V — современный (1900 — до настоящего времени).
Первый этап  — античный  — связан с  возникновением астрономии в III—I тысячелетии до н.э., о чем свидетельствуют археологические находки. Древние обсерватории, такие как Стоунхендж 
в  Англии и  Аркаим в  Челябинской области, говорят о  том, что 
древние люди знали, как определять дни равноденствия и солнцестояния… Не могли они не знать таких очевидных вещей, как смена 
дня и ночи, фазы Луны и периодичность времен года. В первую 
очередь эти знания им были необходимы для удовлетворения насущных потребностей — в пище и теплом очаге. Земледельцам необходимо было знать время посева и сбора урожая, скотоводам — 
когда выгонять стада на заливные луга, кочевникам — как ориентироваться по положению небесных тел, чтобы не сбиться с пути. 
Поэтому еще в древние времена люди умели составлять календари, 
разделяя счет времени на годы, лунные месяцы и солнечные сутки.
Будучи не в силах объяснить редкие небесные явления, такие 
как затмения Солнца и Луны, появления комет и вспышки сверхновых звезд, наши предки предписывали им божественную сущность и влияние на земные события и судьбы людей.
Своим мировоззрением древние люди не могли охватить всю 
Вселенную. Они полагали, что Земля плоская, а над ней в форме 
огромного полушария раскинулась небесная твердь с приклеен7

ными к ней звездами и видимыми невооруженным глазом планетами — «блуждающими» светилами, позднее получившими имена 
Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.
Эти ростки астрономических знаний, накопленные в  странах 
Древнего Востока, были унаследованы древними римлянами и греками.
Древнегреческие философы считали, что все существующее 
в мире состоит из неких «первоначальных» элементов, которыми 
являются вода, воздух или  огонь. В  частности, Гераклит (VI  в. 
до н.э.) высказывал гениальные мысли о том, что Вселенная вечна 
и в ней все изменяется, движется и развивается.
Пифагор (VI в. до н.э.), а за ним и Парменид (V в. до н.э.) выдвигали смелые по тем временам предположения, что Земля не плоская, а имеет форму шара.
В IV в. до н.э. выдающийся древнегреческий ученый Аристотель 
на основе наблюдений лунных затмений доказал, что Земля имеет 
форму шара. Рассуждения были просты — лунные затмения происходят, когда тень Земли наползает на лунный диск, и эта тень имеет 
форму круга. При этом Аристотель полагал, что Земля является 
центром Вселенной, вокруг которого вращаются все космические 
тела, а также считал, что все небесные объекты — живые существа, 
и отождествлял их с богами. Впрочем, такой точки зрения придерживались многие античные мыслители.
Шарообразность Земли была подтверждена в III в. до н.э. александрийским ученым-географом Эратосфеном. Он пошел дальше 
Пифагора, Парменида и Аристотеля и впервые определил радиус 
земного шара, правда, с некоторой погрешностью (см. подробнее 
параграф 3.5).
Древнегреческий математик, философ и астроном Аристарх Самосский (III в. до н.э.) был первым, кто полагал, что центром Вселенной является не Земля, а Солнце. Фактически он за 2000 лет 
до Коперника разработал гелиоцентрическую систему мира, за что 
его справедливо называют Коперником античного мира.
Большой вклад в развитие античной астрономии внес греческий ученый Гиппарх Никейский (II в. до н.э.). Одной из его заслуг явилось составление первого в Европе звездного каталога, 
содержащего точные координаты и видимый блеск более тысячи 
звезд. Такая классификация звезд по  блеску в настоящее время 
в усовершенствованном виде лежит в основе определения видимой 
звездной величины (см. подробнее параграф 2.3).
Изучая движение планет, античные ученые, и в первую очередь 
Гиппарх, пытались объяснить их сложные петлеобразные движения. 
8

На  самом деле эти запутанные траектории планет обусловлены 
не  только их  собственным движением, но  и  вращением Земли 
вокруг Солнца (об этом подробно рассказано в параграфе 2.6).
Считая Землю неподвижной, античные греческие ученые предположили, что планеты движутся по окружности не вокруг Земли, 
а  вокруг некоторых точек, а  точки, в  свою очередь, движутся 
по  окружности вокруг Земли (рис.  1.1)1. Круги, описываемые 
планетами вокруг движущихся точек, называются эпициклами, 
а окружности, по которым эти точки движутся вокруг Земли, — деферентами. Такое сложное движение планет вокруг Земли в какойто мере объясняет их петлеобразное движение.
в
д
и
о
ж
п
н
е
ы
н
 
х
 
а
Сатурн
з
р
в
е
е
ф
з
д
С
Марс
Меркурий
Солнце
Луна
Земля
Венера
Юпитер
Рис. 1.1. Система мира по Птолемею
Теорию эпициклов и деферентов довел до совершенства александрийский ученый Клавдий Птолемей (II в. н.э.). Являясь последователем учения Аристотеля, Птолемей создал первую геоцентрическую систему мира (от греческого Гея — Земля). Согласно этой 
системе вокруг неподвижной Земли вращаются все известные небесные тела — от Луны до Сатурна, а также небесная сфера неподвижных звезд (см. рис. 1.1).
Геоцентрическая система Птолемея не только довольно точно 
описывала движения планет, но позволяла рассчитывать их на будущее время, что являлось незаменимым для ориентировки во время 
путешествий и  составления календарей. И  несмотря на  ложное 
представление о неподвижной Земле как центре Вселенной, эта 
система просуществовала почти полторы тысячи лет.
На втором — дотелескопическом — этапе в раннем Средневековье астрономия в основном развивалась по пути совершенство1	
Детская энциклопедия. Т. 2. М.: Просвещение, 1964.
9

вания наблюдений, внесения поправок в систему мира Птолемея 
и улучшения астрономических инструментов: астролябии, армиллярной сферы, секстанта. Особенно преуспели в этом восточные 
страны: Индия, Арабский халифат и государства, возникшие после 
его распада. Изучая движения Солнца, Луны и планет, арабские 
астрономы пришли к выводу о необходимости внесения поправок 
в птолемееву теорию эпициклов и деферентов.
Основными достижениями ученых исламских государств 
стали улучшение таблиц движения планет (Аль-Хорезми, X  в.) 
и уточнение длины окружности Земли (Аль-Бируни, X—XI вв.). 
Но  главным достижением были звездные таблицы, созданные 
в XV  в. в  самаркандской обсерватории Улугбека и  содержащие 
точные координаты 1018 звезд.
Развитие капитализма в  Европе в XV—XVII  вв. и  эпоха Великих географических открытий способствовали возрождению астрономии. Опираясь на труды арабских астрономов раннего Средневековья, европейские ученые также пришли к выводу о несовершенстве геоцентрической системы Птолемея.
Новая система мира была создана польским астрономом Николаем Коперником, поместившим в центр Вселенной не Землю, 
а Солнце. В его гелиоцентрической системе (от греческого Гелиос — 
Солнце) Земля и  другие планеты обращаются вокруг Солнца, 
а Луна — вокруг Земли (рис. 1.2)1. Такая теория шла вразрез с канонами католической церкви (интересно, что сам Коперник имел 
духовный сан), поскольку в этой теории Земля теряла свою исключительность как центра Вселенной и  становилась просто одной 
из планет Солнечной системы.
Рис. 1.2. Система мира по Копернику (рисунок из сочинений Коперника)
1	
Детская энциклопедия. Т. 2. М.: Просвещение, 1964.
10