Kosmos wyzwaniem dla intelektu i ducha międzynarodowej współpracy - wyzwaniem dla Ziemian

fakultatywne

Wymagana jest jedynie podstawowa wiedza z fizyki i chemii na poziomie szkoły średniej.

w sali

Podstawowym celem wykładu jest omówienie, w przystępny sposób, stanu wiedzy o bliskim i odległym otoczeniu Ziemi oraz typowych astronomicznych metod badawczych. W poglądowy sposób omówione będą najważniejsze, bądź budzące szczególne zainteresowanie, obiekty astronomiczne (Układ Słoneczny, gwiazdy, galaktyki, poza słoneczne układy planetarne) - ich budowa, ruch, zachodzące w nich procesy i powolne ewolucyjne zmiany. Ważną część wykładu stanowić będzie omówienie istoty astronomicznych metod wyznaczania odległości do obiektów, mocy ich świecenia, prędkości ruchu lub wirowania, a także rozmiarów i masy. Na marginesie tych tematów wspomniane będą dotychczas przyjęte regulacje prawne dotyczące przestrzeni kosmicznej.

Główny wątek wykładu uzupełniony będzie przekazaniem podstawowych wskazówek umożliwiających najprostsze samodzielne obserwacje astronomiczne. Zachętę do takich obserwacji stanowić będzie wizyta w Obserwatorium Astronomicznym UwB.

1. Wyjaśnienie istoty podstawowych metod wyznaczania wartości najważniejszych parametrów obiektów astronomicznych, ich: odległości, rozmiarów, mocy świecenia, masy i składu chemicznego oraz prędkości ruch i wirowania.

2. Formy występowania materii we wszechświecie i jej rozkład w przestrzeni.

a) Formy występowania materii w Układzie słonecznym; przestrzenna struktura Układu słonecznego - Słońce, Księżyc, planety, planetoidy, komety, Pas Kuipera, Obłok Oorta.

b) Gwiazdy - średnia odległość między gwiazdami, skupiska gwiazd (układy podwójne, gromady), zróżnicowanie obserwowanych parametrów gwiazd (temperatury powierzchni, rozmiarów, mocy świecenia, masy, składu chemicznego).

c) Materia międzygwiazdowa - przestrzenny rozkład materii międzygwiazdowej, zróżnicowanie jej fizycznej struktury (plazma,atomy, cząsteczki, pył), temperatury, gęstości i składu chemicznego.

d) Galaktyki - klasyfikacja Hubble’a, rozmiary, liczebność, rozkład galaktyk w przestrzeni.

3. Budowa, procesy i ewolucja wybranych obiektów astronomicznych.

a) Budowa gwiazd – warunki równowagi, źródła energii, transport energii z centrum ku powierzchni, zależność budowy gwiazdy i zachodzących w niej procesów od masy gwiazdy.

b) Ewolucja gwiazd – powstawanie gwiazd, zależność budowy nowo powstałej gwiazdy (jej modelu) od masy, przyczyny zmian w budowie gwiazdy, zależność sekwencji zmian w budowie gwiazdy i procesów zachodzących w jej wnętrzu od początkowej masy gwiazdy, zależność od masy procesów zachodzących w końcowych etapach istnienia gwiazdy, obiekty pozostające po gwiazdach: białe karły, gwiazdy neutronowe, czarne dziury.

c) Powstawanie układu słonecznego i innych układów planetarnych,.

d) Chronologia najważniejszych zdarzeń w rozwoju życia na Ziemi.

4. Poszukiwanie życia poza Układem słonecznym.

Definicja planety, uzasadnienie poszukiwania pozaziemskiego życia, próby aktywnej komunikacji z INNYMI - program SETI, gwiazdy sprzyjające powstaniu życia w ich otoczeniu, definicja ekosfery, orbitalne i fizyczne parametry planet wpływające na możliwość powstania życia, metody wykrywania obecności planet w otoczeniu odległych gwiazd, szanse porozumienia się z INNYMI.

5. Ewolucja Wszechświata

Paradoks Halleya-Olbersa, prawo Hubble’a, kinematyczna/przestrzenna ewolucja Wszechświata, związek modeli ekspansji Wszechświata z geometrią przestrzeni, obserwacyjne weryfikowanie modelu ekspansji Wszechświata, osobliwość początkowa - spotkanie fizyki w skali "makro" (astronomii) z fizyką mikroświata (kwantową teorią cząstek elementarnych), chemiczna ewolucja wszechświata, zmiany form występowania materii będące następstwem ewolucji, chronologia podstawowych zdarzeń w historii Wszechświata i Ziemi.

6. Samodzielne obserwacje nieba: co ciekawego można zobaczyć , o czym się przekonać, co można zmierzyć, wyznaczyć?

7. Normy prawne dotyczące przestrzeni kosmicznej i obiektów astronomicznych.

a)1963 r. - tzw. "Układ Moskiewski" o zakazie prób z bronią jądrową w atmosferze, pod wodą oraz w przestrzeni kosmicznej.

b)1967 r. - Układ o zasadach działalności państw w zakresie badań i korzystania z przestrzeni kosmicznej, łącznie z Księżycem i innymi ciałami niebieskimi.

c) 1979 r. - Traktat w sprawie działalności państw na Księżycu i innych ciałach niebieskich.

d) Czyją własnością jest znaleziony meteoryt? - prawne regulacje w polskim ustawodawstwie.

Punkty ECTS – 3

Bilans nakładu pracy studenta – udział w zajęciach 30 godz.

przygotowanie do zajęć i zaliczenia 5 godz.,

udział w konsultacjach związanych z zajęciami 40 godz.

Razem: 75 godzin, co odpowiada 3 pkt ECTS.

Wskaźniki ilościowe

- nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 70 godzin, co odpowiada 2,8 pkt ECTS

- nakład pracy studenta, który nie wymaga bezpośredniego udziału nauczyciela 5 godz., co odpowiada 0,2 pkt ECTS.

1. A. Branicki, W stronę nieba, WN PWN, Warszawa 2017 r.

2. W. Celnik, H.Hahn, Astronomia dla początkujących, of. wyd. DELTA, Warszawa 2008 r.

3. M. Heller, Wszechświat i Słowo, ZNAK, Kraków 1994 r.

4. M. Heller, Kosmiczna przygoda Człowieka Mądrego, ZNAK, Kraków 1994 r.

5. M. Heller, Wieczność, Czas, Kosmos, ZNAK, Kraków 1995 r.

6. M. Heller, Sens życia i sens wszechświata, Copernicus Center Press, Kraków 2014 r.

7. J. Kierul, Kepler, PIW, Warszawa, 2007 r.

8. J. Kierul, Newton, PIW, Warszawa, 2007 r.

9. M. Minnaert, Światło i barwa w przyrodzie, PWN,Warszawa 1961 r.

10. Praca zbiorowa, Astronomia. Słownik szkolny. WSiP. Warszawa 1994.

11. P. Rudź, Astronomia bez tajemnic, Samo Sedno, Warszawa 2014 r.

12. W. Skórzyński, Astrofotografia, czyli jak i czym fotografować nocne niebo i ciała niebieskie, Prószyński i S-ka, Warszawa 1998 r.

13. J. Włodarczyk, Księżyc w nauce i kulturze zachodu. REBIS, Poznań 2012r.

KP7_WG1

KP7_WG3

KP7_WG4

KP7_UW2

Zaliczenie bez wystawiania oceny.

Warunkiem zaliczenia jest odpowiednio wysoka frekwencja uczestniczenia w wykładach.