1. Astronomiya fanining dolzarb masalalari. Astrofizika. Astronomiya predmeti va uning vazifalari

Astronomiya fani shakllanishining qisqacha tarixi
Astronomiya ham barcha boshqa fanlar singari, jamiyatning amaliy ehtiyojlari asosida vujudga kelgan. Astronomiyaning kurtaklari Bobil, Misr, Xitoy, Hindiston va boshqa mamlakatlarda bundan bir necha ming yil avval mavjud bo`lgan. Masalan, Misr kohinlari miloddan 3 ming yilcha avval Nil daryosi toshqinining boshlanishini astronomik kuzatishlar asosida oldindan aytib berganlar. Bunda osmon shimoliy yarim sharining eng yorug` yulduzi Siriusning sharqda, ertalabki Quyosh shafaqlari bilan birinchi ko`rinadigan vaqt va Nil daryosi toshqinining boshlanishi orasida bog`lanish borligi aniqlangan edi. Ko`p yillik bunday kuzatishlar, tropik yilning uzunligini aniqlash imkonini berdi.

Qadimda yunon astronomlari, sistemali kuzatishlar asosida, kuzatilgan astronomik hodisalarni kelib chiqish sabablarini aniqlashga va tushuntirishga ham harakat qilganlar. Xususan Pifagor (e.o.VI-asr) birinchilardan bo`lib Yerning sharsimon shaklda ekanligi haqida fikr berdi, Aristotelь (e.o.IV asr) esa, Olamni markazida harakatsiz Yer joylashgan degan geotsentrik sistemaga asos soldi. Aleksandriyalik Eratosfen e.o.III asrda birinchilardan bo`lib, Yer meridiani yoyini va, keyinchalik shu asosda, planetamizning radiusini o`lchadi. Mashhur yunon olimi va faylasufi Gipparx (e.o. II asr) yuzlab yulduzlarning koordinatalarini o`zida aks ettirgan birinchi yulduzlar katalogini tuzdi va pretsessiya hodisasini kashf qildi. Eramizning II asrida, mashhur yunon astronomi Klavdiy Ptolemey "Megale sintaksis" (Buyuk tuzilish) nomli asarida yunon astronomiyasi yutuqlarini umumlashtirib, sayyoralarning ko`rinma sirtmoqsimon harakatlarini tushuntira oladigan, va asosida Aristotelь-Gipparxlarning geotsentrik nazariyasi yotgan, Olam tuzilishi haqidagi yangi ta’limotni yaratdi. Bu ta’limotga ko`ra, o`sha paytda maьlum bo`lgan beshta sayyora (Merkuriy, Venera, Mars, Yupiter va Saturn) epitsikl deyiluvchi aylanalar bo`ylab, mazkur epitsikllarning markazi esa, Yer atrofida deferent deyiluvchi katta aylanalar bo`ylab aylanadi. Garchi geotsentrik nazariya Olam tuzilishining haqiqiy manzarasini aks ettirmagan bo`lsada, biroq u salkam o`n besh asr davomida tan olinib kelindi(1- rasm).

1 – rasm. Olam tuzilishining geotsentrik sistemasi

Umuman olganda, III-V asrlargacha astronomlar erishgan yutuqlar shulardan iborat bo`lib, keyinchalik VI-XII asrlarda Yevropada feodal tuzumning yemirilishi, o`zining qoloq agrar xo`jaligini va savdo aloqalarini yo`lga qo`yishda, astronomiyadan amaliy bilimlarga katta extiyoj seza boshladi. Bu davrda mavjud barcha dinlar uchun Olam markazida Yer joylashgan degan teologik qarash hukmron edi. Shu boisdan bunday qarashga shak keltiradigan har qanday boshqa qarashlarning mualliflari, din vakillari tomonidan qattiq jazoga mustabid edilar.

Ayni davrda Sharqda vujudga kelgan yirik teokratik davlat Bag`dod xalifatida fan va madaniyatning taraqqiyoti uchun qulay sharoit vujudga keldi. Ayniqsa IX-XV asrlarda, Yaqin va O`rta Sharq hamda Markaziy Osiyo mamlakatlarida yirik astronomik rasadxonalar qurilib ishga tushirildi. Ularda Al-Battoniy, Al-Farg`oniy, Al-Xorazmiy, Abul-Vafo Buzjoniy, Abu Mahmud Hamid al-Ho`jandiy, Abdurahmon as-So`fiy va ibn Yunus kabi mashhur olimlar ijod qildilar. Xususan Al-Battoniy yunon astronomiyasi erishgan yutuqlarni umumlashtirib, Oy harakatiga doir baьzi ma’lumotlarlarni aniqladi. Al-Farg`oniy yozgan "Astronomiya asoslari" nomli asari, o`sha davr uchun astronomiyadan o`ziga xos entsiklopediya xizmatini o`tadi. Oy va uning harakatlari to`g`risidagi kashfiyotlari, Yer meridiani uzunligini o`lchash bo`yicha ishlari bilan Abu-al-Vafo dunyoga tanildi. X-XI asrda yashab ijod etgan mashhur o`zbek allomasi Abu Rayhon Beruniyning astronomiyaga oid 40 dan ortiq asarlari bizgacha yetib kelgan. Olimning "Xronologiya" asarida, Yevropa va Osiyodagi deyarli barcha xalqlarning turli davrlarga tegishli taqvim tizimlari batafsil yoritilgan bo`lib, ularda bu taqvimlarning asoslari va biridan ikiinchisiga o`tish yo`llari to`la bayon qilinadi.

Beruniyning "Geodeziya", "Qonuni Mas’udiy" va "Yulduzlar ilmi" asarlari to`laligicha astronomiyaga bag`ishlangan bo`lib, ularda Quyosh, Oy va planetalarning harakatlariga doir ko`plab ma’lumotlar, Yer radiusini o`lchashning o`sha zamonda ma’lum bo`lgan bir necha usullari keltirilgan. Beruniynng izdoshi Umar Xayyom ham koinot haqida bir qator falsafiy fikrlar bildirib, nihoyatda katta aniqlikka ega bo`lgan ayni paytdagi quyosh-hijriy taqvimining asosi bo`lgan Quyosh kalendarini ishlab chiqdi.

XV asarda Sharq astronomiyasining yana bir buyuk namoyondasi Ulug`bek Samarqandda dunyoda eng yirik astronomik rasadxonani ishga tushirdi. Rasadxonaning bir necha o`n yillik faoliyati davomida, Qozizoda Rumiy, G`iyosiddin Jamshid Koshiy va Ali Qushchi va boshqa taniqli olimlardan iborat astronomiya maktabi shakllandi.

Astronomiyaning keyingi ravnaqi, Yevropada bir qator olimlarning astronomiya sohasidagi fundamental kashfiyotlari bilan bog`liq. Bu borada polьshalik astronom N.Kopernik (1473-1543), italiyalik J.Bruno (1548-1600) va Galiley (1564-1642), nemis Iogann Kepler (1572-1630) va ingliz Isaak Nьyuton (1643-1727) larning ijodiy faoliyatlari ayniqsa barakali bo`ldi. XVI asrdan XX asrning boshlarigacha tabiatshunoslik yo`nalishida qilingan asosiy kashfiyotlar va qonuniyatlarning aksariyati yuqoridagi olimlarning nomlari bilan bog`liq. Shuningdek bu davrda taniqli olimlardan O. K. Remer, E. Galley, J. Bradley, I. G. Galle, V. Ya. Struve, F. V. Besselь va boshqalarning astronomiya fanining rivojlantirishda xizmatlari katta bo`ldi.

XX asr o`rtalarida spektral analizning kashf etilishi va astronomiyada fotografiyaning qo`llanilishi natijasida astronomiyaning yangi ufklari ochildi. Bu, osmon jismlarini fizik tabiatlarini o`rganish borasida katta imkoniyatlarni vujudga keltirdi. Oqibatda, osmon jismlari va ularning sistemalarining fizik tabiatlarini o`rganish bilan shug`ullanadigan yangi fanastrofizikaga asos solindi.

Ayni paytda mamlakatimizda ham yirik astronomik markazlarO`zbekiston Respublikasi FA Astronomiya Instituti va uning Qashqadaryo viloyatining Kitob tumanida Ulug`bek nomli Xalqaro kenglik stantsiyasi va Qamashi rayonida Maydanak Balandtog` observatoriyalar kompleksi filiallari aktiv faoliyat ko`rsatmoqda. Mazkur ilmiy dargohlarda bir qator taniqli o`zbek olimlari astronomiya va astrofizika muammolari bo`yicha ilmiytadqiqot ishlarini olib bormoqdalar.

Teleskoplar-astrofizik tadqiqotlar qilishda astronomlarning asosiy quroli bo`lib xizmat qiladi. Birinchi teleskop 1609 yili italyan olimi Galiley tomonidan ishga tushirilib, olim o`z instrumenti yordamida birdaniga bir nechta kashfiyot qildi. Xususan u Oyning relьyefi Yernikiga o`xshashligi, Yupiter atrofidagi 4 yo`ldoshining mavjudligi,Veneraning fazalari, Quyoshning dog`i va Somon yo`lini yulduzlar tashkil qilganligini aniqladi. Bu kashfiyotlar, teleskopning osmon jismlarining tabiatini o`rganishda, juda katta imkoniyatlari mavjudligini ma’lum qilib, astronomiyada yangi eraning ochilishidan darak berdi. Teleskopning ixtiro qilinishi, astrofizikada muhim voqea bo`lib, u olam tuzilishi haqida ilmiy dunyoqarashning shakllanishida katta rolь o`ynadi.

Teleskoplarning imkoniyatlari juda katta bo`lib, quyidagi asosiy vazifalarini bajaraolishi mumkinligini ko`rsatdi:

1. 
   Yoritgichdan kelayotgan nurlanishni qayd qilish (ko`z, fotografik plastinka, fotoelektrik qayd qilgich, spektrograf va hokazolar yordamida);
   
2. 
   ob’yektiivning fokal tekisligida, kuzatilayotgan yoritgichning yoki boshqa osmon ob’yektlarining tasvirini yasash;
   
3. 
   qurollanmagan ko`z bilan qaralganda ajratib ko`rib bo`lmaydigan, o`zaro juda kichik yoy masofada joylashgan ob’yektlarni ajratib ko`rsatish.
   

Teleskopning asosiy qismi ob’yektiv deyilib,u qavariq linzadan yoki botiq sferik ko`zgudan yasaladi.Ob’yektiv, yoritgichdan turli yo`nalishda kelayotgan nurlarni yig`ib, fokal tekisligida, uning tasvirini yasaydi. Agar nurni qayd qilish ko`z yordamida bajariladigan bo`lsa, u holda ob’yektiv tomonidan yasalgan tasvirga qarash uchun okulyar zarur bo`ladi.

2-rasm.Refraktor teleskopida nurning yuli.

Teleskoplar, ob’yektivining turiga ko`ra, ikkiga – refraktor va reflektorga bo`linadi. Refraktorda ob’yektiv sifatida qavariq linza, reflektorda esa botiq sferik ko`zgu ishlatiladi.

82–rasmda oddiy refraktorda nurning yo`li tasvirlangan. Bunda teleskop ob’yektivi, yoritgichdan kelayotgan nurni uning fokusi F da yig`adi va shu nuqtadan bosh optik o`qqa tik o`tuvchi tekislikda (fokal tekisligida) yoritgichning tasvirini yasaydi. Yasalgan tasvirga kattalashtiruvchi linza – okulyar yordamida qarab, quzatilayotgan osmon jismining (planeta, Oy yoki Quyosh) burchak o`lchamining kattalashganini va ravshanlashganini ko`ramiz. Binobarin teleskop bizga, qaralayotgan osmon jismini ham ravshanlashtirib, ham kattalashtirib berayotganiga guvoh bo`lamiz. Yasalgan tasvirning ravshanlashishi, teleskop ob’yektivining diametriga va fokus masofasiga bog`liq bo`lgani holda, uning kattalashtirishi, ob’yektiv va okulyarning fokus masofalariga bog`liq bo`ladi. Tasvir fotoplastinkada yoxud fotoelektrik yo`l bilan qayd qilinadigan bo`lsa, okulyar kerak bo`lmay, fotoplastinka yoki elektrofotometrning kiritish diafragmasi bevosita teleskopning fokal tekisligida joylashtiriladi.

Birinchi refraktor rusumli teleskop astronomik maqsadlarda G.Galiley tomonidan 1610 yilda ishga tushirildi.Refraktorning ob’yektividan nur sinib o`tganligi tufayli, uning fokal tekisligida nuqtali ob’yektning tasviri nuqta o`rniga, rangli kontsentrik halqalar ko`rinishida bo`ladi. Bu hodisa xromatik aberratsiya deyilib, turli to`lqin uzunlikdagi nurlar uchun, linza, turlicha nur sindirish koeffitsiyentiga ega ekanligidan sodir bo`ladi. Bunday teleskoplarda xromatik aberratsiya, turli nur sindirish ko`rsatgichiga ega bo`lgan ikki xil shishadan tayyorlangan maxsus linza-ob’yektiv – axromat yordamida ma’lum darajada kamaytiriladi. Ma’lum nurning srtdan qaytish qonunlari uning to`lqin uzunligiga bog`liq bo`lmaydi. Shuning uchun ham xromatik aberratsiyani kamaytirish maqsadida linzali ob’yektiv qaytaruvchi sferik ko`zgu bilan almashtirildi. Sferik ko`zguli birinchi teleskopreflektor taniqli ingliz fizigi I.Nьyuton tomonidan ishga tushirildi.

Bu holdagi teleskoplarning ham o`ziga yarasha kamchiligi bo`lib, yoritgichdan sferik ko`zguga parallel tushayotgan nurlar, odatda bir nuqtada (ob’yektiv fokusida) yig`ilmay, chaplangan dog`cha shaklidagi tasvirni hosil qiladi. Sferik ko`zgudan qaytayotgan nurning nuqtaviy tasvir hosil qilmay bunday buzilishi, sferik aberratsiya deb yuritiladi. Agar ko`zguga aylanma paraboloid sirt berilsa edi, u holda sferik aberratsiya yo`qolib, tasvir nuqtaviy ko`rinish olar edi. Shuning uchun ayni zamonning teleskoplarining ob’yektivlari paraboloidal formada yasaladi.