Práce se zabývá metodami měření vzdáleností ve vesmíru. První část pojednává o vývoji představ o uspořádání a rozměrech vesmíru od starověku po
20. století. Mimo jiné je detailně popsán Aristarchův heliocentrický model sluneční soustavy, včetně jeho kvantitativních odhadů vzdáleností a rozměrů Měsíce a Slunce. Podrobně jsou popsány i geometrické modely Hipparcha a Ptolemaia. Též značná pozornost je věnována vzniku heliocentrické teorie Mikuláše Koperníka. Současnými metodami měření vesmírných vzdáleností se zabývá druhá část. Postupuje se systematicky v pořadí od vzdáleností ve sluneční soustavě přes vzdálenosti hvězd až po největší vzdálenosti galaxií a kvasarů. V nutné míře jsou probírány i příslušné fyzikální principy, na nichž je měření vzdálenosti založeno. Součástí práce je rozsáhlá obrazová příloha s doprovodným textovým komentářem.
Anotace v angličtině
The work deals with distance measuring in space. The first part is about evolution of space arrangement and dimension imaginations from ancient times until the 20th century. Also Aristarchos´ heliocentric model of the solar system is described in detail, including his quantitative estimates of the Moon and Sun distances and dimensions. Hipparchos´ and Ptolemaios´ geometric models are described in detail too. Great attention is given to a genesis of heliocentric theory of Nicolaus Copernicus. The second part deals with contemporary methods of distance measuring. The work proceeds systematically from distances in the solar system to distances between stars as far as to distances between galaxies and quasars. It was necessary to write also about physical principles because distance measuring is based on them. The part of the work is a large pictorial supplement with text comments.
Klíčová slova
dějiny astronomie, geocentrická soustava, heliocentrická soustava, deferent, epicykl, astronomické jednotky vzdálenosti, paralaxa, žebřík vzdáleností
v astronomii
Klíčová slova v angličtině
history of astronomy, geocentric model, heliocentric model, deferent, epicycle, astronomical units of length, parallax, cosmic distance ladder
Rozsah průvodní práce
210 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Práce se zabývá metodami měření vzdáleností ve vesmíru. První část pojednává o vývoji představ o uspořádání a rozměrech vesmíru od starověku po
20. století. Mimo jiné je detailně popsán Aristarchův heliocentrický model sluneční soustavy, včetně jeho kvantitativních odhadů vzdáleností a rozměrů Měsíce a Slunce. Podrobně jsou popsány i geometrické modely Hipparcha a Ptolemaia. Též značná pozornost je věnována vzniku heliocentrické teorie Mikuláše Koperníka. Současnými metodami měření vesmírných vzdáleností se zabývá druhá část. Postupuje se systematicky v pořadí od vzdáleností ve sluneční soustavě přes vzdálenosti hvězd až po největší vzdálenosti galaxií a kvasarů. V nutné míře jsou probírány i příslušné fyzikální principy, na nichž je měření vzdálenosti založeno. Součástí práce je rozsáhlá obrazová příloha s doprovodným textovým komentářem.
Anotace v angličtině
The work deals with distance measuring in space. The first part is about evolution of space arrangement and dimension imaginations from ancient times until the 20th century. Also Aristarchos´ heliocentric model of the solar system is described in detail, including his quantitative estimates of the Moon and Sun distances and dimensions. Hipparchos´ and Ptolemaios´ geometric models are described in detail too. Great attention is given to a genesis of heliocentric theory of Nicolaus Copernicus. The second part deals with contemporary methods of distance measuring. The work proceeds systematically from distances in the solar system to distances between stars as far as to distances between galaxies and quasars. It was necessary to write also about physical principles because distance measuring is based on them. The part of the work is a large pictorial supplement with text comments.
Klíčová slova
dějiny astronomie, geocentrická soustava, heliocentrická soustava, deferent, epicykl, astronomické jednotky vzdálenosti, paralaxa, žebřík vzdáleností
v astronomii
Klíčová slova v angličtině
history of astronomy, geocentric model, heliocentric model, deferent, epicycle, astronomical units of length, parallax, cosmic distance ladder
Zásady pro vypracování
Práce je zaměřena na metody, kterými se v astronomii určují vzdálenosti. Může být rozšířena i o metody měření dalších veličin, např. hmotnosti, rychlosti či teploty. Práce bude v první historické části pojednávat o vývoji představ o struktuře a rozměrech vesmíru, druhá odborná část se bude zabývat současnými metodami měření vzdáleností na různých prostorových škálách. Práce je zamýšlena jako doplňkový studijní text k předmětu Astronomie pro studenty pedagogických fakult se zaměřením na fyziku. Proto bude její součástí i tvorba prezentací k přednášce, případně tvorba webovských stránek.\vsp{0,5cm}
Návrh struktury práce:\vsp{0,5cm}
I) Historický vývoj\vsp{0,5cm}
Antická etapa: pythagorejci, Aristarchos, Eratosthenés, Archimédes, Hipparchos,
Ptolemaios, ...\\
Počátky novověku: Koperník, Tycho, Galileo, raný Kepler (Mysterium Cosmographicum) a pozdější Kepler, Cassini, Halley\\
18- a 19. století: Bradley, Herschel, Bessel, Olbersův paradox, ...\\
20. století: Leavittová, Hubble, Einstein (obecná teorie relativity a z ní vyplývající modely vesmíru), reliktní záření, technologický vývoj v astronomii
II) Metody měření vzdáleností, jejich fyzikální podstata\vsp{0,5cm}
Charakteristické vzdálenosti ve vesmíru a jednotky (AU, pc, ly), paralaxa (denní, roční, fotometrická, ...)\\
Metody měření vzdáleností ve Sluneční soustavě (paralaxy, využití družic, radiové a laserové odrazy, ...)\\
Spektrometrické charakteristiky hvězd, zářivost, absolutní a zdánlivá hvězdná velikost, HR diagram, ...)\\
Rozměry a vzdáleností nejbližších hvězd (paralaxa a paralaktická elipsa, spektrometrická měření, ...)\\
Vzdálenosti v Galaxii (využití vztahu perioda - svítivost pro proměnné hvězdy, využití "standardních svíček", ...)\\
Vzdáleností mezi galaxiemi (supernovy, planetární mlhoviny, gravitační čočky, ...)\\
Vzdálenosti ve vesmíru v průběhu kosmické expanze (Hubbleův zákon, rudý posuv, horizont pozorovatelného světa, ...)\\
Současná technika (nové teleskopy a spektrální oblasti pozorování, aktivní a adaptivní optika, družice, GPS, ...)
Zásady pro vypracování
Práce je zaměřena na metody, kterými se v astronomii určují vzdálenosti. Může být rozšířena i o metody měření dalších veličin, např. hmotnosti, rychlosti či teploty. Práce bude v první historické části pojednávat o vývoji představ o struktuře a rozměrech vesmíru, druhá odborná část se bude zabývat současnými metodami měření vzdáleností na různých prostorových škálách. Práce je zamýšlena jako doplňkový studijní text k předmětu Astronomie pro studenty pedagogických fakult se zaměřením na fyziku. Proto bude její součástí i tvorba prezentací k přednášce, případně tvorba webovských stránek.\vsp{0,5cm}
Návrh struktury práce:\vsp{0,5cm}
I) Historický vývoj\vsp{0,5cm}
Antická etapa: pythagorejci, Aristarchos, Eratosthenés, Archimédes, Hipparchos,
Ptolemaios, ...\\
Počátky novověku: Koperník, Tycho, Galileo, raný Kepler (Mysterium Cosmographicum) a pozdější Kepler, Cassini, Halley\\
18- a 19. století: Bradley, Herschel, Bessel, Olbersův paradox, ...\\
20. století: Leavittová, Hubble, Einstein (obecná teorie relativity a z ní vyplývající modely vesmíru), reliktní záření, technologický vývoj v astronomii
II) Metody měření vzdáleností, jejich fyzikální podstata\vsp{0,5cm}
Charakteristické vzdálenosti ve vesmíru a jednotky (AU, pc, ly), paralaxa (denní, roční, fotometrická, ...)\\
Metody měření vzdáleností ve Sluneční soustavě (paralaxy, využití družic, radiové a laserové odrazy, ...)\\
Spektrometrické charakteristiky hvězd, zářivost, absolutní a zdánlivá hvězdná velikost, HR diagram, ...)\\
Rozměry a vzdáleností nejbližších hvězd (paralaxa a paralaktická elipsa, spektrometrická měření, ...)\\
Vzdálenosti v Galaxii (využití vztahu perioda - svítivost pro proměnné hvězdy, využití "standardních svíček", ...)\\
Vzdáleností mezi galaxiemi (supernovy, planetární mlhoviny, gravitační čočky, ...)\\
Vzdálenosti ve vesmíru v průběhu kosmické expanze (Hubbleův zákon, rudý posuv, horizont pozorovatelného světa, ...)\\
Současná technika (nové teleskopy a spektrální oblasti pozorování, aktivní a adaptivní optika, družice, GPS, ...)
Seznam doporučené literatury
J. Kleczek: Toulky vesmírem. AGA 2013 (zahrnuje 2 CD).
M. Macháček: Fyzika pro gymnázia. Astrofyzika. Prometheus, 2004.
M. Šolc, J. Švestka, V. Vanýsek: Fyzika hvězd a vesmíru. Praha, SPN, 1991.
V. Vanýsek: Základy astronomie a astrofyziky. Praha, Academia, 1980.
D. Špelda: Astronomie v antice. Montanex 2006.
J. Grygar a kol.: Vesmír. Mladá fronta, Praha 1983 (především historická část).
H. Karttunen et al.: Fundamental Astronomy. Springer 2007.
B.W. Carroll, D.A: Ostlie: An Introduction to Modern Astrophysics. Pearson 2013.
S. Webb: Measuring the Universe: The Cosmological Distance Ladder. Springer 1999.
A. Van Helden: Measuring the Universe: Cosmic Dimensions from Aristarchus to Halley. University of Chicago Press, 1986.
Z mnoha zdrojů na webu především Wikipedia (angl.), dále např.:\\
Stars, Galaxies, and Cosmology. http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/index.html