Астрономия – наука, которая занимается изучением небесных объектов и Вселенной в целом.
География – наука, которая изучает строение, состав и свойства физической оболочки нашей планеты.
Астрономия и география являются взаимосвязанными дисциплинами. Рассмотрим данную взаимосвязь в различных сферах применения.
Астрономия и география: пути развития
Астрономические и географические знания были крайне важны для людей в древности. Знания астрономии помогали узнать время начала религиозных праздников, разлива рек, что было важно для земледелия и т. д. Географические знания были и остаются напрямую связанными с астрономическими. С самой ранней древности люди учились ориентироваться на местности по звёздам, для чего нужно было обладать какими-то знаниями о звёздном небе.
Первоначальные астрономические знания имели значение и для начала развития географической науки. Так, вывод Аристотеля о шарообразности Земли и определение размера нашей планеты Эратосфеном имели большое значение и для географической науки.
Морские плавания в то время были каботажными, то есть корабли шли вдоль береговой линии, но все же моряки должны были уметь ориентироваться и по звёздам, чтобы находить верный путь.
Например, представители древнего народа финикийцев во время своего плавания вокруг Африки по повелению египетского фараона Нехо никак не могли обойтись без знания звёздного неба.
Древние греки «населили» звёздное небо героями своей мифологии, такими как Персей, Орфей и т. д. Это также говорит о большой роли звёздного неба в их долгих и трудных плаваниях по Средиземному, Эгейскому и Чёрному морю.
Древнегреческий ученый Клавдий Птолемей одновременно был и астрономом, и одним из основоположников математической географии и картографии. Клавдий Птолемей описал в своём восьмитомном труде «Руководство по географии» координаты около восьми тысячи пунктов от северной Скандинавии до жаркого Египта и от Атлантического океана до Индокитая.
Также Птолемей создал 27 карт поверхности Земли, однако до нас они дошли лишь в поздних копиях, а оригинал, скорее всего, утерян навсегда.
В дальнейшем уровень географических и астрономических знаний, не смотря на падение общего уровня знаний и культуры в результате варварских нашествий и переселений народов, постепенно и неуклонно повышался.
Прорывом в освоении нового рубежа познания стали Великие географические открытия, которым способствовали накопленные астрономические знания. Развитие науки и техники в Новое время привело к новому этапу в развитии астрономии и географии. Такие мореплаватели как Колумб, Магеллан, Кук и другие внесли значительный вклад в развитие знаний о нашей планете.
В это время совершенствуются географические карты и знания о мире. Так, ещё в 1492 году в год первого плавания Христофора Колумба и открытия им Америки немецкий учёный Мартин Бехайм создал первый глобус. На глобусе были изображены:
- Европа,
- Азия,
- Африка.
Эти континенты занимали половину глобуса. Очертания материков были далеки от реальности, поскольку основывались на записях различных путешественников и купцов, не имевших по разным причинам возможности соблюдать точность в картографировании. Также в основе карт были положены представления античных и восточных учёных об облике материков Земли.
Научные достижения в астрономии и геодезии привели в начале XVII века к дальнейшему развитию картографии. Галилео Галилей изобрел зрительную трубу, что позволило определять географические координаты по наблюдению за небесными телами. А в 1616 году Снеллиус голландский ученый смог произвести первые градусные измерения с помощью созданного им метода триангуляции.
Триангуляцией называется один из методов создания геодезических пунктов.
В конце XVII века британский знаменитый учёный Исаак Ньютон смог доказать, что Земля имеет форму не шара, а эллипсоида вращения.
Всё это привело к возможности создания карт уже на геодезической основе.
Астрономия и географические координаты
Ещё одним связующим звеном между географией и астрономией является разработка системы координат.
Координатами называют величины, которые определяют положение любой точки на поверхности или в пространстве относительно некой заранее принятой системы координат.
Географические координаты применяются для определения положения точек на эллипсоиде или шаре. В данном случае исходными плоскостями в данной системе будут плоскости начального меридиана и экватора, а координатами — угловые величины (долгота и широта точки).
Географические координаты получаются в итоге астрономических наблюдений или геодезических работ.
Результат астрономических наблюдений называют астрономическими координатами. При этом в случае астрономических наблюдениях проектирование точек на поверхность осуществляется отвесными линиями, при геодезических измерениях - нормалями, поэтому величины астрономических и геодезических географических координат несколько отличаются.
В астрономии используется система небесных координат. Её суть состоит в том, что описывает положения светил на небе или точек на воображаемой человеком небесной сфере. При этом в такой сферической системе координат третья координата — расстояние — часто неизвестна и не играет роли.
Также следует сказать, что отличия систем небесных координат друг от друга заключается в выборе основной плоскости и начала отсчёта. Наиболее часто в использовании встречается горизонтальная и экваториальная система координат.Реже встречается использование эклиптической, галактической и иных систем.
Современные системы навигации, такие как GPS и ГЛОНАСС основаны на сочетании знаний астрономии, вычисляющей положение на орбите навигационных спутников и географии, определяющей необходимые координаты. Такие системы навигации позволяют определять местоположение необходимых объектов на суше, воде и в воздухе.
