Астрономические опыты


Вам дана звездная карта. Определите и перечислите созвездия, в которых бывает Луна на небе г. Нижнего Новгорода (широта примерно 560). Наклонение лунной орбиты к эклиптике 509/. Радиус Земли 6400 км, Среднее расстояние Луны от Земли 384000 км. Шаровое звездное скопление, галактика, звездная ассоциация, созвездие, рассеянное звездное скопление. Вычеркните лишнее в этом списке и объясните свой ответ. Есть ли на Земле места, где звезды не восходят и не заходят за горизонт? Человек, стоящий на экваторе Земли, движется с некоторой скоростью относительно центра Земли. Космонавт, стоящий на экваторе Луны, движется с некоторой скоростью относительно центра Луны. Какая из этих двух скоростей больше и во сколько раз, если известно, что радиус Луны в 4 раза меньше радиуса Земли?

ЗАДАНИЯ

всеРоссийской ОЛИМПИАДЫ школьников

ПО АСТРОНОМИИ

2014 – 2015 уч. г.

(муниципальный этап)

Определите радиус шара с водой, масса которого равна массе Земли, Солнца. Какие объекты во Вселенной имеют близкие к полученным размеры? Шаровое звездное скопление, галактика, звездная ассоциация, созвездие, рассеянное звездное скопление. Вычеркните лишнее в этом списке и объясните свой ответ. Как будут идти маятниковые часы, доставленные с Земли на поверхность Марса? Вдоль какой параллели на Земле можно идти пешком так, чтобы Солнце «остановилось»? Для определения массы тел пользуются либо рычажными, либо пружинными весами. Как те, так и другие в условиях невесомости, например на небольшом искусственном спутнике Земли или на космическом корабле, движущемся с выключенными двигателями, работать, казалось бы, не могут. Как бы вы поступили, если бы вам предложили все же определить массу тела в этих условиях именно с помощью весов? Какими весами - пружинными или рычажными - следует воспользоваться и как? Вам дана звездная карта. Определите и перечислите созвездия, в которых бывает Луна на небе г. Нижнего Новгорода (широта примерно 560). Наклонение лунной орбиты к эклиптике 509/. Радиус Земли 6400 км, Среднее расстояние Луны от Земли 384000 км.

ЗАДАНИЯ

всеРоссийской ОЛИМПИАДЫ школьников

ПО АСТРОНОМИИ

2014 – 2015 уч. г.

(муниципальный этап)

Какие из перечисленных астрономических явлений - равноденствия, солнцестояния, полнолуния, затмения Солнца, затмения Луны, противостояния планет, максимумы метеорных потоков, появление ярких комет, максимумы блеска переменных звёзд, вспышки сверхновых - происходят каждый год точно приблизительно в одни и те же даты (с точностью до 1-2 дней)? Подлетев к незнакомой планете, космический корабль, выключив двигатели, вышел на круговую орбиту, и космонавты приступили к предварительным исследованиям. Могут ли они определить среднюю плотность вещества планеты, пользуясь для этой цели только часами? Будем считать, что пояс астероидов представляет собой рой тел, заключенных в тор (т. е. «бублик») шириной в 1 астрономическую единицу (а. е.), обращающихся вокруг Солнца на среднем расстоянии 2.5 а. е. Предполагая, что количество тел в этом поясе - 1 миллион, оцените среднее расстояние между двумя соседними телами. Оцените максимально возможное и минимально возможное значение периода обращения кометы вокруг Солнца. Звезда, находящаяся на расстоянии 7 пк (парсек), имеет видимую звездную величину 6m. Какую видимую звездную величину будет иметь та же звезда, если наблюдать ее с расстояния 70 пк? Это оригинальное фото (автор - Крис Томас) появилось на сайте APOD 29 сентября 2010 года. Оцените по фото: а) расстояние до самолёта б) направление его полёта в) время суток, когда было сделано фото г) место на Земле, откуда оно было сделано.


ЗАДАНИЯ

всеРоссийской ОЛИМПИАДЫ школьников

ПО АСТРОНОМИИ

2014 – 2015 уч. г.

(муниципальный этап)

Какие из перечисленных астрономических явлений - равноденствия, солнцестояния, полнолуния, затмения Солнца, затмения Луны, противостояния планет, максимумы метеорных потоков, появление ярких комет, максимумы блеска переменных звёзд, вспышки сверхновых - происходят каждый год точно приблизительно в одни и те же даты (с точностью до 1-2 дней)? 18 декабря астероид Церера вступает в противостояние с Солнцем. В каком созвездии он при этом будет находиться? Будем считать, что пояс астероидов представляет собой рой тел, заключенных в тор (т. е. «бублик») шириной в 1 астрономическую единицу (а. е.), обращающихся вокруг Солнца на среднем расстоянии 2.5 а. е. Предполагая, что количество тел в этом поясе - 1 миллион, оцените среднее расстояние между двумя соседними телами. Для экспериментального определения ускорения свободного падения на вновь обнаруженной планете космонавты решили воспользоваться небольшим стальным шариком, мощной лампой, электродвигателем с известной частотой вращения, на оси которого закреплен картонный диск с узкой радиальной щелью, куском черного полотна, линейкой с делениями и фотоаппаратом. Как следует распорядиться этим набором приборов и предметов, чтобы выполнить поставленную задачу? Некая экзопланета обращается вокруг своей звезды по круговой орбите с радиусом, равным 108 км. Угловой диаметр диска звезды на небе планеты равен 10, а год на этой планете продолжается 180 земных суток. Оцените среднюю плотность этой звезды. Звезда, находящаяся на расстоянии 7 пк (парсек), имеет видимую звездную величину 6m. Какую видимую звездную величину будет иметь та же звезда, если наблюдать ее с расстояния 70 пк?

Наполовину самиздатная книга Александра Лозового об ошибках и неточностях в живописи.

Эту книгу я случайно купил в Москве, и чувство случайности не покидало меня и во время её чтения. Автор случайно написал книгу, разместив в ней в случайном порядке ошибки великих мастеров, сделанные случайно или не очень. Одним словом, в книге достаточно непроизвольности, теперь бы немного организованности и логичности.

Айвазовский стремился в первую очередь к иллюзорной передаче волн на холсте, фотографическому сходству с действительностью, абсолютному подражанию природе. Но Айвазовский иногда ошибался даже в реалистичном изображении моря, хотя и стремился именно к этому.

Он смотрел на волны большей частью с берега Чёрного моря, в Феодосии. Смотрел и на спокойное море, и на бурное. У набегающих на берег валов гребни волн заворачиваются, и у них образуется так называемый «фартук». Айвазовский изображал на своих картинах именно такие валы, волны-буруны. Он по наивности и незнанию предполагал, что аналогичные волны во время шторма идут по всему морю.

В его известной картине «Девятый вал» изображен тонущий корабль во время шторма далеко от берега. Но волны в этом месте моря, не у берега, бывают совершенно не такими, какими их написал художник. Волны в шторм в морях и океанах имеют конусообразную, пирамидальную форму и никак не напоминают прибрежную волну с «фартуком», которая возникает на отмели.

Эта же ошибка присутствует в другой довольно внушительной по размерам картине Айвазовского — «Волна». Почти сорок лет прошло между написанием двух полотен. Но за это время художник так и не вник в суть разбушевавшейся стихии.

В книге достаточно много таких художественных вкусностей и описаний, почему в картинах появляются исправления, подтёки и лишние мазки краской. К примеру, я до прочтения книги не задумывался о том, как на самом деле трудно перекрыть ненужный элемент на картине. Оказывается, краски теряют от смешения свою яркость и цвет, так что порой художники оставляют на холстах ошибки и неточности, лишь бы не править по уже нарисованному.

В одной из своих фресок Паоло Уччелло изобразил хамелеона в виде верблюда. Художник никогда не видел хамелеона, и его ввело в заблуждение созвучие слов: «камелеонто» (хамелеон) и «камелло» (верблюд). А в картине Сурикова «Меньшиков в Березове» потолок в избе написан художником так низко, что, если сидящий за столом Меньшиков встанет, то непременно ударится о потолок головой.

Книгу особенно приятно читать с айпадом в руках, находя и рассматривая все описанные картины. Так скорость чтения значительно падает, но интерес повышается. За время чтения небольшой книжки я открыл для себя немало новых полотен и даже одного нового художника, Рериха.

Японское искусство попало в Европу совершенно непроизвольно. Различные мелкие японские товары были завёрнуты в гравюры (ксилографии, то есть отпечатки с деревянных досок), как в упаковочную бумагу. Скорее всего, это были забракованные, не получившиеся оттиски, для которых, чтобы не выбрасывать, нашли новое применение. Именно они и вызвали первый неподдельный интерес к японскому искусству.

К сожалению, у книги есть несколько недостатков. Самый главный — её практически нигде нельзя купить, даже сеть не находит такой книги. Подозреваю, что мой экземпляр неожиданно для меня самого оказался значительной библиографической редкостью. Помимо этого, у «Ошибок» есть целый ряд структурных и смысловых ошибок, попытки растекания по древу, топтания на месте и прочие пословицы. Впрочем, опытному читателю не впервой все это фильтровать прямо на ходу.

«Суть-то исторической картины – угадывание. Если только сам дух времени соблюден – в деталях можно какие угодно ошибки делать», – доказывал Василий Иванович Суриков критикам своего шедевра «Боярыня Морозова», которые пеняли живописцу, что тот халтурит: места для кучера мало, рука боярыни слишком длинна и неестественно вывернута… А сколько еще таких ошибок великими художниками было совершено? «Тайны ХХ века» предлагают присмотреться к известным полотнам получше и взглянуть на творчество великих художников по-новому.

Я не узнаю вас в гриме!

Повествование начнем с одного из величайших мастеров кисти – Леонардо да Винчи.

Невольную ошибку он совершил в процессе создания знаменитой «Тайной вечери»: если вглядеться в нее повнимательней, то можно заметить, что Христос и Иуда – на одно лицо. Дело в том, что натурщика на роль Иисуса да Винчи нашел быстро – им стал певчий церковного хора, а вот поиски Иуды затянулись на три года. В конце концов Леонардо наткнулся на подходящего пьянчужку, валяющегося в грязи итальянской улочки. Художник отвел бродягу в ближайший трактир и принялся делать эскиз облика Иуды. Когда рисунок был закончен, выяснилось, что перед да Винчи… все тот же певчий, который позировал ему несколько лет назад.

Еще одна ошибка (если это можно так назвать) была допущена да Винчи в картине «Благовещение», где архангел Гавриил получил от художника столь маленькие крылья, что вряд ли смог бы без травм спуститься на них на грешную землю.


Леонардо оправдывался тем, что его крылья анатомически верны, потому что списаны с птиц, однако неизвестный автор позже добавил крыльям архангела солидности и ширины. Правда, в итоге композиция в картине нарушилась, и крылья стали выглядеть громоздкими и несколько гротескными.

Левой! Левой!

У полуанекдотической истории с памятником Ленину, где вождь мирового пролетариата позирует с двумя кепками – одной на голове, другой в руке – оказывается, есть исторический прототип.


Харменс ван Рейн Рембрандт в своей картине «Выступление стрелковой роты капитана Франса Баннинга Кока и лейтенанта Виллема ван Рёйтенбюрга» (более известна как «Ночной дозор») изобразил командира дозора Кока с двумя правыми перчатками: одной на руке, а другой − в той же руке.

А известный живописец эпохи барокко Питер Пауль Рубенс при создании полотна «Союз Земли и Воды» почему-то наделил Венеру двумя правыми руками – изображенная левая, лежащая на руке Нептуна, на левую совсем не похожа.


Другой художник эпохи барокко, итальянец Караваджо, в картине «Ужин в Эммаусе» также учудил и изобразил корзинку, набитую фруктами и отрицающую законы физики – стоя на краю стола, она не переворачивается. Возможно, потому что за столом сидит сам Иисус?


Если продолжать тему перевертышей, то нельзя не упомянуть про ляп в картине Ильи Репина «Бурлаки на Волге»: там артель тащит баржу, на которой флаг почему-то перевернут вверх ногами.

Перевернутым оказалось и лицо Винсента ван Гога в его знаменитом «Автопортрете с отрезанным ухом». Там эксцентричный художник изображен с забинтованным ухом, но в реальности-то он повредил себе левое – тогда как на картине поранено правое!

Родные березки

Что касается неточностей в картинах отечественных художников, то, кажется, здесь мы впереди планеты всей.


Так, когда все тот же Илья Репин в процессе написания картины «Запорожцы пишут письмо турецкому султану» обнаружил, что антураж и одежда персонажей не совсем соответствуют реальности, он бросил первый вариант и принялся писать картину заново.


Однако сегодня неспециалисту будет очень трудно определить, какой же из вариантов мы можем увидеть в Интернете – правильный или неправильный.


На картине Виктора Васнецова «Богатыри» допущено сразу несколько ошибок. Если опираться на исторические данные и принять возраст Ильи Муромца за эталон, получится, что в то время Добрыня Никитич должен уже быть седобородым немощным стариком, а Алеша Попович – маленьким мальчиком, тогда как на полотне они изображены почти ровесниками. А Алеша, являющийся правшой (что подтверждается висящим слева мечом), почему-то повесил налево и колчан, здорово затруднив себе вытаскивание стрел из него в бою.


Весьма строгим критиком живописи оказался император Николай I, для которого баварский художник-баталист Петер фон Гесс взялся нарисовать 12 больших картин, изображающих главные битвы Отечественной войны 1812 года. Так, осмотрев первую картину «Вязьма», государь повелел «написать… Килю (придворному живописцу), что… император чрезвычайно был доволен картиной Гессе… но… сюртуки офицеров застегнуты на картине на левую сторону, у нас все офицеры застегивают на правую сторону, и число пуговиц на оных сторонах должно быть только по 6. На шинели унтер-офицера галуну не должно быть. У портупей-юнкера перевязи для ношения не употребляются. Выпушки белой из-под галстуков не делать». Впрочем, доделывать работу фон Гессу не пришлось – перечисленные государем ошибки были исправлены профессорами и учениками батального класса Академии художеств.


Досталось живописцу и от следующего императора, Александра II, который, осмотрев очередное полотно, повелел, «чтобы на картине, изображавшей сражение при Клястицах, у солдат лейб-гвардии Павловского полка, что на первом плане, профессор Виллевальде переписал форму мундиров, какая существовала в то время». К счастью для фон Гесса, ни Николай I, ни Александр II не разглядели в «Сражении при Вязьме» в руках русских солдат ружей из будущего, тогда на вооружении еще не имевшихся, и вензель вместо восьмиконечной звезды у лейб-кирасирских императорских величеств полков в «Бородинском сражении».


«С величайшим любопытством рассматривали мы… „Переход французских войск через Березину в 1812 году“, – писал известный русский писатель Ф.В. Булгарин в газете „Северная пчела“. – В этой картине, по нашему мнению, красот и недостатков наполовину. Смейтесь над нами все великие художники и знатоки, но мы откровенно скажем, что первая вещь, бросившаяся нам в глаза, это нерусская рогожа на русской телеге. Что ни говорите, а эта безделица производит впечатление. Рогожа травяная, светло-палевая, в каких нам привозят из Америки кофе, и так велика, что покрывает всю телегу. Это не пахнет Русью! Зачем же, спросим, откуда явился новенький раскрытый чемоданчик на той же самой телеге? Спросим, как уцелели, у одной из дорожных колясок, зонтики и трости в кожаных футлярах, привязанных к заду коляски ? А куда и зачем галопирует этот калмык в тесной толпе пехотинцев? Ведь он передавит их…» Вывод из всего написанного, впрочем, Булгарин делает неожиданный: «Колорит, как во всех картинах г-на Гессе, бледноватый, но картина вообще принадлежит к замечательным произведениям искусства».

И ведь прав, прав Фаддей Венедиктович!..

В 1967 году в Советском Союзе была выпущена серия марок с картинами известного художника-фантаста Андрея Соколова. Среди пейзажей далеких планет и фантастических межзвездных кораблей на одной из марок была репродукция картины "Селенодезисты", на которой два космонавта приветствуют висящий над лунным горизонтом голубой шар Земли. Название картины, правда, было изменено и на марке было написано просто "На Луне". Но внимательные филателисты сразу обратили внимание на странную тень в правом-нижнем углу картины, которая почему-то вышла за рамки изображения, словно закрывая продолжение названия. Да и на оригинале картины этой тени не было...


А.Соколов. Селенодезисты

Оказывается, при печати тиража подпись на марке действительно была другой: "На Луне. Восходит Земля ". Но затем кто-то заметил ошибку - ведь всем известно, что Луна обращена к Земле одной стороной, а значит, Земля не движется по лунному небосводу и не может восходить или заходить. На всем тираже была сделана надпечатка в виде тени...

Только никакой ошибки в этой подписи не было! Давайте немного подробнее разберемся в движении Луны.

Луна обращается вокруг Земли по эллиптической орбите, совершая один оборот (относительно звезд) за 27,3 суток и за такое же время Луна совершает один оборот вокруг своей оси. Однако движение по орбите неравномерно - в наиболее удаленной от Земли точке (апогее) Луна движется медленнее, в наиболее близкой (перигее) - быстрее. Естественно, и угловая скорость движения Луны по орбите изменяется, а вот угловая скорость вращения Луны вокруг своей оси постоянна, именно эта разница и приводит к небольшому "покачиванию" Луны по долготе относительно направления на Землю. - это хорошо видно на анимации двух снимков Луны.

Кроме того, лунная орбита немного наклонена к плоскости эклиптики и это также приводит к небольшому изменению положения центра Лунного диска, но уже в широтном направлении. Эти небольшие покачивания (до 8° по долготе и до 7° по широте в каждую сторону) называются либрациями. Они приводят к тому, что на небе Луны Земля постоянно движется по сложной кривой в области 16°x14°. А учитывая, что размер диска Земли при наблюдениях с Луны составляет около 2°, легко увидеть, что в районах Луны вблизи края видимого полушария Земля будет и восходить и заходить. Правда, заметить изменение положения Земли космонавтам, изображенным на картине, было бы довольно трудно - ведь восход (как и заход) продолжается не менее двух суток!

СОКОЛОВ
Андрей Константинович

(29.09.1931- 16.03.2007)
- художник-фантаст, народный художник РСФСР.

Окончил Московский архитектурный институт в 1955 году, с этого же времени - участник художественных выставок.

С детства любил фантастику и первые работы в жанре научно-фантастической живописи он посвятил роману Брэдбери «451 градус по Фаренгейту».

После запуска первого искусственного спутника Земли в 1957 году всё творчество А. Соколова посвящено теме освоения космоса - он первый в мире художник, который начал рисовать открытый космос, не выходя из мастерской.

Рисунки темперой на картоне и полотна, написанные маслом на холсте, отличает подробная пропись деталей конструкции космических кораблей, пейзажей, космических явлений. Некоторые его полотна представляют собой как бы сериалы: этапы строительства космической станции, высадка на Луне, Марсе, Венере, спутниках планет.

Творчество А.Соколова оказало влияние на работу других деятелей науки и культуры. Под влиянием его картины «Лифт в Космос» знаменитый фантаст Артур Кларк написал книгу «Фонтаны рая». Рассказ «Пять картин» Иван Ефремов посвятил Соколову.

Полотна Соколова выставлялись в Смитсоновском институте (США), в Дрезденской галерее, в музеях Берлина, Токио, Минска, многих городов России.