Введение.

АСТРОФИЗИКА, раздел астрономии, изучающий небесные тела, их системы и пространство между ними на основе исследования происходящих во Вселенной физических процессов и явлений. Астрофизика изучает небесные объекты любых масштабов, от космических пылинок до межгалактических структур и Вселенной в целом, а также все виды полей (гравитационные, магнитные, электромагнитного излучения) и геометрические свойства самого космического пространства. Целью астрофизических исследований является понимание строения, взаимодействия и эволюции небесных тел, их систем и Вселенной как целого. Основным методом исследования в астрофизике служит не активный эксперимент (как в физике, химии и т.п.), а пассивное наблюдение. Диапазон физических параметров -- плотности, температуры, давления, напряженности магнитного поля и т.п., с которыми приходится иметь дело в астрофизике, далеко превосходит то, что достижимо в земных лабораториях. Поэтому многие виды астрофизических объектов выступают в роли уникальной физической лаборатории, предоставляющей возможности для изучения вещества и полей в экстремальных условиях. Это делает астрофизику неотъемлемой частью физики.

Обычно астрофизику подразделяют на наблюдательную и теоретическую, хотя в последние десятилетия 20 в. граница между ними стала весьма размытой. В зависимости от того, откуда проводятся наблюдения, различают наземную и внеатмосферную наблюдательную астрофизику. По объектам исследования в астрофизике выделяют физику Солнечной системы, гелиофизику (изучение Солнца), физику звезд и межзвездной среды, галактическую (объект исследования - наша Галактика) и внегалактическую астрономию (объекты за пределами Галактики), космологию (изучение Вселенной как целого). Подавляющая часть информации в астрофизике получается путем регистрации и анализа электромагнитного излучения небесных тел. В зависимости от того, в каком спектральном диапазоне ведутся наблюдения, различают оптическую наблюдательную астрофизику (сложившуюся еще в 19 в.), радиоастрономию (ставшую самостоятельным разделом астрофизики в середине 20 в.), ультрафиолетовую и рентгеновскую астрономию (получившую широкое развитие с 1970-х гг.), инфракрасную, субмиллиметровую и гамма-астрономию. Несколько особняком стоят астрофизика космических лучей (оформившаяся в 1960-е гг.), нейтринная астрофизика (зародившаяся в 1970-е гг.) и делающая первые шаги гравитационно-волновая астрономия. В зависимости от спектрального разрешения регистрируемого потока электромагнитного излучения различают астрофотометрию (низкое разрешение) и астроспектроскопию (разрешение, достаточное для регистрации спектральных линий). Астрополяриметрия исследует поляризационные характеристики излучения астрономических объектов.

С момента своего зарождения в середине 19 в. роль астрофизики в изучении Вселенной быстро возрастала. В 20 в. она заняла в астрономии доминирующее положение. Стремительное развитие астрофизики с начала 20 в. было обусловлено, с одной стороны, общим техническим прогрессом, приведшим к радикальным изменениям в технике астрофизических наблюдений, с другой стороны - с развитием физики. Особенно важное влияние на астрофизику оказало появление квантовой механики (1920-е гг.) и ядерной физики (30 -- 50-е гг. 20 в.). Постепенно возрастала и к началу 21 в. стала играть важнейшую роль в астрофизике также общая теория относительности.

Астрономия -- одна из самых древних наук. Вначале астрономия носила религиозный и прикладной характер. Первые ``каменные календари'', где отмечались точки восхода и захода Солнца в дни равноденствий и солнцестояний, датируются около 2-20 тыс. лет до н.э. (например, Стоунхендж в Англии, ``каменные сундуки'' в Хакассии (Красноярский край), ``обсерватории'' в Армении и т.д.). Стоунхендж настолько стар, что в эпоху античности его истинная история была забыта. К настоящему времени доказано, что Стоунхендж -- это своего рода лунно-солнечный календарь. Каждый его камень, каждая лунка, а также ряд линий, проведенных от наблюдателя, соответствуют определенной конфигурации Земля-Луна-Солнце.
Большое количество текстов, посвященных астрономическим наблюдениям в Египте, относятся ко времени Среднего (2052-1786 г. до н.э.) и Нового царства (1554-1072 г. до н.э.). Существовала ли астрономия во времена Древнего царства (2664-2155 г. до н.э.) науке не известно. Единственный текст эпохи Древнего царства, имеющий отношение к астрономии, -- это табличка из слоновой кости, найденная в гробнице в Абидосе, на которой вырезан текст: ``Сотис -- предвестник нового года и наводнений'' (существуют и другие переводы этой надписи, например, ``Сотис блистающая взошла на небе и Нил выходит из своих берегов'').

В Вавилоне и Ассирии астрономия получила большее развитие, чем в Египте. Старовавилонская цивилизация (XIX -XVI век до н.э.) продолжает традиции более древней цивилизации шумеров (клинопись, запись чисел, методы наблюдений и регистрации результатов). В Вавилоне этого времени уже составлялись астрологические прогнозы, основанные на перемещении Луны и состоянии неба в день, когда месяц становился виден в начале нового года. До нас дошла обширная серия клинописных текстов астрологии второго тысячелетия до н.э. (серия ``Энума Ану Энлиль'') в которой содержится около 7000 предзнаменований, составленных с использованием наблюдений Венеры, Солнца, Луны, планет, звезд, общего состояния неба и сумеречного сегмента.

На востоке астрономия была наиболее развита в Китае. Китайские авторы относят возникновение астрономии как науки ко второму тысячелетию до нашей эры. Однако в Китае нет астрономических документов того времени (по крайней мере, они неизвестны европейцам). Регулярные астрономические наблюдения в Китае начались в первом тысячелетии до н.э.

На территории бывшего Советского Союза самые древние памятники, связанные с астрономией, связаны с цивилизацией Урарту (территория современной Армении).

Однако наукой астрономия стала лишь тогда, когда от разрозненных сведений о небе перешли к их систематическому изучению, стали исследовать как особую часть природы, вне зависимости от того, нужно это для хозяйственной деятельности или нет.

Первые попытки в этом направлении были сделаны Аристотелем (Греция, 5 в. до н.э.), но особый, неоценимый вклад в становление астрономии как науки сделал Гиппарх (Греция, 2 в. до н.э.). Он составил каталог около 6 тыс. звезд, изобрел армиллярную сферу, открыл явление прецессии, систематизировал сведения о небе.