530小说>青春校园>神话传说>【天文学】

〖学科简介〗

天文学是研究天体、宇宙的结构和发展的科学,内容包括天体的构造、性质和运行规律等。

当您抬头仰望天空时,您知道那些闪闪发光的东西是什么吗?一些是行星,但多数为恒星,还有一些是巨大的星系,每个星系中都有成百上千亿颗恒星。天文学就是研究宇宙中的行星、恒星以及星系的科学。天文学家的任务就是解释我们在夜空中所看到的各种天体,他们还致力于了解其他一些东西,例如,恒星的年龄以及他们与地球之间的距离等等。

“几乎所有的自然科学分支研究的都是地球上的现象,只有天文学从它诞生的那一天起就和我们头顶上可望而不可及的灿烂的星空联系在一起。天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射,小到星际的分子,大到整个宇宙。天文学家测量它们的位置,计算它们的轨道,研究它们的诞生,演化和死亡,探讨它们的能源机制。天文学和物理学、数学、地理学、生物学等一样,是一门基础学科。

牛顿力学的出现,核能的发现等对人类文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的联系。当前,对高能天体物理、致密星和宇宙演化的研究,能极大地推动现代科学的发展。对太阳和太阳系天体包括地球和人造卫星的研究在航天、测地、通讯导航等部门中有许多应用。”(南京大学天文系黄天衣教授)

天文起源于古代人类时令的获得和占卜活动。是以观察及解释天体的物质状况及事件为主的学科。主要研究天体的分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化。在古代,天文学还与历法的制定有不可分割的关系。天文学与其他自然科学不同之处在于,天文学的实验方法是观测,通过观测来收集天体的各种信息。因而对观测方法和观测手段的研究,是天文学家努力研究的一个方向。

〖看得更远〗

自古以来,人类一直对恒星和行星十分感兴趣。古代的天文学家仅仅依靠肉眼观察天空,1608年,人们发明了望远镜,此后,天文学家就能够更清楚的观察恒星和行星了。意大利科学家伽利略,就是最早使用望远镜研究太空的人之一。今天天文学家使用许多不同类型的望远镜来收集宇宙的信息。有些望远镜可以收集到来自遥远天体的微弱亮光,如x射线。绝大多数望远镜是安放在地球上的,但也有些望远镜被放置在太空中,沿着轨道运转,如哈勃太空望远镜。现在,天文学家还能够通过发射的航天探测器来了解某些太空信息。

〖历史〗

古代的天文学家通过观测太阳、月球和其他一些天体及天象,确定了时间、方向和历法。这也是天体测量学的开端。如果从人类观测天体,记录天象算起,天文学的历史至少已经有5、6千年了。天文学在人类早期的文明史中,占有非常重要的地位。埃及的金字塔、欧洲的巨石阵都是很著名的史前天文遗址。

天文学的研究范畴和天文的概念从古至今不断发展。在古代,人们只能用肉眼观测天体。2世纪时,古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。直到16世纪,波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论——日心说。到了1610年,意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜,首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。在同时代,牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个新的分支学科天体力学。天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段,在天文学的发展历史上,是一次巨大的飞跃。

19世纪中叶天体摄影和分光技术的发明,使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律,从而更加深入到问题本质,从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。这又是天文学的一次重大飞跃。

1950年代,射电望远镜开始应用。到了1960年代,取得了称为“天文学四大发现”的成就:微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。而与此同时,人类也突破了地球束缚,可到天空中观测天体。除可见光外,天体的紫外线、红外线、无线电波、x射线、γ射线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到巨大发展,也对现代天文学成就产生很大影响。

〖研究对象和领域〗

天文学的研究对象是各种天体。地球也是一个天体,因此作为一个整体的地球也是天文学的研究对象之一。最初,古人观察太阳、月球和天空中的星星来确定时间、方向和历法,并记录天象。

随着天文学的发展,人类的探测范围到达了距地球约100亿光年的距离,根据尺度和规模,天文学的研究对象可以分为:

行星层次:

包括行星系中的行星、围绕行星旋转的卫星和大量的小天体,如小行星、彗星、流星体以及行星际物质等。太阳系是目前能够直接观测的唯一的行星系。但是宇宙中存在着无数像太阳系这样的行星系统。

恒星层次:

现在人们已经观测到了亿万个恒星,太阳只是无数恒星中很普通的一颗。

星系层次:

人类所处的太阳系只是处于由无数恒星组成的银河系中的一隅。而银河系也只是一个普通的星系,除


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