下面就簡談一下我對天文學的認識:
天文學的性質:當您抬頭仰望天空時,您知道那些閃閃發光的東西是什么嗎一些是行星,但多數為恒星,還有一些是巨大的星系,每個星系中都有成百上千億顆恒星。天文學就是研究宇宙中的行星、恒星以及星系的科學。天文學家的任務就是解釋我們在夜空中所看到的各種天體,他們還致力于了解其他一些東西,例如,恒星的年齡以及他們與地球之間的距離等等。內容包括天體的構造、性質和運行規律等。主要通過觀測天體發射到地球的輻射,發現并測量它們的位置、探索它們的運動規律、研究它們的物理性質、化學組成、內部結構、能量來源及其演化規律?,F在天文學按研究方法分類已形成天體測量學、天體力學和天體物理學三大分支學科。按觀測手段分類已形成光學天文學、射電天文學和空間天文學幾個分支學科。
同時天文學是簡潔,優美的,令人陶醉的!不少人認為天文學離現實生活很遠,其實這也對,但說的不夠嚴謹!天文學不僅是一門自然科學,而且還是一門自然哲學,吸引無數人研究!總的來說,天文學是一門古老而又年輕的科學!天文學的發展歷程象征著人類文明的成果與輝煌!
天文學的歷史:古代的天文學家通過觀測太陽、月球和其他一些天體及天象,確定了時間、方向和歷法。這也是天體測量學的開端。如果從人類觀測天體,記錄天象算起,天文學的歷史至少已經有5、6千年了。天文學在人類早期的文明史中,占有非常重要的地位。埃及的金字塔、歐洲的巨石陣都是很著名的史前天文遺址。
天文學就本質上說是一門觀測科學。天文學上的一切發現和研究成果,離不開天文觀測工具--望遠鏡及其后端接收設備。在十七世紀之前,人們盡管已制作了不少天文觀測儀器,如中國的渾儀、簡儀,但觀測工作只能靠肉眼。
1608年,荷蘭人李波爾賽發明了望遠鏡,1609年伽里略制成第一架天文望遠鏡,并作出許多重要發現,從此天文學跨入了用望遠鏡時代。在此后人們對望遠鏡的性能不斷加以改進,以期觀測到更暗的天體和取得更高的分辨率。1932年美國人央斯基用他的旋轉天線陣觀測到了來自天體的射電波,開創了射電天文學。1937年誕生第一臺拋物反射面射電望遠鏡。之后,隨著射電望遠鏡在口徑和接收波長、靈敏度等性能上的不斷擴展、提高,射電天文觀測技術為天文學的發展作出了重要的貢獻。二十世紀后50年中,隨著探測器和空間技術的發展以及研究工作的深入,天文觀測進一步從可見光、射電波段擴展到包括紅外、紫外、X射線和γ射線在內的電磁波各個波段,形成了多波段天文學,并為探索各類天體和天文現象的物理本質提供了強有力的觀測手段,天文學發展到了一個全新的階段。
天文學的研究對象和領域:天文學的研究對象是各種天體。地球也是一個天體,因此作為一個整體的地球也是天文學的研究對象之一。最初,古人觀察太陽、月球和天空中的星星來確定時間、方向和歷法,并記錄天象。
隨著天文學的發展,人類的探測范圍到達了距地球約100億光年的距離,根據尺度和規模,天文學的研究對象可以分為:
行星層次:包括行星系中的行星、圍繞行星旋轉的衛星和大量的小天體,如小行星、彗星、流星體以及行星際物質等。太陽系是目前能夠直接觀測的唯一的行星系。但是宇宙中存在著無數像太陽系這樣的行星系統。
恒星層次:現在人們已經觀測到了億萬個恒星,太陽只是無數恒星中很普通的一顆。
星系層次:人類所處的太陽系只是處于由無數恒星組成的銀河系中的一隅。而銀河系也只是一個普通的星系,除了銀河系以外,還存在著許多的河外星系。星系又進一步組成了更大的天體系統,星系群、星系團和超星系團。整個宇宙:一些天文學家提出了比超星系團還高一級的總星系。按照現在的理解,總星系就是目前人類所能觀測到的宇宙的范圍,半徑超過了100億光年。
在天文學研究中最熱門、也是最難令人信服的課題之一就是關于宇宙起源與未來的研究。對于宇宙起源問題的理論層出不窮,其中最具代表性,影響最大,也是最多人支持的的就是1948年美國科學家伽莫夫等人提出的大爆炸理論。根據現在不斷完善的這個理論,宇宙是在約137億年前的一次猛烈的爆發中誕生的。然后宇宙不斷地膨脹,溫度不斷地降低,產生各種基本粒子。隨著宇宙溫度進一步下降,物質由于引力作用開始塌縮,逐級成團。在宇宙年齡約10年時星系開始形成,并逐漸演化為今天這樣。
天文學的研究方法和手段:天文學研究的對象有極大的尺度,極長的時間,極端的物理特性,因而地面試驗室很難模擬。因此天文學的研究方法主要依靠觀測。由于地球大氣對紫外輻射、X射線和γ射線不透明,因此許多太空探測方法和手段相繼出現,例如氣球、火箭、人造衛星和航天器等。
天文學的理論常常由于觀測信息的不足,天文學家經常會提出許多假說來解釋一些天文現象。然后再根據新的觀測結果,對原來的理論進行修改或者用新的理論來代替。這也是天文學不同于其他許多自然科學的地方。
天文學和占星術:天文起源于古代人類時令的獲得和占卜活動。是以觀察及解釋天體的物質狀況及事件為主的學科。主要研究天體的分布、運動、位置、狀態、結構、組成、性質及起源和演化。在古代,天文學還與歷法的制定有不可分割的關系。天文學與其他自然科學不同之處在于,天文學的實驗方法是觀測,通過觀測來收集天體的各種信息。因而對觀測方法和觀測手段的研究,是天文學家努力研究的一個方向。
天文學的研究對于我們的生活有很大的實際意義,如授時、編制歷法、測定方位等。天文學的發展對于人類的自然觀有很大的影響。哥白尼的日心說曾經使自然科學從神學中解放出來;康德和拉普拉斯關于太陽系起源的星云說,在十八世紀形而上學的自然觀上打開了第一個缺口。
天文學的一個重大課題是各類天體的起源和演化。天文學的主要研究方法是觀測,不斷的創造和改良觀測手段,也就成了天文學家們不懈努力的一個課題。天文學和其他學科一樣,都隨時同許多鄰近科學互相借鑒,互相滲透。天文觀測手段的每一次發展,又都給應用科學帶來了有益的東西。