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首頁 > 科學論文 > > 學習天文學基礎課程的幾點收獲
學習天文學基礎課程的幾點收獲
>2022-09-16 09:00:00

天文學基礎課本上對天文方面的知識都是淺談輒止,而我們也就只有通過看看課外書籍或者新聞來了解那神秘的未知世界。2005年“神舟六號”載人航天飛船的成功升天與著陸,讓我們看到了以前遙不可及的星際并不是夢想。嫦娥奔月一直只是作為一個神話故事,而浩瀚的宇宙亦是那么的遙不可及,而今飛天夢想的實現,宇宙以不再是秘密!

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。

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