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〖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...全部
〖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,除了银河系以外,还存在着许多的河外星系。星系又进一步组成了更大的天体系统,星系群、星系团和超星系团。
整个宇宙 :
一些天文学家提出了比超星系团还高一级的总星系。
按照现在的理解,总星系就是目前人类所能观测到的宇宙的范围,半径超过了100亿光年。
在天文学研究中最热门、也是最难令人信服的课题之一就是关于宇宙起源与未来的研究。对于宇宙起源问题的理论层出不穷,其中最具代表性,影响最大,也是最多人支持的的就是1948年美国科学家伽莫夫等人提出的大爆炸理论。
根据现在不断完善的这个理论,宇宙是在约137亿年前的一次猛烈的爆发中诞生的。然后宇宙不断地膨胀,温度不断地降低,产生各种基本粒子。随着宇宙温度进一步下降,物质由于引力作用开始塌缩,逐级成团。在宇宙年龄约10年时星系开始形成,并逐渐演化为今天的样子。
〖天文学的研究方法与手段〗
天文学研究的对象有极大的尺度,极长的时间,极端的物理特性,因而地面试验室很难模拟。因此天文学的研究方法主要依靠观测。由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明,因此许多太空探测方法和手段相继出现,例如气球、火箭、人造卫星和航天器等。
天文学的理论常常由于观测信息的不足,天文学家经常会提出许多假说来解释一些天文现象。然后再根据新的观测结果,对原来的理论进行修改或者用新的理论来代替。这也是天文学不同于其他许多自然科学的地方。
〖天文学与占星术〗
天文学应当和占星术分开。后者是一种试图通过天体运行状态来预测一个人命运的伪科学。尽管两者的起源相似,在古代常常混杂在一起。但当代的天文学与占星术却有着明显的不同:现代天文学是使用科学方法,以天体为研究对象的学科;而占星术则通过比附,联想等方法把天体位置和人事对应;概而言之,占星学着眼于预测人的命运。
〖展望〗 天文学已进入一个崭新的阶段。多年来,天文观
测手段已从传统的光学观测扩展到了从射电、红外、紫外到
X射线和γ射线的全部电磁波段 。这导致一大批新天体和新
天象的发现,例如,类星体、活动星系、脉冲星、微波背景
辐射、星际分子 、X射线双星 、γ射线源等等,使得天文研
究空前繁荣和活跃 。
口径2米 级的空间望远镜已经进入轨道
开始工作。一批口径10米级的光学望远镜将建成。射电方面
的甚长基线干涉阵和空间甚长基线干涉仪,红外方面的空间
红外望远镜设施,X射线方面的高级X射线天文设施等不久都
将问世。
γ射线天文台已经投入工作。这些仪器的威力巨大,
远远超过现有的天文设备。可以预料,这些天文仪器的投入
使用必将使天文学注入新的生命力,使人们对宇宙的认识提
高到一个新的水平,天文学正处在大飞跃的前夜。
“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、数学、生物等一样,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。
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