天文學基礎知識天文學研究意義

　　天文學是觀察和研究宇宙間天體的學科，它研究天體的分佈、運動、位置、狀態、結構、組成、性質及起源和演化，是自然科學中的一門基礎學科。以下是由小編整理關於天文學知識的內容，希望大家喜歡!

　　天文學小知識

　　天文學是觀察和研究宇宙間天體的學科，它研究天體的分佈、運動、位置、狀態、結構、組成、性質及起源和演化，是自然科學中的一門基礎學科。天文學與其他自然科學的一個顯著不同之處在於，天文學的實驗方法是觀測，通過觀測來收集天體的各種資訊。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。在古代，天文學還與曆法的制定有不可分割的關係。現代天文學已經發展成為觀測全電磁波段的科學。

　　天文學所研究的物件涉及宇宙空間的各種物體，大到月球、太陽、行星、恆星、銀河系、河外星系以至整個宇宙，小到小行星、流星體以至分佈在廣袤宇宙空間中的大大小小塵埃粒子。天文學家把所有這些物體統稱為天體。地球也是一個天體，不過天文學只研究地球的總體性質而一般不討論它的細節。另外，人造衛星、宇宙飛船、空間站等人造飛行器的運動性質也屬於天文學的研究範圍，可以稱之為人造天體。

　　天文學的起源可以追溯到人類文化的萌芽時代。遠古時代，人們為了指示方向、確定時間和季節，而對太陽、月亮和星星進行觀察，確定它們的位置、找出它們變化的規律，並據此編制曆法。從這一點上來說，天文學是最古老的自然科學學科之一。

　　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——望遠鏡及其後端接收裝置。在十七世紀之前，人們儘管已製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瞭望遠鏡，1609年伽裡略製成第一架天文望遠鏡，並作出許多重要發現，從此天文學跨入了用望遠鏡時代。在此後人們對望遠鏡的效能不斷加以改進，以期觀測到更暗的天體和取得更高的解析度。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。之後，隨著射電望遠鏡在口徑和接收波長、靈敏度等效能上的不斷擴充套件、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。二十世紀後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、射電波段擴充套件到包括紅外、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，併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。而在望遠鏡後端的接收裝置方面，十九世紀中葉，照相、分光和光度技術廣泛應用於天文觀測，對於探索天體的運動、結構、化學組成和物理狀態起了極大的推動作用，可以說天體物理學正是在這些技術得以應用後才逐步發展成為天文學的主流學科。

　　天文學始終是哲學的先導，它總是站在爭論的最前列。作為一門基礎研究學科，天文學在不少方面是同人類社會密切相關的。時間、晝夜交替、四季變化的嚴格規律都須由天文學的方法來確定。人類已進入空間時代，天文學為各類空間探測的成功進行發揮著不可替代的作用。天文學也為人類和地球的防災、減災作著自己的貢獻。天文學家也將密切關注災難性天文事件——如彗星與地球可能發生的相撞，及時作出預防，並作出相應的對策。

　　天文學研究方法

　　天文學研究的物件有極大的尺度，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。由於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於觀測資訊的不足，天文學家經常會提出許多假說來解釋一些天文現象。然後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。這也是天文學不同於其他許多自然科學的地方。

　　天文學的研究意義

　　天文學的研究對於我們的生活有很大的實際意義，對於人類的自然觀有很大的影響。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、方向和曆法。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五六千年了。天文學在人類早期的文明史中，佔有非常重要的地位。埃及的金字塔、歐洲的巨石陣都是很著名的史前天文遺址。哥白尼的日心說曾經使自然科學從神學中解放出來;康德和拉普拉斯關於太陽系起源的星雲說，在十八世紀形而上學的自然觀上打開了第一個缺口。

　　牛頓力學的出現，核能的發現等對人類文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的聯絡。當前，對高能天體物理、緻密星和宇宙演化的研究，能極大地推動現代科學的發展。對太陽和太陽系天體包括地球和人造衛星的研究在航天、測地、通訊導航等部門中都有許多應用。天文起源於古代人類時令的獲得和占卜活動。

　　天文學循著觀測-理論-觀測的發展途徑，不斷把人的視野伸展到宇宙的新的深處。隨著人類社會的發展，天文學的研究物件從太陽系發展到整個宇宙。現今，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。

　　天文學研究物件

　　天文學的研究物件是各種天體。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物件之一。最初，古人觀察太陽、月球和天空中的星星來確定時間、方向和曆法，並記錄天象。

　　隨著天文學的發展，人類的探測範圍到達了距地球約100億光年的距離，根據尺度和規模，天文學的研究物件可以分為：

　　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。

　　恆星層次

　　現在人們已經觀測到了億萬個恆星，太陽只是無數恆星中很普通的一顆。

　　星系層次

　　人類所處的太陽系只是處於由無數恆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。

　　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範圍，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於宇宙起源與未來的研究。對於宇宙起源問題的理論層出不窮，其中最具代表性，影響最大，也是最多人支援的的就是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。然後宇宙不斷地膨脹，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，物質由於引力作用開始塌縮，逐級成團。在宇宙年齡約10年時星系開始形成，並逐漸演化為現在的樣子。

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