0 引言：天文学入门

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1、仰望夜空SirPatrickMoore世界上只有两种东西是我们越思考越觉得它们深邃的：一个是我们头顶上浩瀚的星空，另一个就是我们心中的道德标准。———康德有物混成，先天地生。寂兮寥兮，独立而不改，周行而不殆，可以为天下母。——老子引言：天文学入门天文学是研究天体和宇宙的科学天体—宇宙中所有的星体统称为天体。研究它的位置、分布、运动、结构、物理状态、化学组成及演化规律。宇宙—时间、空间和所有天体的总称。“四方上下曰宇，往古来今曰宙”——汉代古籍《淮南子》除时间与空间是统一体之外，任何物质和它的运动也是统一的客观存在。天文学

2、往往引起人们神秘莫测的感觉，它研究的大都是遥不可及的东西，不能用尺量，不能用秤称，更不能改变它的条件。只能远远地看着，有关它的知识全靠人们依据观测推理取得。天文学的研究特点天文学研究的基础——观测（观察和测量）天文观测是一种“被动”的试验观测→理论→观测距离极远时标极长物理条件极端复杂（温度、密度、压强、磁场）天文学研究的距离尺度地球距离太阳：1.5亿公里，称为一个天文单位(AU)。距离太阳最近的恒星：半人马座a星，距离为4.22光年，一光年为94605亿公里。天文学常用的距离单位叫秒差距(pc)，相当于3.26光年。目

3、前人类观测到最远的天体距离我们131.4亿光年(GRB090429B，爆发时宇宙的年龄约为5亿年)。天文学研究的时间尺度人的生命：百年；坐地球上最快的飞船到距离太阳最近的恒星需17万年。恒星一生经历不同的演化阶段，时标从百万年到数亿年。宇宙的年龄约137亿年。为什么研究天文学1、时间服务2、经纬度、地球形状测量3、人造天体的发射及应用、导航服务4、全球性冰期，构造运动、生物灭绝与天文关系5、探索宇宙奥秘，揭示自然界规律6、探索地外生命和地外文明学科分支1．天体测量学：主要任务是研究和测定天体的位置和运动，并建立基本参考坐

4、标系和确定地面点的坐标。按照研究方法的不同，还可分为下列二级分支学科：球面天文学、方位天文学、实用天文学、天文地球动力学2．天体力学：天体力学是研究天体运动和天体形状的科学。它以万有引力定律为基础，研究天体在万有引力和其它力综合作用下的运动规律、天体自转和其它引力因素综合作用所具有的形状。3．天体物理学：天体物理学是运用物理学的技术、方法和理论，研究天体形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的科学。天文学与其他自然科学的关系天文与数学天文与地理（地学）天文与物理天文与化学天文与生物天文与人文：人类生存，哲学，宗教，政治

5、，文化人类的好奇心促进了天文学的发展，探索遥远天体的奥秘是人类永恒的追求与欲望。人类对宇宙的认识是由近及远，由现在到过去逐步扩展的，今天人类已经可以探测到约130亿光年以外的天体，观测到数以十亿计的星系。同时可看到130亿年前宇宙空间的景象。在公元1000年地球上只有几个地方：亚洲(特别是中国)中东和中美洲有天文学家。这些天文学家只知道绕太阳运行的8行星中的6个。尽管他们研究恒星，但他们并不知道恒星就像太阳一样，对于恒星与地球的距离也没有任何概念。1、埃及：天狼星与尼罗河泛滥；埃及金字塔2、巴比伦和亚述：制定历法，星期制

6、度形成3、希腊：同心圆理论；地球大小的测定；埃及金字塔：北纬30度，倾角30度中国古代天文学的辉煌成就对于中国人来说，天文学曾经是一门很重要的科学。历法是由皇帝颁布的，天文和历法一直是“正统”的儒家之学。日、月食的推算和观测太阳黑子的观测和记载彗星、新星的记载天文历法（阴阳历调和）五星动态、极光……盖天说：天圆如张盖，地方如棋盘。浑天说：认为天不是一个半球形﹐而是一整个圆球﹐地球在其中，就如蛋黄在鸡蛋内部一样。@《书经·胤征篇》记载：“乃季秋月朔，辰弗集于房……，瞽奏鼓，啬失驰，遮人走……”，描述了夏代仲康元年日食发生的

7、时候人们惊慌失措的场面。《诗经·小雅》中还以诗歌的形式记载着发生的日食：“十月之交，朔日辛卯，日有食之”。从我国春秋时期到清代同治十一年（公元前770年——公元1874年），有记载的日食共985次，其中年月不符，无日食可考的仅有８次，不及总数的1%。日、月食的推算和观测彗星、新星的观测到公元2000年人类的视野已扩大到包含整个宇宙。我们知道：1、太阳不过是银河系中一千亿颗恒星之一2、银河系是可见宇宙中大约一千亿个星系之一3、我们还可以用望远镜观测过去数十亿年前宇宙年轻时的面貌――那时它的年龄只有几十万年。所有这些观测都能

8、用暴胀的大爆炸理论进行解释，这一理论描述了自宇宙的头10－36秒以来宇宙经历了怎样的演化。公元3000年？？人们不可能预言那时天文学将迈向何处，但很清楚天文学和天体物理学面临的问题将会是：1、宇宙及其成员--星系、恒星和行星是如何形成的?2、它们是如何演化的?3、它们将来的命运是什么?4、宇宙中别的地方是否存在生命?