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1、浅谈对天文学的认识摘要：天文学是一门最古老的科学，天文学家观测行星、恒星、星系等各种天 体辐射，小到星际的分子，大到整个宇宙，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。由于科技的不断发展，人们对天文 学的定义，研究对象，研究范畴，学科分支等方面都取得了突破性的进展。天文学正 朝着高、精、尖的方向发展。关键字：天文学，研究对象，研究理论，发展方向天文学是研究天体的位置、分布运动、结构、物理状态、化学组成和演变规律的科学。它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。远古时候，人们为了根据生活的需 要而对太阳、月亮和星星进行观察，确定它们的位置、找出它们变化的规律
2、，并据此编制历 法，因此说天文学是最古老的自然科学学科之一。古代的天文学家因为没有可以凭借的工具，只能靠肉眼观察天空。我国自古以农 耕为主，春种秋收，季节最为重要。中国古代天文学家用来观测星象最重要的工具是浑 仪。在望远镜发明以前，浑仪是世界上最先进的天文观测工具。（现今存世最早的浑仪是明 代正统七年（1442）制成的，陈列在南京紫金山天文台）（位于紫金山天文台的浑仪）公元二世纪时，古希腊 天文学家托勒密提出的地心说，这一学说统治了西方对宇 宙的认识长达1000多年。十六世纪，波兰天文学家哥白尼提出新的宇宙体系的理论一日心说，天文学的发展进入了全新的阶段，使天文学摆脱宗教的束缚，并在此后的一个
3、 半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学，向着寻求造成这种运动力学机制 的天体力学发展。到了 1610年，意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜，成为最 早使用望远镜研究太空的人之一。人类第一次通过望远镜观察到了太阳黑子、月球和其他一些行星表面的状况。在同时代， 牛顿创立牛顿力学，使天文学出现了一个新的 分支学科一一天体力学。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
4、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。20世纪50年代，射电望远镜开始应用。到了 20世纪60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，通过发射的航天探测器来了解某些太空信息。除可见光外，天体的 紫外 线、红外线、无线电波、X射线、y射线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到 巨大发展，也对现代天文学产生很大影响。（伽利略的折射望远镜）（射电望远镜）随着天体科学的发展，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延伸到包括行
5、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。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，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，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。现在研究天文学中最热门、也是
6、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 最多人支持的就是1948年美国科学家伽莫夫等人提岀的大爆炸理论。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。大爆炸发生后，宇宙中的物质开始是聚集在一个小的体积内，温度很高。而随着宇宙的膨胀温度逐步 下降，大约3分钟后质子与中子开始结合形成轻元素氢和氦，即今天宇宙中主要的两 种物质组成，其比重是氢占77%，氦占23%。根据宇宙大爆炸学的观点，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。在众多的恒星中，最后可能形成三种产物，即白矮星
7、、中子星或黑洞。（白矮星 Whi te Dwarf）（冷却中的中子星NeutronStar ）保洞）在2006年8月24日在捷克首都布拉格举行的第26届国际天文学大会中确认了 矮行星的称谓与定义，关于矮行星的描述如下：1、以轨道绕着太阳的天体；2、有足够的质量以自身的 重力克服固体应力，使其达到流体静力学平衡的形状（几乎是球形 的）；3、未能清除在近似轨道上的其它小 天体; 4、不是行星的卫星，或是其它非恒 星的天体。在行星的基本定义上，科学家们大致上认同这样的说法：直接围绕恒星运行的天体，由于自身重力作用具有球状外形，但是也不能大到足够让其内部发生核子 融合。矮行星的家族成员有冥王星、卡戎星
8、、齐娜星、谷神星。矮行的基本特点是外幔 和表面由冰冻的水和气体元素组成的一些低熔点的 化合物组成，有的其中混杂着的一 些由重元素化合物组成的岩石质的矿物质，厚度占星体半径的比例相对较大，但所占 星体相对质量却不大，内部可能有一个岩石质占主要物质组成部分的核心，占星体质 量的绝大部分，星体体积和总质量不大，平均密度较小，一些大行星的卫星也具有这 种类似冰矮星的结构。中子星（neutron star ）又名波霎。它是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生 超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一。简而言之，即质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于恒星和黑洞的星体，其密度比地球上任何物
9、质密度大相当多倍。中子星的表面温度约为一百一万度，辐射 X射线、Y射线和 和可见光。中子星有极强的磁场，它使中子星沿着磁极方向发射束状无线电波（射电 波）。中子星自转非常快，能达到每秒几百转。中子星的磁极与两极通常不吻合，所 以如果中子星的磁极恰好朝向地球，那么随着自转，中子星发出的射电波束就会像一 座旋转的灯塔那样一次次扫过地球，形成射电脉冲。人们又称这样的天体为“脉冲星”。天文学家称由于恒星死亡形成的天体为恒星级黑洞。一般认为，宇宙中的大多 数黑洞是由恒星坍缩形成的。此外，在许多恒星系的中心也有一个因引力坍缩而形成 的超大质量黑洞，比如在类星体星系的中心。在宇宙诞生初期可能曾经形成过很多微
10、 型黑洞（太初黑洞），这些黑洞的体积很小，质量相当于一座大山,黑洞本身不可见， 但可以用至少两种方法检测出它的存在。当一个黑洞吸引尘埃、气体或恒星时，它的 强大引力会把这些物质撕碎成原子微粒，原子微粒会从黑洞的边缘沿螺旋线坠向中心， 速度会越来越快，直至达到每秒九百多公里。当物体被黑洞吞没时，会因为互相碰撞 而使温度上升到几百万度，并发出X射线和Y射线。在宇宙中，只有黑洞能使物体在 密集的轨道上加速到如此高的速度； 也只有黑洞才会以这种方式发射X射线和Y射线。 任何物质或辐射到达黑洞边缘，越过它的视界就永远消失了。在黑洞的奇点附近，现 有的任何物理定律都是不适用的。黑洞的奇点和我们现已认识的宇
11、宙中的所有物质状 态截然不同。到目前为止，还没有任何科学方法能用来测量黑洞。随着人类社会的发展，天文学的研究对象从 太阳系发展到整个宇宙。天文学的 研究范畴和天文的概念也在不断发展和更新。通过天文学基础知识的学习，我们对天 文学的定义、研究方向、研究领域、研究理论以及矮行星和中子星等重要的天体有了 系统的了解。它丰富了我们的天体知识体系，也拓宽了我门的知识面。我期待天文学 取得更大的进展，也期待我国的天文学科学发展越来越好。附录：参考文献:1 :基础天文学；2 :天文学教程。我对于选修课天文学概论的认识和建议哲学家康德说过，有两种东西，我对它们的思考越是深沉和持久，它们在我心灵中唤起 的惊奇和
12、敬畏就会日新月异，不断增长，这就是我头上的星空和心中的道德定律。我很喜欢看星星，仰望夜空。我觉得夜空是静美的，神秘的。每次仰望深蓝色的夜空都 会带给我不同的感觉，站在夜空下，我便发现了自己的渺小，宇宙的壮阔无边。以前的我只是会单纯的看星星，看天空，却并不了解天文知识，对于夜空中的星星，更 是除了北斗七星之外就不认识几个了。在天文课上，我进一步认识了主要的行星以及太阳， 也接触了像星云、中子星、脉冲星、黑洞等的新知识。上天文概论课对我的英语学习也有一 定的帮助，比如，我知道了milkway （银河），star （专指恒星），也知道了各个星座的由来。 此外，我十分喜欢老师放的科普视频，通过科学家生
13、动的讲述，我了解了更多的知识，也深 深地被神秘的宇宙折服。以下是我对这门课程的几点小建议。1、多增加一些实践性的环节。比如，如果有条件的话，是否可以向国外的课堂一样，老 师通过一些简单的工具或是实验设备向我们展示科学原理，这样可以使课堂更活跃，也可以 让同学们对知识的理解更深刻。2、增加实际观察的环节。天文学是一门需要观察星空的课程，平时我也经常看星星，但 由于知识水平所限，对于星空很是茫然，不知道具体的恒星名称或是星座名称。如果能在理 论课程的基础上增加观察星空的实践环节，我想会使课程更加具体可感，更有意义。3、进行一些对于望远镜的介绍。望远镜是观察星空必不可少的工具，老师可以介绍一些 有关业余天文望远镜的知识，以及业余天文观测的相关内容。我们生活在宇宙中，却对宇宙不甚了解。通过本课程，我对自然科学有了更多地了解， 虽然认识不深，但是我觉得，了解天文学知识像是为我打开了一扇别样的窗，让我看到了一 个不一样的世界。 由于以上内容与论文无太大联系，所以我附在了论文后面，请老师谅解。
