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天文學(xué)的歷史

早在16世紀(jì)以前，中國(guó)的天象觀(guān)測(cè)已經(jīng)達(dá)到非常精確的程度。中國(guó)古代天文學(xué)家設(shè)計(jì)制造出很多精巧的觀(guān)測(cè)儀器，通過(guò)恒星觀(guān)測(cè)，議定歲時(shí)，上百次地改進(jìn)歷法。我國(guó)是世界上古代天項(xiàng)紀(jì)錄最多也最系統(tǒng)的國(guó)家，從殷商時(shí)代的甲骨文鐘就可以找到當(dāng)時(shí)的天象紀(jì)錄，我國(guó)歷史上關(guān)于新星和超新星的記錄約有80條，占全世界這類(lèi)紀(jì)錄的90%。在西方，古代天文學(xué)家傾注很大力量，研究行星在星空背景中的運(yùn)動(dòng)。他們年復(fù)一年、精益求精地測(cè)量行星的位置和分析行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，終于導(dǎo)致了中世紀(jì)哥白尼日心學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立。這給當(dāng)時(shí)的宗教勢(shì)力以有力的打擊，是歷史上自然科學(xué)的一次輝煌勝利。

日心說(shuō)的發(fā)展到十七世紀(jì)達(dá)到頂峰，牛頓把力學(xué)概念應(yīng)用于行星運(yùn)動(dòng)的研究上，發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證了萬(wàn)有引力定律和力學(xué)定律，并創(chuàng)立了天文學(xué)的一個(gè)新的分支——天體力學(xué)。天體力學(xué)的誕生，使天文學(xué)從單純的描述天體的幾何關(guān)系，進(jìn)入到研究天體之間相互作用的階段。

在牛頓以后的二百年中，天體力學(xué)的發(fā)展給應(yīng)用數(shù)學(xué)以有力的推動(dòng)。從微積分到現(xiàn)在的數(shù)學(xué)物理方法，已成為現(xiàn)代科學(xué)中必不可少的工具。

天體之間的引力作用雖然說(shuō)明了許多天文現(xiàn)象，卻不足以闡明天體的本質(zhì)。十九世紀(jì)中葉以來(lái)，物理學(xué)的重大發(fā)展把天文學(xué)推進(jìn)到一個(gè)新的階段。以測(cè)量天體亮度和分析天體光譜為起點(diǎn)的天體物理學(xué)稱(chēng)為天文學(xué)的一個(gè)新的生長(zhǎng)點(diǎn)。

十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初，量子理論、相對(duì)論、原子核物理和高能物理的創(chuàng)立，給了天文學(xué)以新的理論工具。研究天體的化學(xué)組成、物理性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和演化規(guī)律，是人類(lèi)對(duì)天體的認(rèn)識(shí)深入到問(wèn)題的本質(zhì)。天體物理學(xué)使天文學(xué)家們可以有根有據(jù)地談?wù)撎祗w的演化。天體物理學(xué)的誕生標(biāo)志著現(xiàn)代天文學(xué)的起點(diǎn)。天文觀(guān)測(cè)也在這時(shí)進(jìn)入到一個(gè)新的階段。

回顧十七世紀(jì)以前，人們?cè)诼�長(zhǎng)的年代里只是靠肉眼來(lái)觀(guān)測(cè)天象，能看到的星星不過(guò)六、器千克。十七世紀(jì)，伽利略首創(chuàng)的天文望遠(yuǎn)鏡，使人類(lèi)的眼界突然大大開(kāi)闊。隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，望遠(yuǎn)鏡的口徑越來(lái)越大，人類(lèi)的視野從我們周?chē)�的太�?yáng)系，擴(kuò)大到銀河系，又?jǐn)U大到河外星系。

目前，各種望遠(yuǎn)鏡的視野里，有種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容豐富的遙遠(yuǎn)而暗弱的天文對(duì)象呈現(xiàn)出來(lái)。二十世紀(jì)初以來(lái)，直徑2米到6米的大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展，尤其是近三四十年來(lái)射電天文學(xué)和空間天文學(xué)的相繼誕生，是天文觀(guān)測(cè)手段不但具有空前的探測(cè)能力和精度，而且是天文學(xué)的領(lǐng)域擴(kuò)展到整個(gè)電磁波段。十分明顯，我們的時(shí)代正在經(jīng)歷著天文學(xué)的一次新的巨大飛躍。

觀(guān)測(cè)手段的飛躍使天體物理學(xué)進(jìn)入空前活躍的階段。如果說(shuō)天體物理學(xué)在它誕生之初就對(duì)物理學(xué)做出某些貢獻(xiàn)，那么最近天文學(xué)上接連發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象，可以說(shuō)給物理學(xué)以一連串的沖擊。像紅外源、分子源、天體微波激射源的發(fā)現(xiàn)對(duì)恒星形成的研究提供了重要的線(xiàn)索;脈沖星、X射線(xiàn)源、γ射線(xiàn)源的測(cè)定，則推動(dòng)了恒星演化的研究;星際分子的發(fā)現(xiàn)，吸引了生物學(xué)界和化學(xué)界的注意;類(lèi)星體、射電星系和星系核活動(dòng)等高能現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，對(duì)以至的物理學(xué)規(guī)律提出了尖銳的挑戰(zhàn);結(jié)合各種類(lèi)型星體觀(guān)測(cè)資料的積累和分析，星系演化和大尺度宇宙學(xué)的觀(guān)測(cè)研究也已提到日程上來(lái)。

自從人造衛(wèi)星上天以來(lái)，日地空間物理學(xué)已經(jīng)取得了大量的新結(jié)果;宇宙飛船遠(yuǎn)訪(fǎng)行星，以及在月球、火星、金星上的著陸考察，使太陽(yáng)系的構(gòu)成和演化的研究展現(xiàn)出嶄新的局面。

人們看到廣闊無(wú)邊的宇宙空間有著地面實(shí)驗(yàn)室難以模擬的物理?xiàng)l件：高真空度，中子星內(nèi)部每立方厘米10億噸的高密度、脈沖星表面高達(dá)一萬(wàn)億高斯的磁場(chǎng)、恒星內(nèi)部和恒星爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生的超過(guò)100億度的高溫、一些星系和星系核拋射物質(zhì)所具有的極高速度……。

這些可能正孕育著人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的一次新的突破。光學(xué)、射電和空間觀(guān)測(cè)手段的發(fā)展，將反過(guò)來(lái)促進(jìn)觀(guān)測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展，從而再導(dǎo)致更多的新發(fā)現(xiàn)。在這樣的背景下，當(dāng)前的天文學(xué)領(lǐng)域?qū)⑷找婕�中天文學(xué)、力學(xué)、高能物理學(xué)等離子體物理學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)的重大課題，成為富有生命力的多學(xué)科交叉點(diǎn)。

天文學(xué)的學(xué)科分支

在天文學(xué)的悠久歷史中，隨著研究方法的發(fā)展，先后創(chuàng)立了天體測(cè)量學(xué)、天體力學(xué)和天體物理學(xué)。它們是按研究方法分類(lèi)的學(xué)科。

到二十世紀(jì)三十年代為止，所有的天文觀(guān)測(cè)都是用光學(xué)手段進(jìn)行的。但是，在此后的時(shí)間里，射電天文和空間天文的手段相繼出現(xiàn)，開(kāi)展了對(duì)天體的無(wú)線(xiàn)電和天體的紅外、紫外、X射現(xiàn)和γ射線(xiàn)的觀(guān)測(cè)。射電天文學(xué)和空間天文學(xué)就成為按觀(guān)測(cè)手段分類(lèi)的新學(xué)科。

按照傳統(tǒng)的觀(guān)念，學(xué)科分支應(yīng)該是根據(jù)研究對(duì)象來(lái)區(qū)分的。天文對(duì)象可分為太陽(yáng)系、太陽(yáng)、銀河系、河外星系和“物理宇宙”。這里將太陽(yáng)作為一個(gè)特殊的恒星，把銀河系作為一個(gè)特殊的星系，以突出它們的地位。當(dāng)然，這些不同的天文學(xué)層次之間的界限使分明的，但對(duì)它們所有的研究方法和觀(guān)測(cè)手段則是大同小異的。因此對(duì)天文學(xué)來(lái)說(shuō)，按研究對(duì)象的學(xué)科分類(lèi)，輔以研究方法和觀(guān)測(cè)手段的分類(lèi)，應(yīng)該是一種可行的辦法。科普手抄報(bào)版面設(shè)計(jì)邊框圖案-小學(xué)生手抄報(bào)版面設(shè)計(jì)邊框圖案資料。