天文学 简介.doc

天文学简介天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时代，人们为了指示方向、确定时间和季节，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，并据此编制历法。从这一点上来说，天文学是最古老的自然科学学科之一。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。从十六世纪中哥白尼提出日心体系学说开始，天文学的发展进入了全新的阶段。此前包括天文学在内的自然科学，受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚，并在此后的一个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。十八、十九世纪，经典天体力学达到了鼎盛时期。同时，由于分光学、光度学和照相术的广泛应用，天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展，诞生了天体物理学。二十世纪现代物理学和技术高度发展，并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地，使天体物理学成为天文学中的主流学科，同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展，人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果，离不开天文观测工具望远镜及其后端接收设备。在十七世纪之前，人们尽管已制作了不少天文观测仪器，如中国的浑仪、简仪，但观测工作只能靠肉眼。1608年，荷兰人李波尔赛发明了望远镜，1609年伽里略制成第一架天文望远镜，并作出许多重要发现，从此天文学跨入了用望远镜时代。在此后人们对望远镜的性能不断加以改进，以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波，开创了射电天文学。1937年诞生第一台抛物反射面射电望远镜。之后，随着射电望远镜在口径和接收波长、灵敏度等性能上的不断扩展、提高，射电天文观测技术为天文学的发展作出了重要的贡献。二十世纪后50年中，随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入，天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和射线在内的电磁波各个波段，形成了多波段天文学，并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段，天文学发展到了一个全新的阶段。而在望远镜后端的接收设备方面，十九世纪中叶，照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测，对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用，可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。最美夜空（-）在傍晚时分，猎户座总是高高挂在南方的天空。猎户座由四合星和M42猎户座大星云组成。是天空中最漂亮的天体之一。猎户座腰带上的三颗分别是著名的参宿一、二和三。要看到更清晰的图像应该使用双筒望远镜或者小型望远镜。在较大的望远镜视野中，则显示为发光而不规则的半透明扇状云。美国著名天文学家埃默森巴纳德看到猎户座大星云时总是怀有一阵惊喜的感觉，美丽、精彩等词汇已不能完全形容猎户座星云。猎户座星云是由极为薄弱的炙热气体和尘埃组成，距离我们大约1600光年远，跨度达30光年。天体物理学家认为其中还包含着恒星“孵化器”，恒 星的形成正是从这样的混沌开始。（二）公元十世纪，波斯天文学家哈苏菲在观测天空时发现了我们现在所知道的“仙女座大星系”。通过望远镜等设备可观察到细长而模糊的景象，并向星系核重要逐渐变亮。仙女座依然是西北偏西方向天空的主角，事实上，它是人类肉眼在没有借助任何光学设备情况下看到的最远物体。如果你找到了仙女座大星系，那么意味着所看见的光经过了至少220万年。你甚至很难相信这是由3000亿个太阳组成的超级“宇宙岛”，这就是银河系的近邻：仙女座大星系。 （三）同样在金牛座，位于毕星团的左方便是昂宿星团，简称昂星团。它们由七颗最亮的恒星组成，毫无疑问它们是银河星团中最著名的。一般情况下只能用肉眼看到6至7颗的恒星，要看到更多星团中的恒星则需要非常优秀的视力。星团中大约有250颗的恒星，而且最亮的七颗恒星被星际尘埃所笼罩。昂星团距离我们410光年，跨度达20光年，最老的恒星也不过2000万年。如同冰蓝色的钻石般闪耀。V型分布的毕星团形成了金牛座的脸，在金牛座脸部靠后的位置，就是著名的昂星团。毕星团是距离我们最近的星团，使我们揭开了为什么聚集如此多单个恒星的奥秘，大约130光年的距离，而毕星团目前正在向狮子座参宿四的方向移动，后者则正以每小时10万英里的速度远离我们而去。在毕星团左侧，就是著名的毕宿五（星），要注意的是，它们不是属于毕星团的，仅仅是一个“不相干的旁观者”，共同形成了金牛座十分特别的V型脸部。（四） 夜空中的天狼星是最亮的恒星之一，在古希腊人眼中代表着不好的事件，在古埃及人的历法中扮演着重要作用，拉丁文的意思是“大狗”。它出现在东南方向的天空中，根据伯纳姆天体手册它被描述成由一颗闪闪发光的恒星与一颗炙热的恒星组成，是一个双星系统。发出明亮的白色和一种特别的蓝色，当它低于地平线的时候，似乎可以闪烁和分裂成彩虹的所有颜色。天狼星距离我们8.7光年，是已知距我们第五近的恒星，而距离我们最近的恒星，自然是4光年外的半人马座阿尔法星。通过望远镜观测天狼星，可以看到蓝白色般宝石的光芒，几千年来，较暗的天狼星B移动的路径总是呈现波浪线般，与较亮的天狼星A主星亮度相去甚远，只有后者的万分之一。天狼B的轨道一直是近五十年来业余天文学家富有挑战性的观测对象，且它是一颗密度极大的白矮星，相对于将98%的太阳质量压缩到只有2%太阳直径的空间内。因此，天狼B的密度是太阳密度的九万倍，一茶勺的东西在天狼B上将重达两吨 （五）在东北偏东的天空中，存在着一个黄道星座，它就是“狮子座”（Leo）。它在春季的天空中显得更明亮，非常容易辨认。其特别明显的标志是“镰刀”结构，由多颗恒星共同组成，形成了类似狮子头部以及鬃毛的图像。在“狮子座”的前额位置，有一颗被称为狮子座（Algeiba）的天体，中文名为轩辕十二，预示着狮子的鬃毛。通过肉眼可以看到它似乎是一颗单独的恒星，但中等大小的望远镜可以告诉我们它是一个双星系统，是天空中最美丽的双星之一。 卫星拍摄到的地球古代天文台 今天，天文学家可以借助于先进的太空观测仪器，对恒星进行细致观测，推进我们对宇宙的了解。不过，天体观测的历史最早可以追溯到古时候。许多文化以神秘的方式建造了各种建筑，表明它们与地球每年绕日飞行存在于关联之处。还有一些建筑显然考虑了星座和行星等天文知识。：1.英国巨石阵英国巨石阵矗立在英国南部索尔兹伯里平原上的巨石阵，是英国最重要、最神秘的历史遗迹之一，每年夏至这一天，这里的“日出奇观”更是会吸引成千上万名游客前来观赏。巨石阵的准确用途至今颇具争议，虽如此，巨石阵在夏至与日出方向的巧合使其成为世界上庆祝一年当中白昼最长一天的最著名目的地。以阵列排列的沙岩石外环显然是四季的象征，而里面一圈的蓝灰沙岩则被认为具有神奇的疗效。巨石阵的年代可追溯至公元前3100年，大部分考古学家认为，它既是天文观测站，也是古代宗教遗迹2.柬埔寨吴哥窟柬埔寨吴哥窟有些学者认为，柬埔寨著名印度教寺庙吴哥窟与天文学存在着神秘的联系。吴哥窟是作为苏耶跋摩二世的皇陵在12世纪而建。例如，在春分或秋分，观测者站在西门前面，将会看到太阳直接在吴哥窟中央塔上面徐徐升起。在夏至日这一天，身在西侧有利位置的人会看到太阳在吴哥窟附近的山上升起。研究人员在1976年刊登在科学杂志上的研究报告称：“在古高棉人眼中，天文学是一门神圣的科学。”3.玛雅金字塔玛雅金字塔在春分或秋分的日落时分，巨蛇座的阴影会滑落至墨西哥尤卡坦半岛奇琴伊察(C