对未知世界的探索是推动天文学不断进步的动力

编辑:中国女性网2020-10-13 08:43:32 关键字:天文,物理,宇宙,地球,力学,科普新星培训营,数学,技术,文章,今日头条,体育

【作者:黄媂

「天体物理学」是「天文学」的一个分支学科,是现代天文学的主流,天文学分为三个主要的分支:

  • 「天体测量学」
  • 「天体物理学」
  • 「天体力学」

天体测量学主要研究日月星辰的位置和运动,而天体力学是利用数学和力学的知识来研究日月星辰的运动的规律,天体物理学已经成为现代天文学的一个主流,它是利用物理学的理论、方法和技术来研究宇宙和宇宙内天体的性质、结构和演化,所以天文学这门课程学习的主要内容包括恒星,星系和宇宙的结构、组成、形成和演化的过程。

对未知世界的探索是推动天文学不断进步的动力

天文学的研究特点

天文学研究始终是处于发现和探索未知世界的过程里面,因为所研究的各类天体、各种天象都是在地面上从来没有见过或者说接触过的,就像古希腊的哲学家「芝诺」说的,人的知识就像一个圆圈,在圆圈里面是你所知道的知识,圆圈外面是未知的知识,你知道的越多圆圈就越大,也就意味着未知的世界也就越大,所以天文学在研究的过程里面不断地发现了新的规律、新的现象,同时也不断地发现新的问题,表明天文学始终处在发展中的过程里面。

对未知世界的探索是推动天文学不断进步的动力


天文学研究所面临的对象以及它所处的物理环境是非常复杂的,这些极端的条件包括:

  1. 物理条件:温度,密度,压强,磁场。
  2. 尺度极大,距离极远,时标极长。
  3. 以小见大,以近及远,以分类推演化,以空间换时间。

物理条件:

在恒星内部的温度可以高到上千万度,在星际空间里面它的密度远远地基于实验室里面的真空环境,特殊天体中子星的压强和磁场都是地球上从来没有出现过的,所以天文学的研究实际上就是在极端的物理环境里面去发现去发展物理的规律。

对未知世界的探索是推动天文学不断进步的动力

尺度、距离、时标:

我们知道太阳的大小是远远地超过地球大小的,而太阳到地球其实是光也要走8分钟的路程,更不用说那些非常遥远的天体了所以距离是研究天文现象的一个重要的“路障”,所有天体的研究都涉及到它的演化,但是天体演化的时标是极长的,短的上百万年,长的可能是几十亿年甚至上百亿年,所以远远地超过了人类所能够达到的研究时间极限,这就给天文学研究带来了很大的困难,但是同时也是对人类智力的一种挑战。

对未知世界的探索是推动天文学不断进步的动力

研究方法:

在研究天体和各种天体事件的过程里面,采用了的方法叫做“以小见大,以近及远,以分类推演化,以空间换时间。”

以小见大——虽然天体是非常大的,但是对它的研究却是从最小的微观粒子入手的,通过对恒星或者说其他天体内部组成的各种微观粒子的物理状态的研究,分析由这些粒子所组成的各类天体的性质。

以近及远——首先研究近距离的恒星,通过对这些天体的细致观察和分析,可以得到它们的一些主要特征,再把这些特征推广到遥远的天体上面去,从而渐渐地对越来越远天体的认识就会越来越深入。

以分类推演化——虽然天体的演化的时标是非常长的,但是通过统计对已发现的天体分成不同的类别,这些类别之间的特征反映了它们在演化上的联系。

以空间换时间——虽然有些天体是特别的遥远,但是我们知道光速在真空里面是不变的,观察越遥远的天体就意味着光所经历的时间就越长,观察越远天体的时候就意味着观察到的是来自于越早的时期天体的辐射,所以通过观察不同距离的天体实际上就是看到了一幅宇宙演化的景象。

对未知世界的探索是推动天文学不断进步的动力

图解:宇宙演化模型图

在天文学研究里面,观测是最重要的基础

观测的含义包括:‘观察和测量’这两个方面的含义,既观察天体和天象本身,也精确地去测量它们的位置和变化等等。

而天文观测是一种被动的实验,它的含义就是天上发生什么事界我们就记录和分析它,而不是像我们在地面实验室里面我们主动的设计实验,所以通过大量的天文观测可以积累天体的一些主要的特征。

通过对特征的分析可以得到它们其中的一些统计规律,再结合我们所掌握的数学、力学和物理学的知识啊,人们可以去建立各种各样的理论模型,理论模型到底是否正确还是需要通过观测数据、观测事实来进行检验,去伪存真,所以通过这样的循环过程逐步地建立了反映天体性质和演化的一些基本理论,譬如恒星的结构和演化理论以及宇宙大爆炸的理论。

对未知世界的探索是推动天文学不断进步的动力

恒星处于星系宜居带的位置是诞生生命的关键条件

Ia型超新星拥有的特点和钱德拉塞卡质量极限是有关的

复合期处于38万年时经历的物理过程

【作者:太空生物学·黄媂

【编辑:天体生物学·黄姤

【旁述:余生】

【黄】【科普新星培训营】95后女学员,今日头条青云计划精选文章获奖者。创作有关(天体生物学领域.太空生物学领域.科学.科技.科研.科普)的文章,欢迎点赞.评论.转发.关注互相学习。

#科学燃计划##新作者扶植计划.第二期##大有学问#

相关文章
同样是中央集权,明清的藩王制度,哪一个更优秀?

同样是中央集权,明清的藩王制度,哪一个更优秀?

清初统治者情商高,分清主要矛盾和次要矛盾,在关外时,有林丹汗和明两股敌人,当时林丹汗是归顺明朝的,当时清军也叫后金军灭林[详情]

张良火烧栈道的提议,到底是对是错?

张良火烧栈道的提议,到底是对是错?

秦朝末年,由于秦二世荒诞无道,再加上秦律苛刻令百姓无法忍受,天下爆发了轰轰烈烈的农民起义,楚人陈胜吴广率先揭竿为旗,斩木[详情]

拉达克,改变中国的边疆 | 地球知识局

拉达克,改变中国的边疆 | 地球知识局

(⊙_⊙) 每天一篇全球人文与地理地球知识局——拉达克,改变中国的边疆NO.1622-远方的拉达克作者:斯文的樊学长 制图:孙绿 [详情]

以文御武,明末袁崇焕阵斩毛文龙,是非功过留予后人评

以文御武,明末袁崇焕阵斩毛文龙,是非功过留予后人评

公元1449年,明英宗御驾亲征瓦剌,大军失策,酿成了震惊天下的“土木堡之变”。这一场战役,直接将大明朝前几代积累下来的京营[详情]

匈奴为何要俘虏汉朝男子,强迫他们与匈奴女子通婚?

匈奴为何要俘虏汉朝男子,强迫他们与匈奴女子通婚?

在中国古代历史长河中,中原王朝守卫家园不断抵抗外族入侵,但是仍有连续不断的矛盾。因为不断有战争发生,所以也产生了大量[详情]

contact us

Copyright     2018-2020   All rights reserved.