序
当你看到多年不见的朋友，亲切地问一句：“你如今在做哪些？”的时侯，假如对方深邃而害羞地吐出一句：“我在研究天文”，一般你会经历两三秒无话可说的难堪，之后不得不瞪大嘴巴，衷心地称赞一句：“好深奥！”本文致力防止类似情境的发生，为你和天文学书呆子之间创造话题（假如你还乐意和他聊天的话）。
撰文易疏序（台湾学院化学系博士后）
《生活大爆燃》中的Raj就是一位天体化学学家。图片来源：
问题1：天文学和天体化学有哪些区别？
老实说，对于这个问题，我至今还说不出一个所以然。早年间我以前半开玩笑地说：“天文是文，天体化学是理。”然而我后来发觉，这些天文系的中学生和我这个数学系天体化学专业的中学生学的是一样的课，做的是相像的课题，出席的是同一个大会，水的是同几个刊物。更重要的是，几乎我问过的所有天文学／天体化学学的中学生、老师都对这个问题的答案莫衷一是，于是我只能说：“这个问题不重要。呐，人呢，开心就好。”
问题2：天文学在研究哪些？（你的朋友心中都在想啥？）
根据我博士导师张双南院士的说法，月球大气层以上的部份都归天文学研究。这么说来的话，整个宇宙中只有极小部份是天文学家不研究的，而天文学家自己恰恰生活在她们不研究的那部份世界里。她们还真是会找重点呢。
天文学研究的对象，根据尺度，可以分成如此几类：一类是和星体相关的。包括了星体的一生：星体的前世——原星体、分子云；星体的壮年生活——主序星；星体的老年——巨星、行星状星云；星体的“尸体”——白矮星、中子星、黑洞。每一个阶段又可以衍生出无数的课题，例如八卦一些星体和他的儿子之间的恋爱史——双星系统，星体的孙辈们——行星、小行星、彗星等，星体的家族——星团，黑洞和星体的互动、中子星和星体的互动、中子星和周围环境的互动、中子星的内部结构、恒星的内部结构......相信你已然看下来了，我可以始终写下去。
尺度再大一点的一类，就是研究星体。假如星体是一个人，这么星体就是一个国家。国家的幅员上面除了有人、还有动动物、山川河岳、沙漠戈壁等等丰富多彩的东西。同样，星体里也不止有星体，还有致密天体、宇宙射线、气体、暗物质、尘埃、星系核黑洞、卫星星体等各类有意思的东西。国与国之间会发生战争、联姻，星体与星体也会有碰撞、并合。假如特洛伊战争可以写成《伊利亚特》的话，这么星体之间的合并将是多么壮阔的史诗！
有了国家，都会有国家联盟。星体也会集聚成团，产生星体团。星体团里不仅有星体之外，还有大量的暗物质和热二氧化碳。研究星体团里星体的形状、星系团和星体团的碰撞，那些都是研究暗物质性质的好方式。目前为止，关于暗物质的线索，人类只有从天文学家这儿得悉。
最后，至大无外，天文学家也研究整个宇宙。研究它怎样从一个点膨胀成如今这样、宇宙现在有没有在加速膨胀、未来宇宙会与会继续膨胀、宇宙中的元素怎样产生、宇宙中的星体怎样产生.....
问题3：天文学如何研究？（你的朋友每天都在干啥？）
有一个词语叫“窥一斑而知全豹”，非常适宜形容天文学研究，假如用更接地气的比喻就是“盲人摸象”。由于天文研究的目标不是太大，就是太远。人们坐在月球上，永远都只能获得零星的关于天体的信息，之后要按照这种信息猜出那“象”究竟长哪些样。依据分工不同，有人负责“摸”，有人负责“猜”。这些负责摸的人就叫“观测家”，负责猜的人就叫“理论家”。
1、观测
观测分好多种观测方式。最容易想到的就是从望远镜里看天体的图象，例如研究弥散星云、星团、星系、星系团、都可以用这些技巧。人去检测身体，看皮肤就用鼻子看就好了。若果是内脏就要做B超，假如看腿骨就要X光。看天体也是这样，你要听到同一个天体不同深度的东西，就要换用不同波段的望远镜。这种望远镜造价高昂，有的还在太空，所以全世界的科学家们都共享她们的望远镜。望远镜的主人会把观测好的图象转换成数据，之后置于网站上供其他科学家们下载使用。所以你的天文学朋友可能永远也没见过他所用的望远镜，只是每晚对着笔记本噼里噼啪地敲打。
作家笔下的伽利略。天文学家的精典形象就是在夜间对着望远镜观察天空，但是，现代的好多天文学工作者压根就没见过他正在用的望远镜。图片来源：The
说到这儿有人问了，人家花了这么多钱建好的望远镜，凭啥免费地给他人用数据呢？莫非科学家都是雷锋？对此我只能说，是的，科学家就是雷锋......其实你也可以说，这些发表的成果都可以记入望远镜项目的成果，借此可以换取更多的项目经费。如此说来，捐助这个项目的人／政府部门是雷锋。总之反正，科学研究这件事里，假若不加入“雷锋”这个元素，那是解释不通的。
哦，有点扯远了。昨天说到看天体的图象。有大量的天体，她们离月球太远了，她们的图象就是一个亮点，你就是放大再多倍，还是一个亮点，有啥可看的呢？这时侯就要用别的手段去观测了。例如看它的谱线去了解它有这些物理成份，看连续谱和偏振光去了解它里面发生了什么化学过程。还可以看它的光是怎样随时间变化的，也就是所谓的时变信息。
2、理论
这种纷繁复杂的观测结果发表下来了，就犹如一堆凶案现场勘察报告摆到了福尔摩斯的办公桌前，他就须要解释这一个问题：“现场到底发生过哪些？”比如现场拍到了脚印的相片，这么侦探怎么晓得这脚印的主人的臂展体重呢？他可以做一个和真人比列相同的机器人模型，让他穿上鞋在卧室里走，留下脚印，之后不断地调整机器人的臂展和体重，使机器人留下的脚印尽可能地接近现场拍回去的脚印。这就是理论家的“建模”过程。与构建一个实体的假人模型不同，理论家用数学和物理的公式构建起一个虚拟的现场模型天文和天体物理学研究(英文版)官网，之后调整模型的输入参数，例如在系统里倒入一个黑洞，更改黑洞的质量等等，之后估算出应当观测到的结果。瞧瞧这个模型给出的结果和真正的观测结果是否一致，倘若不一致，则更改模型或则调整参数。前面这一步叫“拟合”。拟者天文和天体物理学研究(英文版)官网，指摘也。合者，一致也。拟合即通过使预测结果和观测结果一致来推测。
理论家仅仅“拟合”还不够，还要作出预言。就是说一些类似于“如果现场真的发生了我所推测的情况，这么大家再去现场的树丛里应当能找到弹壳”之类的话。观测家们认为你的话有道理，她们都会乖乖地回到“现场”去找“弹壳”。现现在无论是建模还是拟合，通常你们都离不开估算机编程了。这一方面是由于简单的模型早已难以解释越来越多的数据，所以模型越来越复杂；另一方面可能是人们越来越懒，不再乐意为了得到一个漂亮的解析公式去费许多周章地去做近似，凑特殊积分函数，而宁可把完整的模型丢给计算机去跑（总之计算机也不累）。但这样做的益处就是，人们读你的文章时很难理解你的模型里各个成份究竟怎样起作用的；以及他人想重复和改进你的工作，不仅自己重新编程以外就只能找你要代码，而你通常情况下都不给，由于你想用它来发更多的文章。就算你弘扬了科学界的雷锋精神，把代码公开了，好多情况下阅读理解这个代码的难度不亚于自己重新写一个。
3、高屋建瓴的天文学家（boss）
研究生/博士后：“我去年才写了一篇文章，我得多加努力了。”老板：“我去年才发了16篇文章，我得雇点更好的研究生和博后了。”图片来源：
每位行业里都有鄙人和老总，天文学界也不例外。这儿并不只是地位和工资的不同，而是眼界、经验、以及骤然而至的分工不同。简单的说：鄙人之于老总，就像计算机之于鄙人。计算机可以理解它每一步的四则运算，但它不理解整个模型，或则整条波谱。同样，鄙人可能理解了这个天体，但他不理解研究这个天体对整个领域有哪些意义，他也就不会晓得下一个应当去研究谁。一个老总，手下可能既有做观测的、又有做理论的。如同交响乐队里的指挥，他可以小吉他拉得生疏了，吉他完全不会吹，这都没关系，重要的是一定要能看得懂乐谱，但是听得下来每一个钢琴有没有独奏错。
综上，从事天文学研究的人每晚做的事可能有：
1、观测者：
写观测议案（敲笔记本）-处理数据（敲笔记本）-发短信（敲笔记本）-写文章（敲笔记本）-看文章-听报告-作报告
2、理论：
读文章-读教科书-推论公式-讨论-编程（敲笔记本）-写文章（敲笔记本）-作报告-听报告
3、boss：
开会-开会-开会-看文章-发短信-发短信-开会-......
问题4：天文学研究有哪些用？（你的朋友有前途吗？）
这个问题可以分成两方面来谈。一是天文学研究本身对人类社会有哪些用；二是从事天文学研究的人能做哪些样的工作。
对于第一个问题，早已是老生常谈了。人类从事的任何一项活动都是对欲望的满足。农业是满足胃口、工商业是满足肉欲、国家和部队满足安全生活的欲望；科学研究也不例外，是满足人类的求知欲。人们满足了前几种欲望，自然都会追求旁边的欲望。
从事天文学研究的人能做哪些样的工作？若果留在学术界，最终的目标就弄成一个科研boss，指挥着自己的团队去满足自己和全人类的求知欲；优秀的科研人员假如想离开学术界，以她们的英语、计算机、数学、逻辑思维和抒发能力（和学历），她们可以步入任何行业成为可怕的竞争对手。她们惟一弱点就是对学术界的牵挂和对自己梦想的不舍。
本文作者：易疏序是《环球科学》资深译者和老同学，中科院高能化学研究所粒子天体化学学博士，目前在台湾学院化学系做博士后研究，研究双星系统。易博士时常给我球写写文章，假如有问题想问他，可以在下边留言。
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