明天的参考资料主要是北京学院普通天文学课程。
天文学简介
天文学是一门古老的学科,可以说是所有自然学科之祖。古时的天文学是与占卜术密不可分的,为天子所垄断,而随着时代的演变,科技的不断发展,天文学也在不断地与时俱进,新的科技在不断地改变天文学研究的外貌,也带来了好多成果。
紫金山天文阳江里面的科普基地,展示的中国唐代的天文仪器。
化学学的分类
化学学有两个方面:理论和实验,而在20世纪初量子热学和爱因斯坦广义相对论以后,量子引力论还在酝酿之中,在理论方面还没有重大的突破,可以说现今天文学的进展很大地依赖于观测技术和仪器的发展。
假如有想要考取天文系的童鞋注意了,下边简单介绍一下我国天文学科的开办情况。
众所周知的是,我国开办天文学科的院校和专业还比较少,一共有20-30所,传统天文强校是南大清华北工大,还有中科院各个天文台,近些年来中科大、国农大、清华和一些新开办天文学科的院校,发展也比较快。假如希望学习专业天文学,可以在本硕博各阶段到以上这种中学来就读,假如专科没有考到天文专业,先学习数学也是一个不错的选择。
简单地说,天文等于物理+数学+计算机+天文理论、观测、技术等知识。按照专业方向的不同,须要的技能也会有所差异。我们在这儿就先对天文的基本知识做一些简单的介绍(由于物理化学计算机比较硬核,不太适宜在QQ群零散地学习)。
天文的研究对象
首先来说一下天文的研究对象。主要是宇宙及其中的天体和各类形态的物质。天文学观测和研究它们的位置、分布、运动、形态、结构、物理状态、化学组成、相互关系和起源演变。
例如说行星、恒星、星系、宇宙学等等。
你们也可以在网上找到好多哈勃太空望远镜拍摄的高清大图:
天体是指太空中的一切实体,包括自然天体和人造天体;各类形态的物质是指行星际、星际和星体际的弥漫物质和各类微粒幅射流以及作为物质存在方式的电磁场和引力场等。
月球大气层以内的物体和现象一般并不是天文学研究的对象,除非始于太空。月球作为一个天体,也属于天文学的研究范畴。
天文学是研究哪些的?
之后我们在生活中时常会碰到有朋友问:天文学是研究哪些的?可能有的人会把天文学和其它的一些学科相混淆。例如说天文学和气象学:天文学和气象学的分界,概而言之就是大气层,研究对象分别坐落大气层之外和之内。
然而大气也会对天文观测导致好多的影响,例如天气状况、大气折射、大气吸收、大气扰动。大气都会影响月球的自转,例如地极联通、自转速率。还有一些其它影响诱因,例如黄赤交角影响气候,月球自转影响季风,太阳活动影响气候和天气。
所以大气的影响对于天文学来说也是十分重要的,好多时侯我们会倾向于把望远镜放到太空(不考虑成本的话),之后你会发觉好多天文爱好者都是气象预报小能手。
天文学与其它学科的分辨
天文学和月球科学:月球科学是对月球本身的结构蓝筹股运动的研究,现今有了ULBI这类全球性的小型观测仪器,我们发觉蓝筹股运动和余震也会对天文观测导致一定的影响,反过来我们也可以通过天文观测中出现的变化来研究月球的蓝筹股运动和水灾,这为两门学科的交叉提供了可能性。
天文学和民航航天:民航航天的焦点在于湖人航天器的建造和运转,而天文中似乎有行星科学,来研究太阳系内近地天体的运动,而且二者的关注点并不完全一致,所以天文学和民航航天也是两门学科实体天体物理,主要是理科和文科的区别。
天文学和数学学:天文学是一门一级学科,所以和数学学在学科分类上是并列的,并且天文学须要学习所有的基础数学和四大热学,它们的工作模式并没有很大的差异,主要是研究对象的不同,以及造成的方式手段差距。
天文学的研究特征
下边讨论一下天文学的研究特征。观测(观察和检测)是主要的研究手段。观测工具的改进和观测方式的革新会促使天文学的发展。天文学是顺着观测——理论——观测的途径发展的。
研究对象距离远,时标长,化学条件极端复杂(密度、温度、压强、磁场)。从“一瞬”来研究“一生”,即借助天体的空间广脆性与时间广脆性相统一的特点,来研究天体和宇宙的演进。
天文学的分类
下边讨论一下天文学的分类。
天文学主要分为天体化学、天体热学和天体测量、天文仪器技术等……我们绝大部份人都是在研究天体化学。
天体化学学可以根据研究对象、研究波段和研究方式来分类。
研究对象主要有行星科学、恒星、太阳、星系、宇宙学。
研究波段主要有电磁波(射电、红外、光学、紫外、xray、gamma-ray)、中微子、引力波、宇宙射线等。
研究方式主要有理论、观测和模拟。
天文学观测
我们在不同波段所得到的化学信息是有很大不同的,所以现今常常结合多个波段进行研究,也就是所谓的多信使天文学。
不同电磁波波段和大气窗口↑
不同电磁波波段和大气窗口↑
可见光波段的银河↑
可见光波段的银河↑
红外波段的银河↑
红外波段的银河↑
射电波段的银河↑
射电波段的银河↑
21cm氢线波段的银河↑
21cm氢线波段的银河↑
gammaray(伽玛射线)波段的费米气泡
gammaray(伽玛射线)波段的费米气泡↑——2010年十大天文发觉之一,动因似乎还没有解释。
提问摘要
问:费米泡颜色的意义是?
答:伪彩色图象
问:这个费米气泡是如何产生的?
答:“我们发觉,一个十分强悍,饱含活力的风波发生在600万到900万年前,”解释道。“它可能是流入黑洞的二氧化碳云,它射出了物质射流,产生了在X射线和伽玛射线观测中见到的热二氧化碳的双瓣。从那之后,黑洞仍然在吃饼干。”(以上顿号内为翻译内容)据我所知产生诱因还没有定论。
问:那种费米气泡也在两极,是不是费米气泡会更具黑洞质量大小而呈现不同的形态?
答:应当是和中央黑洞的活动有关系。
问:我想问一下,是不是可以确定,银河系中心只有一个小型黑洞?
答:只有一个,两个就剌激了←_←
问:问个基础……所谓的gammaray是指这个观测到这个泡泡向外光幅射都在gamma光的频度上?
答:她们是用gammaray波段来观测的,仪器接收的范围是这个,别的波段也没看见。
问:之后仅在这个波段?
答:对,这个波段是仪器限制的实体天体物理,前端只对这个波段敏感,或则在穿衣镜上加滤光片,把别的波段滤掉。天文幅射我还要单独讲。
问:之后的韦伯望远镜是不是可以看见星体的产生过程?
答:韦伯可以看见更远,也许可以吧
问:这张是不同波长的21CM波吗?
答:波长是21cm,射电可以调频。
问:为何用21分米如此长的波长去看?
答:由于这个谱线很重要的,21cm氢线。这是原子化学决定的。
全文完
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