天文學簡介(天文學的)

1.天文學的基礎知識

天文學（Astronomy）是研究宇宙空間天體、宇宙的結構和發(fā)展的學科。內容包括天體的構造、性質和運行規(guī)律等。主要通過觀測天體發(fā)射到地球的輻射，發(fā)現并測量它們的位置、探索它們的運動規(guī)律、研究它們的物理性質、化學組成、內部結構、能量來源及其演化規(guī)律。天文學是一門古老的科學，自有人類文明史以來，天文學就有重要的地位。

天文學是人類運用所掌握的最新的物理學、化學、數學等知識以及最尖端的科學技術手段，對宇宙中的恒星、行星、星系以及其它像黑洞等天文現象進行專業(yè)研究的一門科學。它是一門基礎學科，也是一門集人類智慧之大成的綜合系統(tǒng)。（七大基礎學科依次為數學、邏輯學、天文學和天體物理學、地球科學和空間科學、物理學、化學、生命科學）。

天文學是以觀察及解釋天體的物質狀況及事件為主的學科，通過觀測來收集天體的各種信息。因而對觀測方法和觀測手段的研究，是天文學家努力研究的一個方向。天文學主要研究天體的分布、運動、位置、狀態(tài)、結構、組成、性質及起源和演化。 天文學的一個重大課題是各類天體的起源和演化。天文學和其他學科一樣，都隨時同許多鄰近科學互相借鑒，互相滲透。天文觀測手段的每一次發(fā)展，又都給應用科學帶來了有益的東西。

天文學的研究對于人類的生活有很大的實際意義，對于人類的自然觀有很大的影響。古代的天文學家通過觀測太陽、月球和其他一些天體及天象，確定了時間、方向和歷法。這也是天體測量學的開端。如果從人類觀測天體，記錄天象算起，天文學的歷史至少已經有5、6千年了。天文學在人類早期的文明史中，占有非常重要的地位。埃及的金字塔、歐洲的巨石陣都是很著名的史前天文遺址。哥白尼的日心說曾經使自然科學從神學中解放出來；康德和拉普拉斯關于太陽系起源的星云說，在十八世紀形而上學的自然觀上打開了第一個缺口。 牛頓力學的出現，核能的發(fā)現等對人類文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的聯系。當前，對高能天體物理、致密星和宇宙演化的研究，能極大地推動現代科學的發(fā)展。對太陽和太陽系天體包括地球和人造衛(wèi)星的研究在航天、測地、通訊導航等部門中都有許多應用。

天文學循著觀測-理論-觀測的發(fā)展途徑，不斷把人的視野伸展到宇宙的新的深處。隨著人類社會的發(fā)展，天文學的研究對象從太陽系發(fā)展到整個宇宙。現在天文學按研究方法分類已形成天體測量學、天體力學和天體物理學三大分支學科。按觀測手段分類已形成光學天文學、射電天文學和空間天文學幾個分支學科。

2.天文學基礎知識

1.星座中星星的命名規(guī)則 星座中星星的命名規(guī)則是這樣的：按照每顆星星的亮度，從明到暗，每顆星各由一個希臘字母代表。

當所有二十四個希臘字母用完后，接著再用阿拉伯數字表示。 2.“星等”的概念 “星等”是天文學上對星星明暗程度的一種表示方法，記為m。

天文學上規(guī)定，星的明暗一律用星等來表示，星等數越小，說明星越亮，星等數每相差1，星的亮度大約相差2.5倍。我們肉眼能夠看到的最暗的星是6等星（6m星）。

天空中亮度在6等以上（即星等數小于6），也就是我們可以看到的星有6000多顆。當然，每個晚上我們只能看到其中的一半，3000多顆。

滿月時月亮的亮度相當于-12.6等（在天文學上寫作 -12.6m）；太陽是我們看到的最亮的天體，它的亮度可達-26.7m；而當今世界上最大的天文望遠鏡能看到暗至24m的天體。 我們在這里說的“星等”，事實上反映的是從地球上“看到的”天體的明暗程度，在天文學上稱為“視星等”。

太陽看上去比所有的星星都亮，它的視星等比所有的星星都小得多，這只是沾了它離地球近的光。更有甚者，象月亮，自己根本不發(fā)光，只不過反射些太陽光，就儼然成了人們眼中第二亮的天體。

天文學上還有個“絕對星等”的概念，這個數值才真正反映了星星們的實際發(fā)光本領。 3.“天球”的概念 天文學上為了與人們的直觀感覺相適應，把天空假想成一個巨大的球面，這便是天球。

天球的中心自然就是我們地球，它的半徑無窮大。天球只是人們的一種假設，是一種“理想模型”，引入天球這一概念，只是為了確定天體位置等方面的需要。

4.“天赤道”和“天極”的概念 天文學上，確定天體位置的方法與地球表面非常相似，也是通過經緯坐標系來實現。最常用而且最重要的天球坐標系，就是赤道坐標系。

地球赤道所在平面與天球的交線是一個大圓，這個大圓就稱為“天赤道”，它就是赤道在天球上的投影；向南北兩個方向無限延長地球自轉軸所在的直線，與天球形成兩個交點，分別叫作北天極和南天極。“天赤道”和“天極”是天球赤道坐標系的基準。

5.“黃道”與黃道星座 太陽在天球上的“視運動”分為兩種情形，即“周日視運動”和“周年視運動”。“周日視運動”即太陽每天的東升西落現象，這實質上是由于地球自轉引起的一種視覺效果；“周年視運動”指的是地球公轉所引起的太陽在星座之間“穿行”的現象。

天文學把太陽在天球上的周年視運動軌跡，稱為“黃道”，也就是地球公轉軌道面在天球上的投影。太陽在天球上沿著黃道一年轉一圈，為了確定位置的方便，人們把黃道劃分成了十二等份（每份相當于30°），每份用鄰近的一個星座命名，這些星座就稱為黃道星座或黃道十二宮。

這樣，相當于把一年劃分成了十二段，在每段時間里太陽進入一個星座。在西方，一個人出生時太陽正走到哪個星座，就說此人是這個星座的。

由于我們只有白天才能看到太陽，而這時是看不到星星的。所以太陽走到哪個星座，我們就恰好看不見這個星座。

也就是說，在我們過生日時，卻恰恰看不到自己所屬的星座。 6.“赤經”、“赤緯”的概念 在天球的赤道坐標系中，天體的位置根據規(guī)定通常用經緯度來表示，稱作赤經（α）、赤緯（δ）。

我們知道，赤道和地球的公轉軌道面也就是黃道是不重合的，二者間有23°左右的夾角（天文學中稱之為“黃赤交角”）。這樣，天赤道和黃道就有了兩個交點，而這兩個交點在天球上是固定不變的。

黃道自西向東從赤道以南穿到赤道以北的那個交點，在天文學中稱之為“春分點”，我們把通過這一點的經線定為天球赤道坐標系經線的0°。 與地球經度不同的是，赤經不分東經、西經，它是從0°開始自西向東到360°。

而且，它的單位事實上也不是“度”，而是時間的單位時、分、秒，范圍是0-24時。天球赤道坐標系的緯度規(guī)定與地球緯度類似，只是不稱作“南緯”和“北緯”，天球赤緯以北緯為正，南緯為負。

7.“恒顯圈”與“恒隱圈” 地球上不同緯度的地區(qū)，所能看到的星座是不一樣的。對于某一地點，有些星座是永遠也看不到的；反過來呢，有些星座在那兒一年四季都看得見。

對于一個地方來說，到底哪些星座能看到，哪些星座看不到呢？ 這里有一個小竅門，假設一個地點的緯度是φ，那么赤緯小于-（90°-φ）的天體在這里就永遠看不到。反之，凡是赤緯大于（90°-φ）的天體，在這里就總能看到。

因此，在天文學上，赤緯（90°-φ）稱為這一地區(qū)的“恒顯圈”，而赤緯-（90°-φ）叫做該地區(qū)的“恒隱圈”。 比如在北京，赤緯50°就是北京地區(qū)的“恒顯圈”，位于赤緯50°以上的星星老是在天上，永遠也不會落到地平線下面去。

而赤緯-50°叫做北京地區(qū)的“恒隱圈”，位于赤緯-50°以南的星星在北京就永遠也看不到。 而在赤道上（緯度為0°），即使赤緯是+90°和-90°的天體也能看到。

也就是說，赤道上沒有“恒隱圈”，在赤道上各個位置的天體都看得見。反之，在地球的南北兩極，則始終只能看到半個天空，另一半天空永遠看不到，這兩處擁有地球上最大的“恒隱圈”。

8.“歲差”的概念 地球就象是一個旋轉的陀螺，而陀螺在旋轉時，它的軸并不是垂直于地面完全不動的，而是在。

3.天文學有哪些基礎知識

太陽是太陽系的中心天體，是離我們最近的一顆恒星。

太陽系的九大行星和其他天體都圍繞它運動。太陽與地球的平均距離為14960萬公里，半徑為69.6萬公里，為地球半徑的109倍，體積為地球的130萬倍，質量為地球的33萬倍（占整個太陽系質量的99.86%），平均密度為1.4克/厘米3。

太陽具有強大的吸引力，是控制太陽系天體運動的主要力量源泉。太陽是一個熾熱的氣體球，表面溫度約6000℃，愈向內部溫度愈高，中心溫度高達1500萬K。

在這樣的高溫高壓下，太陽中心區(qū)不停地進行著氫核聚變成氦核的熱核反應，產生巨大的能量。太陽每秒鐘釋放出約4*1033爾格的能量，相當于0.5億億億馬力；其中只有二十二億分之一的能量輻射到我們的地球，是地球上光和熱的主要來源。

太陽是銀河系中的一顆普通恒星，位于銀道面之北的獵戶座旋臂上，距銀心約2.3光年，它以每秒250公里的速度繞銀心轉動，公轉一周約需2.5億年。太陽也在自轉，其周期在日面赤道帶約25天；兩極區(qū)約為35天。

通過對太陽光譜的分析，得知太陽的化學成分與地球幾乎相同，只是比例有所差異。太陽上最豐富的元素是氫，其次是氦，還有碳、氮、氧和各種金屬。

據推算，太陽的壽命約為100億年，目前已度過約50億年。 行星 沿橢圓軌道環(huán)繞太陽運行的、近似球形的天體叫行星。

太陽系有九大行星，按距離太陽的次序是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。冥王星離太陽最遠，其軌道直徑約120億公里；天文學家認為太陽系的疆界可能比這個范圍還要大得多。

九大行星按它們距離太陽的遠近分為內行星和外行星兩群：水星、金星、地球和火星為內行星；木星、土星、天王星、海王星、冥王星為外圍行星。若按它們的質量、大小和結構特征，則分為類地行星和類木行星兩類。

體積小而密度大、自轉慢、衛(wèi)星少的行星與地球相似，稱為類地行星，如水星、金星、火星稱為類地行星；體積大而密度小，自轉相當快、衛(wèi)星多的行星稱為類木行星，土星、天王星、海王星和冥王星都是類木行星。 行星本身不發(fā)射可見光，以其表面反射太陽光而發(fā)亮。

在星空背景上，行星有明顯的相對移動。這種移動都沿著黃道進行。

九大行星中，最先被人們知道的是水星、金星、火星、木星和土星。太陽系中的另外三顆行星是在發(fā)明天文望遠鏡后發(fā)現的。

1781年英國F.W.赫歇耳發(fā)現天王星；法國的勒威耶和英國的亞當斯各自推算出海王星的位置，1846年由德國的伽勒所觀測到；冥王星則是1930年由美國的湯博發(fā)現。

4.天文基礎知識 誰能詳細的介紹一下有關天文的知識

天文學是一門觀測學。

和名詞組成的。天文學也一樣。

下面為了能夠初步接觸一下天文學，先介紹幾個天文學的基本名詞，作為入門的第一步。 它們分別是天球，周日視運動，子午圈，中天，黃道和目視星等。

1、天球 天球就是以觀測者為球心，以無限大為半徑所描繪出的假想球面，我們看到的天體（星星、月亮、太陽）是其在這個巨大的圓球的球面上的投影位置。 2、周日視運動 由于地球自轉（自西向東），所以地面上的觀測者看到的天體在一天中在天球上自東向西沿著與轉軸垂直的平面內的小圓轉過一周。

3、子午圈 過觀測者的天頂和南北天極的大圓。 4、中天 天體經過觀測者的子午圈時，叫做中天。

由于地球的自轉，天體一天要穿過子午圈兩次，其中離觀測者天頂較近一次（一般是晚上的那一次）叫上中天。另外那一次叫下中天 5、黃道 簡單的說就是太陽在天球中的運行軌跡。

由于運動的相對性，所以黃道也就是地球公轉軌道與天球的交線。 6、目視星等 天文題1.現在通用的歷法的前身是儒略歷，它起源于： （C ） A、古巴比倫 B、古代中國 C、古羅馬 D、古埃及 2下弦月觀測月亮的時間和方位是： （D ） A、傍晚，西部天空 B、上半夜， 東部天空 C、下半夜，西部天空 D、下半夜，東部天空 3、脈沖星的密度高達10億噸/立方厘米，它主要是由_B__組成。

（B ） A 、質子 B 、中子 C、電子 4、我國現行的農歷如何置閏？C (A)“十三月”法 （B）8年3閏法 （C）19年7閏法 （D）400年97閏法 5、北京時間8月13日凌晨4點對應格林尼治標準時幾點？8.月12日20;00點 6、當金星西大距時，什么時候比較適合觀測？ 黎明 7、發(fā)現行星運動三大定律的天文學家開普勒是哪國人？德國 8、太陽黑子的溫度與周圍光球相比怎樣？低1000度 因此顯得黑 9、卡西尼號除探測了土星之外，還探測過哪顆行星？木星 10、距離銀河系最近的河外星系是哪個星系？ 大小麥哲倫星系 或 仙女座M31 11.按干支記年法，2008年是B A. 癸未 B. 戊子 C. 甲午 D. 辛亥 12、20世紀曾出現了不少為人類帶來無限驚喜的彗星，請說出其中3顆以上的名字？百武彗星 海爾-波譜彗星 威斯特彗星 13、人類第一個把望遠鏡用于天文觀測的科學家觀測了哪個天體？伽利略 月球、太陽、金星、木星 01、離地球最近的行星是 （A） A、金星 B、水星 C、火星 02、太陽系中質量最大的行星是（ C ） A、火星 B、土星 C、木星 D、天王星 03、太陽系中自轉最快的行星是（A ） A、木星 B、土星 C、天王星 D、海王星 04、太陽系中自轉最慢的行星是（ B ） A、水星 B、金星 C、地球 D、火星 05、太陽黑子位于太陽大氣的（A ） A、光球層 B、色球層 C、日冕 D、對流層 06、太陽耀斑位于太陽大氣的（ B ） A、光球層 B、色球層 C、日冕 D、對流層 07、太陽的能量來自于（ C ） A、化合反應 B、分解反應 C、核聚變 D、核裂 08、太陽系行星中在地球上看起來最明亮的是（B ） A、水星 B、金星 C、火星 D、木星 09、下列衛(wèi)星中，哪一個的自轉周期與公轉周期相同（ D ） A、冥衛(wèi)一 B、木衛(wèi)一 C、土衛(wèi)一 D、月球 10、太陽系中最大的火山是（ C ） A、維蘇威火山 B、五大連池 C、奧林匹斯火山 D、馬特峰 11、伽利略號探測器（Galileo）探測的目標為 （B ） A. 金星 B. 木星 C. 土星 D 火星 17、1994年撞擊木星的彗星名叫 （ D ） A、百武彗星 B、哈雷彗星 C、海爾-波普彗星 D、蘇梅克-列維9號 20、獅子座流星雨與哪顆彗星有關？ （ A ） A. 譚普-塔特爾彗星 （Comet Temple-Tuttle） B. 斯威夫特-塔特爾彗星 （Comet Swift-Tuttle） C池-谷關彗星 （Comet Ikeya-Saki） 21、內行星在哪一個時候最適宜觀察？ （ A ） A. 東大距 B. 上合 C. 西大距 D沖 22、第一顆小行星是誰發(fā)現的？ （ A ） A. 皮亞齊 B. 奧伯斯 C. 基普索恩 32.通常說某個天體的視差是多少，視差表示所觀測天體的__B___。A 角度 B 距離 C 天體大小 33、太陽的周年視運動是__A_____的反映。

A 地球公轉 B 地球自轉 C 太陽公轉 35、某地的地理緯度和北極星的地平高度之間有_A___的關系。 A 兩者相等， B 前者大于后者， C 前者小于后者，D 不確定 36、埃及人利用哪一顆天體制定365日的歷法？ （ C ） A. 太陽 B. 月球 C. 天狼 38、獵犬座中的星系M51(NGC5194)是___A____。

A. 旋渦星系 B.橢圓星系 C.不規(guī)則星系 39、M1蟹狀星云（Crab Nebula）位于哪個星座？ （ B ） A. 巨蟹座 B. 金牛座 C. 天蝎座。

5.天文學的基礎知識

天文學（Astronomy）是研究宇宙空間天體、宇宙的結構和發(fā)展的學科。

內容包括天體的構造、性質和運行規(guī)律等。主要通過觀測天體發(fā)射到地球的輻射，發(fā)現并測量它們的位置、探索它們的運動規(guī)律、研究它們的物理性質、化學組成、內部結構、能量來源及其演化規(guī)律。

天文學是一門古老的科學，自有人類文明史以來，天文學就有重要的地位。天文學是人類運用所掌握的最新的物理學、化學、數學等知識以及最尖端的科學技術手段，對宇宙中的恒星、行星、星系以及其它像黑洞等天文現象進行專業(yè)研究的一門科學。

它是一門基礎學科，也是一門集人類智慧之大成的綜合系統(tǒng)。（七大基礎學科依次為數學、邏輯學、天文學和天體物理學、地球科學和空間科學、物理學、化學、生命科學）。

天文學是以觀察及解釋天體的物質狀況及事件為主的學科，通過觀測來收集天體的各種信息。因而對觀測方法和觀測手段的研究，是天文學家努力研究的一個方向。

天文學主要研究天體的分布、運動、位置、狀態(tài)、結構、組成、性質及起源和演化。 天文學的一個重大課題是各類天體的起源和演化。

天文學和其他學科一樣，都隨時同許多鄰近科學互相借鑒，互相滲透。天文觀測手段的每一次發(fā)展，又都給應用科學帶來了有益的東西。

天文學的研究對于人類的生活有很大的實際意義，對于人類的自然觀有很大的影響。古代的天文學家通過觀測太陽、月球和其他一些天體及天象，確定了時間、方向和歷法。

這也是天體測量學的開端。如果從人類觀測天體，記錄天象算起，天文學的歷史至少已經有5、6千年了。

天文學在人類早期的文明史中，占有非常重要的地位。埃及的金字塔、歐洲的巨石陣都是很著名的史前天文遺址。

哥白尼的日心說曾經使自然科學從神學中解放出來；康德和拉普拉斯關于太陽系起源的星云說，在十八世紀形而上學的自然觀上打開了第一個缺口。 牛頓力學的出現，核能的發(fā)現等對人類文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的聯系。

當前，對高能天體物理、致密星和宇宙演化的研究，能極大地推動現代科學的發(fā)展。對太陽和太陽系天體包括地球和人造衛(wèi)星的研究在航天、測地、通訊導航等部門中都有許多應用。

天文學循著觀測-理論-觀測的發(fā)展途徑，不斷把人的視野伸展到宇宙的新的深處。隨著人類社會的發(fā)展，天文學的研究對象從太陽系發(fā)展到整個宇宙。

現在天文學按研究方法分類已形成天體測量學、天體力學和天體物理學三大分支學科。按觀測手段分類已形成光學天文學、射電天文學和空間天文學幾個分支學科。

6.天文學的基礎知識

天文學是研究天體、宇宙的結構和發(fā)展的科學，內容包括天體的構造、性質和運行規(guī)律等。

1.星座中星星的命名規(guī)則是按照每顆星星的亮度，從明到暗，每顆星各由一個希臘字母代表。當所有二十四個希臘字母用完后，接著再用阿拉伯數字表示。

2“星等”是天文學上對星星明暗程度的一種表示方法，記為m。 天文學上規(guī)定，星的明暗一律用星等來表示，星等數越小，說明星越亮，星等數每相差1，星的亮度大約相差2.5倍。

3.“天球”是天文學上為了與人們的直觀感覺相適應，把天空假想成一個巨大的球面，這便是天球。天球的中心自然就是我們地球，它的半徑無窮大。天球只是人們的一種假設，是一種“理想模型”，引入天球這一概念，只是為了確定天體位置等方面的需要。

4.“天赤道”和“天極”是天文學上用來確定天體位置的方法，它與地球表面非常相似，也是通過經緯坐標系來實現。最常用而且最重要的天球坐標系，就是赤道坐標系。

5、天頂是觀察者所在位置垂直上方在天球上的點 。

6.“赤經”、“赤緯”。在天球的赤道坐標系中，天體的位置根據規(guī)定通常用經緯度來表示，稱作赤經（α）、赤緯（δ）。

7.“黃道”與黃道星座。天文學把太陽在天球上的周年視運動軌跡，稱為“黃道”，也就是地球公轉軌道面在天球上的投影。太陽在天球上沿著黃道一年轉一圈，為了確定位置的方便，人們把黃道劃分成了十二等份（每份相當于30°），每份用鄰近的一個星座命名，這些星座就稱為黃道星座或黃道十二宮。

8.“恒顯圈”與“恒隱圈”。 假設一個地點的緯度是φ，那么赤緯小于-（90°-φ）的天體在這里就永遠看不到。反之，凡是赤緯大于（90°-φ）的天體，在這里就總能看到。 因此，在天文學上，赤緯（90°-φ）稱為這一地區(qū)的“恒顯圈”，而赤緯-（90°-φ）叫做該地區(qū)的“恒隱圈”。

9.“歲差”地球的自轉軸在天空中的方向是不斷變化的，并不總是指向某一固定點，這在天文學上叫做歲差。

10、天體的“自行”。 恒星并不是固定不變的，它們也在運動。天文學上稱之為恒星的“自行”。其實，恒星的運動如果與視線平行，我們是看不出來的。所以，自行的真正定義應該是恒星運動垂直于視線的分量。

11.“雙星”、“聚星”和“星團”。不但看上去離得近，實際距離也很近的兩顆星，通過萬有引力互相吸引，彼此圍繞著對方不停地旋轉。只有這種關系，才能稱作現代天文學意義上的雙星。天文學上把雙星中比較亮的一顆稱為主星，比較暗的那顆稱為伴星。三顆或三顆以上靠引力聚在一起的星，稱作“聚星”。如果聚星的成員超過了10個，一般就稱之為“星團”。

12 .“雙重星系”、“星系群”和“星系團”。群星璀璨的星系，也和單個的星星類似，常常三五成群地聚在一起。與雙星、聚星和星團類似，我們稱他們?yōu)椤半p重星系”、“星系群”和“星系團”。對于雙重星系，把較大的叫做主星系，較小的稱為伴星系。

13.“星云”與“河外星系”。宇宙空間的很多區(qū)域并不是絕對的真空，在恒星際空間內充滿著恒星際物質。恒星際物質的分布是很不均勻的，其中宇宙塵埃物質密度較大的區(qū)域，所觀測到的是霧狀斑點，稱為星云。河外星系（例如室女座和后發(fā)座的河外星系），指的是銀河系之外的其它星系，通常干脆簡稱為“星系”，它們都是與銀河系屬于同一量級的龐大恒星系統(tǒng)。河外星系一般用肉眼看不見，就是通過一般望遠鏡去觀察，也還是一片霧氣，跟星云簡直一樣。所以以前人們一直把它們也當做星云，稱為河外星云。后來經過深入的研究，天文學家才發(fā)現二者完全是兩碼事：河外星云實際上是和我們銀河系類似的星系，而上面所說的真正的“星云”，都是我們銀河系的內部成員，是由氣體和塵埃組成的。因此，現代天文學再也不用“河外星云”這個詞了，而一律改稱“河外星系”。

14.“變星”凡是能夠觀測到亮度變化的恒星，都稱為變星。變星主要分為造父變星和食變星兩類。

15.恒星的顏色與其表面溫度的關系。其它所有恒星也和太陽一樣，是熾熱的大火球。不過，它們的表面溫度并不相同，天文學家發(fā)現，恒星的表面溫度越高，它發(fā)出的光線的顏色越偏向紫色，溫度越低，越偏向紅色。因此，通過恒星的顏色，可以較為粗略地判斷出該恒星表面溫度的相對高低。

16、希臘字母ΑΒΓΔΕΖΗΘΙΚ∧ΜΝΞΟ∏Ρ∑ΤΥΦΧΨΩ αβγδεζηθικλμνξοπρστυφχψω

7.天文學基本知識

天文和氣象不同，它的研究對象是地球大氣層外各類天體的性質和天體上發(fā)生的各種現象——天象，而氣象研究的對象是地球大氣層內發(fā)生的各種現象——氣象。

天文學所研究的對象涉及宇宙空間的各種物體，大到月球、太陽、行星、恒星、銀河系、河外星系以至整個宇宙，小到小行星、流星體以至分布在廣袤宇宙空間中的大大小小塵埃粒子。天文學家把所有這些物體統(tǒng)稱為天體。

地球也是一個天體，不過天文學只研究地球的總體性質而一般不討論它的細節(jié)。另外，人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等人造飛行器的運動性質也屬于天文學的研 天文圖片究范圍，可以稱之為人造天體。

宇宙中的天體由近及遠可分為幾個層次：（1）太陽系天體：包括太陽、行星（包括地球）、行星的衛(wèi)星（包括月球）、小行星、彗星、流星體及行星際介質等。（2）銀河系中的各類恒星和恒星集團：包括變星、雙星、聚星、星團、星云和星際介質。

（3）河外星系，簡稱星系，指位于我們銀河系之外、與我們銀河系相似的龐大的恒星系統(tǒng)，以及由星系組成的更大的天體集團，如雙星系、多重星系、星系團、超星系團等。此外還有分布在星系與星系之間的星系際介質。

天文學還從總體上探索目前我們所觀測到的整個宇宙的起源、結構、演化和未來的結局，這是天文學的一門分支學科——宇宙學的研究內容。天文學按照研究的內容還可分為天體測量學、天體力學和天體物理學三門分支學科。

天文學始終是哲學的先導，它總是站在爭論的最前列。作為一門基礎研究學科，天文學在不少方面是同人類社會密切相關的。

時間、晝夜交替、四季變化的嚴格規(guī)律都須由天文學的方法來確定。人類已進入空間時代，天文學為各類空間探測的成功進行發(fā)揮著不可替代的作用。

天文學也為人類和地球的防災、減災作著自己的貢獻。

8.基本的天文知識

1、銀河系

銀河系（Milky Way Galaxy，別名銀漢、天河、銀河、星河、天漢等），是太陽系所在的棒旋星系，包括1000~4000億顆恒星和大量的星團、星云以及各種類型的星際氣體和星際塵埃，從地球看銀河系呈環(huán)繞天空的銀白色的環(huán)帶。

總質量約為太陽的2100億倍，隸屬于本星系群，最近的河外星系是距離銀河系4萬2千光年的大犬座矮星系。

2、太陽系

太陽系，是以太陽為中心，和所有受到太陽的引力約束天體的集合體。包括八大行星（由離太陽從近到遠的順序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星 ）、以及至少173顆已知的衛(wèi)星、5顆已經辨認出來的矮行星和數以億計的太陽系小天體。

3、宇宙

廣義的宇宙定義是萬物的總稱，是時間和空間的統(tǒng)一。狹義的宇宙定義是地球大氣層以外的空間和物質?！坝钪婧叫小钡摹坝钪妗倍x就是狹義的“宇宙”的定義，宇宙航行意思就是在大氣層以外的空間航行。

4、黑洞

黑洞是現代廣義相對論中，宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大，使得視界內的逃逸速度大于光速。

黑洞無法直接觀測，但可以借由間接方式得知其存在與質量，并且觀測到它對其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的“邊緣訊息”，可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恒星或星際云氣團繞行軌跡取得位置以及質量。

5、地月系

地球與月球構成了一個天體系統(tǒng)，稱為地月系。在地月系中，地球是中心天體，因此一般把地月系的運動描述為月球對于地球的繞轉運動。

然而，地月系的實際運動，是地球與月球對于它們的公共質心的繞轉運動。地球與月球繞它們的公共質心旋轉一周的時間為27天7小時43分11.6秒，也就是27.32166天，公共質心的位置在離地心約4671公里的地球體內。

9.基本的天文學知識

天文學是觀察和研究宇宙間天體的學科，它研究天體的分布、運動、位置、狀態(tài)、結構、組成、性質及起源和演化，是自然科學中的一門基礎學科。

天文學與其他自然科學的一個顯著不同之處在於，天文學的實驗方法是觀測，通過觀測來收集天體的各種信息。因而對觀測方法和觀測手段的研究，是天文學家努力研究的一個方向。

在古代，天文學還與歷法的制定有不可分割的關系?，F代天文學已經發(fā)展成為觀測全電磁波段的科學。

天文學的起源可以追溯到人類文化的萌芽時代。遠古時代，人們?yōu)榱酥甘痉较颉⒋_定時間和季節(jié)，而對太陽、月亮和星星進行觀察，確定它們的位置、找出它們變化的規(guī)律，并據此編制歷法。

從這一點上來說，天文學是最古老的自然科學學科之一。 仰望天際是人類的基礎行為。

古時候，人們通過用肉眼觀察太陽、月亮、星星來確定時間和方向，制定歷法，指導農業(yè)生產，這是天體測量學最早的開端。早期天文學的內容就其本質來說就是天體測量學。

從 天文圖片 十六世紀中期哥白尼提出日心體系學說開始，天文學的發(fā)展進入了全新的階段。此前包括天文學在內的自然科學，受到宗教神學的嚴重束縛。

哥白尼的學說使天文學擺脫宗教的束縛，并在此后的一個半世紀中從主要純描述天體位置、運動的經典天體測量學，向著尋求造成這種運動力學機制的天體力學發(fā)展。 十八、十九世紀，經典天體力學達到了鼎盛時期。

同時，由于分光學、光度學和照相術的廣泛應用，天文學開始朝著深入研究天體的物理結構和物理過程發(fā)展，誕生了天體物理學。 二十世紀現代物理學和技術高度發(fā)展，并在天文學觀測研究中找到了廣闊的用武之地，使天體物理學成為天文學中的主流學科，同時促使經典的天體力學和天體測量學也有了新的發(fā)展，人們對宇宙及宇宙中各類天體和天文現象的認識達到了前所未有的深度和廣度。

天文學就本質上說是一門觀測科學。天文學上的一切發(fā)現和研究成果，離不開天文觀測工具——望遠鏡及其后端接收設備。

在十七世紀之前，人們盡管已制作了不少天文觀測儀器，如中國的渾儀、簡儀，但觀測工作只能靠肉眼。1608年，荷蘭人李波爾賽發(fā)明了望遠鏡，1609年伽里略制成第一架天文望遠鏡，并作出許多重要發(fā)現，從此天文學跨入了用望遠鏡時代。

在此后人們對望遠鏡的性能不斷加以改進，以期觀測到更暗的天體和取得更高的分辨率。1932年美國人央斯基用他的旋轉天線陣觀測到了來自天體的射電波，開創(chuàng)了射電天文學。

1937年誕生第一臺拋物反射面射電望遠鏡。之后，隨著射電望遠鏡在口徑和接收波長、靈敏度等性能上的不斷擴展、提高，射電天文觀測技術為天文學的發(fā)展作出了重要的貢獻。

二十世紀后50年中，隨著探測器和空間技術的發(fā)展以及研究工作的深入，天文觀測進一步從可見光、射電波段擴展到包括紅外、紫外、X射線和γ射線在內的電磁波各個波段，形成了多波段天文學，并為探索各類天體和天文現象的物理本質提供了強有力的觀測手段，天文學發(fā)展到了一個全新的階段。而在望遠鏡后端的接收設備方面，十九世紀中葉，照相、分光和光度技術廣泛應用于天文觀測，對于探索天體的運動、結構、化學組成和物理狀態(tài)起了極大的推動作用，可以說天體物理學正是在這些技術得以應用后才逐步發(fā)展成為天文學的主流學科。

太陽系（solar system）是由太陽、8顆大行星、66顆衛(wèi)星以 太陽系及無數的小行星、彗星及隕星組成的。 行星由太陽起往外的順序是：水星（Mercury）、金星（Venus）、地球（Earth）、火星（Mars）、木星（Jupiter）、土星（Saturn）、天王星（Uranus）和海王星（Neptune）。

離太陽較近的水星、金星、地球及火星稱為類地行星（terrestrial planets）。宇宙飛船對它們都進行了探測，還曾在火星與金星上著陸，獲得了重要成果。

它們的共同特征是密度大（大于3.0克/立方厘米）、體積小、自轉慢、衛(wèi)星少、主要由石質和鐵質構成、內部成分主要為硅酸鹽（silicate）并且具有固體外殼。 離太陽較遠的木星、土星、天王星及海王星稱為類木行星（jovian planets）。

宇宙飛船也都對它們進行了探測，但未曾著陸。它們都有很厚的大氣圈、主要由氫、氦、冰、甲烷、氨等構成、質量和半徑均遠大于地球，但密度卻較低，其表面特征很難了解，一般推斷，它們都具有與類地行星相似的固體內核。

在火星與木星之間有100000個以上的小行星（asteroid）（即由巖石組成的不規(guī)則的小星體）。推測它們可能是由位置界于火星與木星之間的某一顆行星碎裂而成的，或者是一些未能聚積成為統(tǒng)一行星的石質碎塊。

隕星存在于行星之間，成分是石質或者鐵質星。 行星離太陽的距離具有規(guī)律性，即從離太陽由近到遠計算，行星到太陽的距離（用a表示）a=0.4+0.3*2n-2（天文單位）其中n表示由近到遠第n個行星（詳見上表） 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自轉周期為12小時到一天左右，但水星、金星自轉周期很長，分別為58.65天和243天，多數行星的自轉方向和公轉方向相同，但金星則相反。

除了水星和金星，其它行星都有衛(wèi)星繞轉，構成衛(wèi)星系。 在太陽系中，現已發(fā)現1600多顆彗星，大致一。

10.介紹天文知識

說起宇宙，在人們的心目中，往往有一種神秘感。“宇”是一個空間的概念，表示無邊無際，“宙”是時間的概念，表示無始無終。這兩個字的含義充分表達出宇宙在空間上的無限性和在時間上的無窮性。

在宇宙中大約有十億個星系。大家都知道，早在1609年伽利略就應用望遠鏡觀察天空。通過高倍望遠鏡的觀察，掌握了一些行星的形態(tài)和特征。到了十九世紀，一些地質學家把注意力轉向到月球。第二次世界大戰(zhàn)以后，對太陽系起源，特別是月球起源又有了一些新認識。1957年第一顆人造衛(wèi)星的成功發(fā)射以后，極大的刺激了人類對行星空間探索的興趣。近幾年來，隨著科學技術的發(fā)展，人類對宇宙的認識也在不斷加深和擴大，于是，一門比較研究地球與其他行星的新科學誕生了，科學家們把這門新興科學稱之為比較行星地質學，也可稱為宇宙地質學。

載人的月球探測、自動或載有儀器的地球衛(wèi)星和宇宙飛行器、無線電波探測雷達和無線電望遠鏡以及特制的光學顯微鏡等都是這個新學科強有力的研究手段。

太陽所在的星系是銀河系。銀河系雖然是一個非常龐大的天體體系，但在浩瀚的宇宙中只是一個很小的星系。銀河系的形態(tài)在正面呈旋渦形，側面呈扁餅形，大約由4500多億顆恒星、星云等星際物質和各種射線組成。太陽在銀河系中只是一個中等恒星，有的恒星體積比太陽大100億倍，亮度比太陽大幾十萬倍，但密度卻只有太陽的幾億分之一。

在人類生存的太陽系中，太陽的質量最大，是太陽系其他行星總質量的150倍，占總質量的99%以上。太陽的表面是光彩奪目的光球層，能發(fā)射出強烈的光和熱，太陽的表面溫度可達6000℃。圍繞著太陽旋轉的有九個大行星，以太陽為中心向外，依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。在九大行星中，太陽的直徑是地球的109倍，體積為地球體積的130萬倍，質量是地球質量的33.3萬倍，密度卻只有地球的四分之一。

根據天文觀測和宇宙飛行器了解到的資料，行星大致有兩類，一類是氣態(tài)的巨型行星，與太陽成分相似；另一類是石質的小型行星，與地球相似。行星的物質組成沒有本質上的差別，但在各種成分的比例和表現的狀態(tài)有很大差別。比如在地球上CO2 、H2O最多，而且CO2是氣態(tài)，H2O是液態(tài)；但在其他行星中他們大多呈液態(tài)，CO2很少呈氣態(tài)；在金星上主要是氣態(tài)的CO2，氣態(tài)的H2O很少，液態(tài)的H2O幾乎沒有。而在火星上CO2和H2O絕大多數是固態(tài)的。

行星的表面的地貌形態(tài)和地球很類似，特別是環(huán)形坑比較發(fā)育。環(huán)形坑規(guī)模不一，大型的環(huán)形構造直徑可達幾百甚至幾千公里。圓形的周圍有高峻的山脊，中心往往形成盆地。但是，各行星的地形復雜程度不同。比如火星表面就極為復雜，地形波狀起伏，有山脈、高地、平原。有大而密集的環(huán)形坑，還廣泛分布有火山作用形成的地形。

月亮是地球的唯一的衛(wèi)星，它圍繞地球運行，但自己不發(fā)光。在太陽系中離地球最近，距離大約384400公里。月球圍繞地球旋轉的軌道是橢圓形的，因此月球與地球的距離變化比較大。隨著空間探測器的進展，人類發(fā)現除了水星和金星沒有衛(wèi)星之外，其他行星都有為數不等的衛(wèi)星。