如何成为天文学家(上)

Amateur Astronomer - - 宇宙奥秘 - □ 紫金山天文台杨辰涛

什么是天文和天体物理?

自从1609年伽利略将他发明的小型单筒折射望远镜对准月球之后,大家所熟识的天文学家的形象就成了一个透过望远镜观察宇宙的科学家。但实际上,现如今的天文学家们几乎不会再直接用肉眼通过望远镜观测星空了。尽管天文数据的主要来源仍旧是宇宙空间里各 个天体发射出的辐射,但因为现代科学技术蓬勃发展,天文学家们收集和分析这些光子(以及其他粒子)的工具已经变得十分复杂,因而用肉眼直接观测就显得没有那么必要了。尽管有这些高科技装置,21世纪的天文学家试图回答的仍旧 是当初困扰伽利略的那些基本问题:宇宙从何而来?宇宙万物是如何运行的?辞典里对“天文学”一词的定义为:研究地球大气层外物质宇宙的一门自然科学。这个定义所涵盖的范围足够广阔,不仅包含了例如艾萨克•牛顿、阿尔伯特•爱因斯坦

以及斯蒂芬•霍金等理论物理学家的工作,还包括了尼古拉斯•哥白尼、约翰内斯•开普勒、弗雷德•霍伊尔、埃德温•哈勃、南仁东等天文学家的贡献。实际上,如今人们常常将“天文学”和“天体物理学”这两词混用,某种程度上是因为天文学的发展极度依赖物理学。 类似于物理和化学,天文学是一门研究非生命体的科学。天文学家通过观测收集数据,并且用理论来解释观测结果。不过,不同于建造实验室,并且在其中进行其设计的实验并操控对象的物理学家和化学家,天文学家只能依靠“被动”的观测天体来开展研究工作。当然,这其中也有一小部分例外,天文学家中研究行星的一部分人可以通过发送探测器到近邻的天体(例如月球),甚至发射登陆探测车在火星上采集标本来开展研究工作。宇宙广袤无垠,其中存在如此多的奥秘。在最近这段时间里,人们发现了宇宙的加速膨胀并且推测出暗能量的存在、绘制了宇宙的大尺度结构、获得了宇宙早期的图像、发射了火星探测车、通过轨道探测器近距离研究 了土星。这些新的发现为我们揭示了一个多姿多彩的宇宙,其广阔超越任何人的想象。同时,也给未来的天文学家们提出了更多新的挑战。

艾萨克• 牛顿

阿尔伯特•爱因斯坦

斯蒂芬• 霍金

伽里雷•伽利略

尼古拉斯•哥白尼

好奇号火星车拍摄到的夏普山

好奇号火星车

弗雷德•霍伊尔

约翰内斯•开普勒

南仁东

埃德温• 哈勃

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