天文學(xué)——揭開宇宙的神秘面紗……
本文關(guān)鍵詞:實(shí)測天體物理,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
黑格爾曾說:“一個(gè)民族只有有那些關(guān)注天空的人,這個(gè)民族才有希望。如果一個(gè)民族只是關(guān)心眼下腳下的事情,這個(gè)民族是沒有未來的。”從最遠(yuǎn)古時(shí)候的只會(huì)“看星星”到現(xiàn)在對宇宙、甚至外太空的研究,人類一步步走來,從“未知”到“已知”再到“未知”,還有很長的路要走。
很多同學(xué)對于我們頭頂上的那片天空有極大的興趣,卻有不知道該怎樣去了解它,總覺得它太過遙遠(yuǎn),遙不可及……但是,其實(shí)想要了解它并不難,有一個(gè)專業(yè)就可以做到。這個(gè)專業(yè)就是——天文學(xué)。注意啦,真正的天文專業(yè)學(xué)生和普通的天文愛好者可不是一回事哦!那么究竟有什么不同呢?跟零點(diǎn)高三一起去看看吧!
一、專業(yè)概述
天文學(xué)是研究宇宙空間天體、宇宙的結(jié)構(gòu)和發(fā)展的學(xué)科。內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、性質(zhì)和運(yùn)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(xiàn)并測量它們的位置、探索它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、研究它們的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量來源及其演化規(guī)律。天文學(xué)是一門古老的科學(xué),自有人類文明史以來,天文學(xué)就有重要的地位。
天文學(xué)的研究對于我們的生活有很大的實(shí)際意義,對于人類的自然觀有很大的影響。古代的天文學(xué)家通過觀測太陽、月球和其他一些天體及天象,確定了時(shí)間、方向和歷法。這也是天體測量學(xué)的開端。如果從人類觀測天體,,記錄天象算起,天文學(xué)的歷史至少已經(jīng)有五六千年了。
天文學(xué)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(jīng)使自然科學(xué)從神學(xué)中解放出來;康德和拉普拉斯關(guān)于太陽系起源的星云說,在十八世紀(jì)形而上學(xué)的自然觀上打開了第一個(gè)缺口。
二、學(xué)長經(jīng)驗(yàn)
首先,我們要區(qū)分天文愛好者與天文專業(yè)學(xué)生這兩個(gè)概念。天空如此美妙,這個(gè)世界不缺乏天文愛好者。即使不懂物理,我們也可以研究天空的星座,北斗七星、大熊小熊星座、仙女座、獵戶座等,是我們關(guān)注和喜愛的星座。有許多孩子從小就是天文迷,甚至許多成人也自稱天文迷。
但是以天文作為專業(yè)的時(shí)候,還應(yīng)該具有清晰的物理思維、敢于挑戰(zhàn)困難的勇氣和堅(jiān)持不懈的毅力。為什么這么說?請讀讀下文對天文學(xué)專業(yè)各門課程的介紹。
下面就天文學(xué)專業(yè)所學(xué)的4大類課程,分別跟大家分享一下學(xué)習(xí)體會(huì)和心得。希望對有志于學(xué)習(xí)天文的同學(xué)們有所幫助。
1、物理類
物理是重頭戲。在大學(xué)四年中的三年時(shí)間里,我們跟物理系的同學(xué)一起上課,一起學(xué)習(xí)物理知識(shí),建立了深厚的友誼。物理學(xué)的各個(gè)分支,需要我們花費(fèi)六個(gè)學(xué)期的時(shí)間來逐一地學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟。
物理學(xué)的課程包括四大力學(xué)(力學(xué)、理論力學(xué)、量子力學(xué)、電動(dòng)力學(xué))、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、量子物理學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)。以上這些課程,會(huì)分布在六個(gè)學(xué)期,每個(gè)學(xué)期安排1~2門課程。
2、數(shù)學(xué)類
大學(xué)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)分為四個(gè)等級(jí),從難到易依次是大學(xué)數(shù)學(xué)A\B\C\D。天文學(xué)需要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)A。數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)時(shí)間占到了3個(gè)學(xué)期,也就是大一全年和大二上學(xué)期。
數(shù)學(xué)物理方法是將數(shù)學(xué)應(yīng)用到解決物理問題和實(shí)踐中去,使用數(shù)學(xué)來解決物理中的計(jì)算。顧名思義,它將物理學(xué)和數(shù)學(xué)聯(lián)系在一起。但根據(jù)我的體會(huì),它更側(cè)重?cái)?shù)學(xué)方法。物理問題已經(jīng)提出,接下來所要做的工作就是將這個(gè)物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。
3、天文學(xué)
我們在來看看天文學(xué)的專業(yè)課都包括什么課程。
天文學(xué)的專業(yè)課程有:普通天文學(xué)、天文學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)測天體物理、天體力學(xué)、球面天文學(xué)、恒星物理、射電天文學(xué)、星系天文學(xué)、天文數(shù)據(jù)處理、近代天文學(xué)、近代物理實(shí)驗(yàn)、相對論天體物理、數(shù)字電路及實(shí)驗(yàn)等。課程之外,會(huì)有前往天文臺(tái)的參觀活動(dòng)和在天文臺(tái)的臺(tái)上實(shí)習(xí)。
在這門多天文類課程中,根據(jù)性質(zhì)不同,也可以大概分為兩類:一種比較具有觀賞性,另一種則偏理科物理性質(zhì)。
4、計(jì)算類
這一類課程包括算法語言、計(jì)算方法、天文數(shù)據(jù)處理、天文軟件操作與多媒體等。
天文數(shù)據(jù)處理是比較具有代表性的一門課。當(dāng)然了,理論上講,我們學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)應(yīng)該是為處理天文數(shù)據(jù)服務(wù)的。
這些數(shù)據(jù)就需要天文學(xué)家用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行處理,以提取出有用的信息,來探測天體和宇宙的各種物理性質(zhì)。
我們需要熟練和巧妙地使用Matlab編程語言。這樣,就可以把一系列的觀測數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化為更直觀的圖像。
三、專家提醒
天文學(xué)是面向未來的科學(xué),有著較強(qiáng)的生命力。從事天文學(xué)研究工作,出國訪問、深造的機(jī)會(huì)也比較多。太空時(shí)代的到來,為天文學(xué)和其他空間科學(xué)提供了廣闊的發(fā)展空間。
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