0引言︰天文学初涉.ppt

2013年下半年值得关注的天文现象 11月下旬：肉眼可见名为C/2012 S1的大彗星 流星雨： 10月8日，天龙座流星雨极大期，无月光干扰。 11月18日，狮子座流星雨极大期，月光干扰很严重，观测前景不乐观。 12月14日，双子座流星雨极大期，将遭遇月光的挑战 * * * * * * * Sir Patrick Moore 世界上只有两种东西是我们越思考越觉得它们深邃的： 一个是我们头顶上浩瀚的星空，另一个就是我们心中的道德标准。 ———康德 有物混成，先天地生。寂兮寥兮，独立而不改，周行而不殆，可以为天下母。 ——老子 引言：天文学入门 天文学 是研究天体和宇宙的科学 天体—宇宙中所有的星体统称为天体。研究它的位置、分布、运动、结构、物理状态、化学组成及演化规律。 宇宙— 时间、空间和所有天体的总称。“四方上下曰宇，往古来今曰宙”——汉代 古籍《 淮南子》 除时间与空间是统一体之外，任何物质和它的运动也是统一的客观存在。 天文学往往引起人们神秘莫测的感觉， 它研究的大都是遥不可及的东西，不能用尺量，不能用秤称，更不能改变它的条件。只能远远地看着，有关它的知识全靠人们依据观测推理取得。 天文学的研究特点 天文学研究的基础——观测（观察和测量） 天文观测是一种“被动”的试验 观测→理论→观测 距离极远 时标极长 物理条件极端复杂（温度、密度、压强、磁场） 天文学研究的距离尺度 地球距离太阳：1.5亿公里，称为一个天文单位(AU) 。 距离太阳最近的恒星：半人马座a星，距离为4.22光年，一光年为94605亿公里。 天文学常用的距离单位叫秒差距(pc)，相当于3.26光年。 目前人类观测到最远的天体距离我们131.4亿光年(GRB 090429B，爆发时宇宙的年龄约为5亿年) 。 天文学研究的时间尺度 人的生命：百年；坐地球上最快的飞船到距离太阳最近的恒星需17万年。 恒星一生经历不同的演化阶段，时标从百万年到数亿年。 宇宙的年龄约137亿年。 为什么研究天文学 　 1、时间服务 　2、经纬度、地球形状测量 　3、人造天体的发射及应用、导航服务 　4、全球性冰期，构造运动、生物灭绝与天文关系 5、探索宇宙奥秘，揭示自然界规律 　6、探索地外生命和地外文明 学科分支 1． 天体测量学： 主要任务是研究和测定天体的位置和运动，并建立基本参考坐标系和确定地面点的坐标。 按照研究方法的不同，还可分为下列二级分支学科： 球面天文学、方位天文学 、实用天文学、天文地球动力学 2． 天体力学：天体力学是研究天体运动和天体形状的科学。它以万有引力定律为基础，研究天体在万有引力和其它力综合作用下的运动规律、天体自转和其它引力因素综合作用所具有的形状。 3． 天体物理学： 天体物理学是运用物理学的技术、方法和理论，研究天体形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的科学。 天文学与其他自然科学的关系 天文与数学 天文与地理（地学） 天文与物理 天文与化学 天文与生物 天文与人文： 人类生存，哲学，宗教，政治，文化 人类的好奇心促进了天文学的发展，探索遥远天体的奥秘 是人类永恒的追求与欲望。 人类对宇宙的认识是由近及远，由现在到过去逐步扩展的，今天人类已经可以探测到约130亿光年以外的天体，观测到数以十亿计的星系。同时可看到130亿年前宇宙空间的景象。 在公元1000年 地球上只有几个地方：亚洲(特别是中国)中东和中美洲有天文学家。这些天文学家只知道绕太阳运行的8行星中的6个。尽管他们研究恒星，但他们并不知道恒星就像太阳一样，对于恒星与地球的距离也没有任何概念。 1、埃及：天狼星与尼罗河泛滥；埃及金字塔 2、巴比伦和亚述：制定历法，星期制度形成 3、希腊：同心圆理论；地球大小的测定； 埃及金字塔：北纬30度，倾角30度 中国古代天文学的辉煌成就 对于中国人来说，天文学曾经是一门很重要的科学。历法是由皇帝颁布的，天文和历法一直是“正统”的儒家之学。 日、月食的推算和观测 太阳黑子的观测和记载 彗星、新星的记载 天文历法（阴阳历调和） 五星动态、极光…… 盖天说：天圆如张盖，地方如棋盘。 浑天说：认为天不是一个半球形﹐而是一整个圆球﹐地球在其中，就如蛋黄在鸡蛋内部一样。 @ 《书经·胤征篇》记载：“乃季秋月朔，辰弗集于房……，瞽奏鼓，啬失驰，遮人走……”，描