天文學小論文

　　天文學對于人類的意義絕非一個“不簡單”可以形容的。他的重要性也決不僅僅體現(xiàn)于我上面所說的幾個方面。下面是天文學小論文，歡迎參考閱讀！

　　摘要：天文學是一門最古老的科學，它一開始就同人類的勞動和生存密切相關(guān)。它同數(shù)學、物理、化學、生物、地學同為六大基礎(chǔ)學科。天文學家觀測從行星、恒星、星系等各種天體來的輻射，小到星際的分子，大到整個宇宙。天文學家測量它們的位置，計算它們的軌道，研究它們的誕生，演化和死亡，探討它們的能源機制。由于科技的不斷發(fā)展，人們對天文學的定義，研究對象，研究范疇，學科分支，論研究等方面都取得了突破性的進展。天文學正朝著高、精、尖的方向發(fā)展。我們期待著天文學的進一步發(fā)展為科學事業(yè)和人們的社會生活造福。

　　關(guān)鍵字：天文學，研究對象，研究理論，天文學四大發(fā)現(xiàn)，矮行星，中子星，黑洞

　　通過聽天文學基礎(chǔ)的課使我對天文學有了一定的了解。天文學是研究天體、宇宙的結(jié)構(gòu)和發(fā)展的自然科學，內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、性質(zhì)和運行規(guī)律等。人類生在天地之間，從很早的年代就在探索宇宙的奧秘，因此天文學是一門最古老的科學，它一開始就同人類的勞動和生存密切相關(guān)。它同數(shù)學、物理、化學、生物、地學同為六大基礎(chǔ)學科。天文學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、探索它們的運動規(guī)律、研究它們的物理性質(zhì)、化學組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量來源及其演化規(guī)律。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(xiàn)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�！皫缀跛�有的自然科學分支研究的都是地球上的現(xiàn)象，只有天文學從它誕生的那一天起就和我們頭頂上可望而不可及的燦爛的星空聯(lián)系在一起。天文學家觀測從行星、恒星、星系等各種天體來的輻射，小到星際的分子，大到整個宇宙。天文學家測量它們的位置，計算它們的軌道，研究它們的誕生，演化和死亡，探討它們的能源機制。

　　自古以來，人類一直對恒星和行星十分感興趣。古代的天文學家僅僅依靠肉眼觀察天空，1608年，人們發(fā)明了望遠鏡，此后，天文學家就能夠更清楚的觀察恒星和行星了。意大利科學家伽利略，就是最早使用望遠鏡研究太空的人之一。今天天文學家使用許多不同類型的望遠鏡來收集宇宙的信息。有些望遠鏡可以收集到來自遙遠天體的微弱亮光，如X射線。絕大多數(shù)望遠鏡是安放在地球上的，但也有些望遠鏡被放置在太空中，沿著軌道運轉(zhuǎn)，如哈勃太空望遠鏡�，F(xiàn)在，天文學家還能夠通過發(fā)射的航天探測器來了解某些太空信息。天文學的研究范疇和天文的概念從古至今不斷發(fā)展。在古代，人們只能用肉眼觀測天體。2世紀時，古希臘天文學家托勒密提出的地心說統(tǒng)治了西方對宇宙的認識長達1000多年。直到16世紀，波蘭天文學家哥白尼才提出了新的宇宙體系的理論——日心說。到了1610年，意大利天文學家伽利略獨立制造折射望遠鏡，首次以望遠鏡看到了太陽黑子、月球表面和一些行星的表面和盈虧。在同時代，牛頓創(chuàng)立牛頓力學使天文學出現(xiàn)了一個新的分支學科天體力學。天體力學誕生使天文學從單純描述天體的幾何關(guān)系和運動狀況進入到研究天體之間的相互作用和造成天體運動的原因的新階段，在天文學的發(fā)展歷史上，是一次巨大的飛躍。

　　19世紀中葉天體攝影和分光技術(shù)的發(fā)明，使天文學家可以進一步深入地研究天體的物理性質(zhì)、化學組成、運動狀態(tài)和演化規(guī)律，從而更加深入到問題本質(zhì)，從而也產(chǎn)生了一門新的分支學科天體物理學。這又是天文學的一次重大飛躍。20世紀50年代，射電望遠鏡開始應用。到了20世紀60年代，取得了稱為“天文學四大發(fā)現(xiàn)”的成就：微波背景輻射、脈沖星、類星體和星際有機分子。而與此同時，人類也突破了地球束縛，可到天空中觀測天體。除可見光外，天體的紫外線、紅外線、無線電波、X射線、γ射線等都能觀測到了。這些使得空間天文學得到巨大發(fā)展，也對現(xiàn)代天文學成就產(chǎn)生很大影響。

　　隨著天文學的發(fā)展，人類的探測范圍到達了距地球約100億光年的距離，根據(jù)尺度和規(guī)模，天文學的研究對象可以分為包括行星系中的行星、圍繞行星旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星和大量的小天體，如小行星、彗星、流星體以及行星際物質(zhì)等。太陽系是目前能夠直接觀測的唯一的行星系。但是宇宙中存在著無數(shù)像太陽系這樣的行星系統(tǒng)。 現(xiàn)在人們已經(jīng)觀測到了億萬個恒星，太陽只是無數(shù)恒星中很普通的一顆。

　　人類所處的太陽系只是處于由無數(shù)恒星組成的銀河系中的一隅。而銀河系也只是一個普通的星系，除了銀河系以外，還存在著許多的河外星系。星系又進一步組成了更大的天體系統(tǒng)，星系群、星系團和超星系團。

　　一些天文學家提出了比超星系團還高一級的總星系。按照現(xiàn)在的理解，總星系就是目前人類所能觀測到的宇宙的范圍，半徑超過了100億光年。

　　在天文學研究中最熱門、也是最難令人信服的課題之一就是關(guān)于宇宙起源與未來的研究。對于宇宙起源問題的理論層出不窮，其中最具代表性，影響最大，也是最多人支持的的就是1948年美國科學家伽莫夫等人提出的大爆炸理論。根據(jù)現(xiàn)在不斷完善的這個理論，宇宙是在約137億年前的一次猛烈的爆發(fā)中誕生的。然后宇宙不斷地膨脹，溫度不斷地降低，產(chǎn)生各種基本粒子。隨著宇宙溫度進一步下降，物質(zhì)由于引力作用開始塌縮，逐級成團。在宇宙年齡約10年時星系開始形成，并逐漸演化為今天的樣子。

　　天文學研究的對象有極大的尺度，極長的時間，極端的物理特性，因而地面試驗室很難模擬。因此天文學的研究方法主要依靠觀測。由于地球大氣對紫外輻射、X射線和γ射線不透明，因此許多太空探測方法和手段相繼出現(xiàn)，例如氣球、火箭、人造衛(wèi)星和航天器等。

　　天文學的理論常常由于觀測信息的不足，天文學家經(jīng)常會提出許多假

　　說來解釋一些天文現(xiàn)象。然后再根據(jù)新的觀測結(jié)果，對原來的理論進行修改或者用新的理論來代替。這也是天文學不同于其他許多自然科學的地方。 天文學的不斷發(fā)展使得人們對行星以及宇宙中的天體有了更加精確的定義。

　　在2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行的第26屆國際天文學大會中確認了矮行星的稱謂與定義，決議文對矮行星的描述如下：1、以軌道繞著太陽的天體；2、有足夠的質(zhì)量以自身的重力克服固體應力，使其達到流體靜力學平衡的形狀（幾乎是球形的）；3、未能清除在近似軌道上的其它小天體；4、不是行星的衛(wèi)星，或是其它非恒星的天體。在行星的基本定義上，科學家們大致上認同這樣的說法：直接圍繞恒星運行的天體，由于自身重力作用具有球狀外形，但是也不能大到足夠讓其內(nèi)部發(fā)生核子融合。矮行星的家族成員有冥王星、卡戎星、齊娜星、谷神星。矮行的基本特點是外幔和表面由冰凍的水和氣體元素組成的一些低熔點的化合物組成，有的其中混雜著的一些由重元素化合物組成的巖石質(zhì)的礦物質(zhì)，厚度占星體半徑的比例相對較大，但所占星體相對質(zhì)量卻不大，內(nèi)部可能有一個巖石質(zhì)占主要物質(zhì)組成部分的核心，占星體質(zhì)量的絕大部分，星體體積和總質(zhì)量不大，平均密度較小，一些大行星的衛(wèi)星也具有這種類似冰矮星的結(jié)構(gòu)。

　　中子星（neutron star）又名波霎。它是恒星演化到末期，經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的少數(shù)終點之一。簡而言之，即質(zhì)量沒有達到可以形成黑洞的恒星在壽命終結(jié)時塌縮形成的一種介于恒星和黑洞的星體，其密度比地球上任何物質(zhì)密度大相當多倍。中子星的表面溫度約為一百一十萬度，輻射χ射線、γ射線和和可見光。中子星有極強的磁場，它使中子星沿著磁極方向發(fā)射束狀無線電波（射電波）。中子星自轉(zhuǎn)非常快，能達到每秒幾百轉(zhuǎn)。中子星的磁極與兩極通常不吻合，所以如果中子星的磁極恰好朝向地球，那么隨著自轉(zhuǎn)，中子星發(fā)出的射電波束就會像一座旋轉(zhuǎn)的燈塔那樣一次次掃過地球，形成射電脈沖。人們又稱這樣的天體為“脈沖星”。

　　天文學家稱這種由于恒星死亡形成的天體為恒星級黑洞。一般認為，宇宙中的大多數(shù)黑洞是由恒星坍縮形成的。此外，在許多恒星系的中心也有一個因引力坍縮而形成的超大質(zhì)量黑洞，比如在類星體星系的中心。在宇宙誕生初期可能曾經(jīng)形成過很多微型黑洞（太初黑洞），這些黑洞的體積很小，質(zhì)量相當于一座大山。

　　黑洞本身不可見，但可以用至少兩種方法檢測出它的存在。當一個黑洞吸引塵埃、氣體或恒星時，它的強大引力會把這些物質(zhì)撕碎成原子微粒，原子微粒會從黑洞的邊緣沿螺旋線墜向中心，速度會越來越快，直至達到每秒九百多公里。當物體被黑洞吞沒時，會因為互相碰撞而使溫度上升到幾百萬度，并發(fā)出χ射線和γ射線。在宇宙中，只有黑洞能使物體在密集的軌道上加速到如此高的速度；也只有黑洞才會以這種方式發(fā)射χ射線和γ射線。 任何物質(zhì)或輻射到達黑洞邊緣，越過它的視界就永遠消失了。在黑洞的奇點附近，現(xiàn)有的任何物理定律都是不適用的。黑洞的奇點和我們現(xiàn)已認識的宇宙中的所有物質(zhì)狀態(tài)截然不同。到目前為止，還沒有任何科學方法能用來測量黑洞。現(xiàn)在我們說找到了一個黑洞都是通過間接途徑推算出來的。

　　通過學習天文學基礎(chǔ)這門課程，我對天文學的定義、研究方向、研究領(lǐng)域、研究理論以及矮行星和中子星等重要的天體有了系統(tǒng)的了解。它也豐富了我的知識體系，拓寬了我的知識面。我期待天文學取得更大的進展，也期待我國的科學事業(yè)的發(fā)展越來越好。

　　附錄:

　　參考文獻:

　　[1]：《基礎(chǔ)天文學》；

　　[2]：《天文學教程》。