1-绪论
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天体测量学：是天文学中最先发展起来的学 科，主要任务是研究和精确测定天体的位置 和运动，建立和维持基本参考坐标系，确定 地面点的坐标以及提供精确的标准时间服 务。 天体力学：主要研究天体运动的动力学问 题，包括天体的力学运动和形状。 天体物理学：是天文学中最年轻最活跃的分 支，主要任务是应用物理学的技术、方法和 理论，研究天体的表面物理状态、内部结构 和物理机制、化学组成、相互关系和演化规 律。 天文技术与方法
（1 光年～1016 米）
1.3×10 光年 -7 1.47×10 光年 -3 1.2×10 光年 4.3 光年 5 10 光年 6 10 光年 7 10 光年 10 1.5×10 光年
-9
宇宙阶梯
地球我们的家
太阳系
太阳系太阳只 是银河系千亿 颗恒星中的一 颗
太阳系原来有九大行星
现在只剩八大行星了！
《基础天文学》学习目的
掌握天文学中的基本概念 掌握基本的天文现象 了解天文学的学习研究对像 为以后所有天文、空间科学的学习与研 究打下基础
内容
天文学的发展及历史 坐标及时间系统 天文观测的设备和观测基础知识 太阳系 恒星及其演化 星系及其演化 宇宙学概述
参考书目
《基础天文学》刘学富，高教出版社 《天体物理学》李宗伟，高等教育出 版社 《星空观测指南》胡中为，南京大学 出版社 《天文望远镜原理和设计》程景全， 中国科学技术出版社
登月
火星
木 星 及 其 四 大 卫 星
恒星世界
银河系
河外星系
大、小麦哲伦云
星系图片
环状星系
活动星系
Two Black Holes
Black Hole and Galaxy
Starburst Galaxy
Cartwheel galaxy
年轻星系
最遥远的星系
空间尺度：从极小到极大
最遥远星系 银河系 邻近恒星 太阳 地球 人类 细胞 原子 质子 夸克 1026 m 1020 m 1010 m 100 m 10-10 m 10-20 m
星际气体、尘埃，基本粒子------小 天文学研究对象-----逐步增大
天体空间尺度
地球直径 太阳直径 太阳系范围 最近的恒星 银河系范围 最近的星系 富星系团 可测宇宙
推荐的学习资料
http://www.physics.hku.hk/~nature/ (Department of Physics HongKong University) /~js/（Department of Physics University of Oregon） 《探索宇宙》北京师范大学天文系 《天问》多媒体教学光盘 《宇宙之迷》多媒体课件
天文学与物理学
天文学和物理学都是一级学科 物理学是学习和研究天文学的基础，要 学好天文学，一定要学好物理、英语和 计算机 天文学是物理学发展动力
天文学与其它学科
天文学和物理学都是一级学科，天文学 是物理学发展的动力。 天文学与数学有密切关系。 天文学与人文科学、艺术、哲学 天文学与生命科学、气象学 天文学与高新技术
太阳 月亮 星星 银河等等天体常常被文学 家引入美丽的诗篇，天文学常被人们看成 是一门神秘而富于幻想的科学。然而，当 你步入这门学科的大门时，你就会发现， 许多看起来“神奇”“玄妙”的不可思议 的结果，都是建立在坚实科学实验基础之 上的。天文学是一门基础扎实且结构严密 的学问。
主要的三个分支学科
天文学促进科学技术发展的例子 ——遥感技术
天文学促进科学技术发展的例子 ——核聚变理论------核弹 21世纪的能源
秦山核电站全景
天文学与气象学的关系
天文学研究大气外的天体，当然地球作 为行星也是它研究的对象。 气象学：研究地球大气的科学。 空间天气学
天文学与航天的关系
天文学（天体力学）解决飞行器的轨道 天文学帮助飞行器对环境进行了解 航天帮助天文学在全波段观测天体（见 图）
绪论
天文学是研究天体和宇宙的科学。通过观测各 种天体和天体系统，研究它们的位置、分布、 运动、结构、物理机制、化学组成及其演化规 律。 天体是宇宙各种物质客体的总称，包括日月星 辰和人造天体在内，天体有物质密集的形态如 恒星、行星，也有物质松散弥漫的形态如星 云、星际物质。
我国《淮南子•原道训》注释：四方上下曰宇， 古往今来曰宙。用现代科学术语来说，宇就是 空间，宙就是时间。宇宙就是客观存在的物质 世界，而物质是不断运动和变化发展的，空间 和时间就是物质的表现形式。现代物理学和天 文学的观测和理论都确切的表明，空间和时间 不仅跟物质不可分割，而且空间和时间是密切 联系在一起的时空，这才是辩证唯物的科学宇 宙观和时空观。 天文学是是自然科学六大基础学科之一。 天文学是一门古老而又富有生命力的学科。 现代天文学是全电磁波段可观测的科学。
星系团：一个星系团 一般有数百个星系组 成，所以它将包含几 十万亿颗恒星
星系团
Coma（后发座）星系团
Galaxy sky
时间跨度：从过去到将来
向前：太阳的过去、大爆炸、时间的起点 向后：太阳的演化、宇宙的未来
我国天文本科教学情况
开始晚 规模小但层次高
南京大学 北京大学 北京师范大学 中国科技大学 厦门大学 山东大学威海分校
1993 2002
2006 2011
天文学与人类
根据不同星星出现的规律，制定了历 法，指导农业生产。 根据恒星的位置可以确定地理坐标，指 导了航海。 满足人们的好奇心，促进人类文明的发 展。
天文学促进科学技术发展的例子
——红外线的发现
红外线，它是一位英国科学家发现的。1800年，赫歇尔 在研究太阳光时，让光通过棱镜分解为彩色光带，他用 温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。试验中，他 偶然发现一个奇怪的现象：放在光带红光外的一支温度 计，比室内其他温度的指示数值高。经过反复试验，这 个所谓的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。 于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种 人眼看不见的“热线”，这种人的肉眼看不见的“热线”位 于红色光外侧，叫做红外线。
基础天文学
2012程名称：基础天文学 教材：《普通天文学》，胡中为，南京大学出版社 课程类别：专业基础课 课程学时数：6学时/周 *11周 => 64 学时 课程学分：4 主讲教师：胡绍明 成绩及计算方式：
闭卷考试--70%；平时成绩（出勤、作业、报告等）--30% 加分：每主动回答一个问题加1分 扣分：课堂随机点名，缺课每次扣5分
自1964年以来的有关天文的诺贝尔物理学奖
年代 1964 1967 1970 1974 1978 1983 国籍 美 美 瑞典 英 英 美 美 美 美 美 美 美 美 日 美 美 美 美/奥 美 人名 汤斯(C.H.Townes) 贝特(H.A.Bethe) 阿尔文 (H.O.G.Alfwen) 休伊什(A.Hewish) 赖尔(M.Ryle) 威尔逊(R.W.Wilson) 彭齐亚斯(A.A.Penzias) 钱德拉塞卡 (S.Chandrasekhar) 福勒(W.A.Fowler) 泰勒(J.H.Taylor) 赫尔斯(R.A.Hulse) 贾科尼(R.Giacconi) 戴维斯(R.Davis) 小柴昌俊(M.Koshiba) 约翰·马瑟 乔治·斯穆特 索尔·佩尔马特 布莱恩·施密特 亚当·里斯 得奖贡献 开拓星际分子研究 研究核反应理论，发现恒星核能源 研究磁流体力学，应用于太阳磁场、行星际等离子体 等问题 发现脉冲星，创建综合孔径射电望远镜，探测极其遥 远的宇宙射电源 发现宇宙微波背景辐射 研究恒星结构和演化理论，发现白矮星质量上限，创 建恒星演化过程中化学元素形成的理论 发现第一例出现在双星中的射电脉冲星PSR1913+16， 出色地验证了广义相对论关于存在引力辐射的预言 发现宇宙X射线源 探测宇宙中微子 发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性 对超新星的观测证明，宇宙在加速膨胀、变冷
How did the universe began and evolved? How did we get here? Where are we going? Are we alone?
"The most incomprehensible thing about the Universe is that it’s comprehensible." -- Albert Einstein
现代天文学为全电磁波段的天文学
不同辐射波段的太阳
光学 紫外
X射线
射电
不同辐射波段的银河系
不同波段的旋涡星系M81
光学
中红外
远红外
X射线
紫外
射电
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）
（1 光年～1016 米）
1.3×10 光年 -7 1.47×10 光年 -3 1.2×10 光年 4.3 光年 5 10 光年 6 10 光年 7 10 光年 10 1.5×10 光年
-9
宇宙阶梯
地球我们的家
太阳系
太阳系太阳只 是银河系千亿 颗恒星中的一 颗
太阳系原来有九大行星
现在只剩八大行星了！
《基础天文学》学习目的
掌握天文学中的基本概念 掌握基本的天文现象 了解天文学的学习研究对像 为以后所有天文、空间科学的学习与研 究打下基础
内容
天文学的发展及历史 坐标及时间系统 天文观测的设备和观测基础知识 太阳系 恒星及其演化 星系及其演化 宇宙学概述
参考书目
《基础天文学》刘学富，高教出版社 《天体物理学》李宗伟，高等教育出 版社 《星空观测指南》胡中为，南京大学 出版社 《天文望远镜原理和设计》程景全， 中国科学技术出版社
登月
火星
木 星 及 其 四 大 卫 星
恒星世界
银河系
河外星系
大、小麦哲伦云
星系图片
环状星系
活动星系
Two Black Holes
Black Hole and Galaxy
Starburst Galaxy
Cartwheel galaxy
年轻星系
最遥远的星系
空间尺度：从极小到极大
最遥远星系 银河系 邻近恒星 太阳 地球 人类 细胞 原子 质子 夸克 1026 m 1020 m 1010 m 100 m 10-10 m 10-20 m
星际气体、尘埃，基本粒子------小 天文学研究对象-----逐步增大
天体空间尺度
地球直径 太阳直径 太阳系范围 最近的恒星 银河系范围 最近的星系 富星系团 可测宇宙
推荐的学习资料
http://www.physics.hku.hk/~nature/ (Department of Physics HongKong University) /~js/（Department of Physics University of Oregon） 《探索宇宙》北京师范大学天文系 《天问》多媒体教学光盘 《宇宙之迷》多媒体课件
天文学与物理学
天文学和物理学都是一级学科 物理学是学习和研究天文学的基础，要 学好天文学，一定要学好物理、英语和 计算机 天文学是物理学发展动力
天文学与其它学科
天文学和物理学都是一级学科，天文学 是物理学发展的动力。 天文学与数学有密切关系。 天文学与人文科学、艺术、哲学 天文学与生命科学、气象学 天文学与高新技术
太阳 月亮 星星 银河等等天体常常被文学 家引入美丽的诗篇，天文学常被人们看成 是一门神秘而富于幻想的科学。然而，当 你步入这门学科的大门时，你就会发现， 许多看起来“神奇”“玄妙”的不可思议 的结果，都是建立在坚实科学实验基础之 上的。天文学是一门基础扎实且结构严密 的学问。
主要的三个分支学科
天文学促进科学技术发展的例子 ——遥感技术
天文学促进科学技术发展的例子 ——核聚变理论------核弹 21世纪的能源
秦山核电站全景
天文学与气象学的关系
天文学研究大气外的天体，当然地球作 为行星也是它研究的对象。 气象学：研究地球大气的科学。 空间天气学
天文学与航天的关系
天文学（天体力学）解决飞行器的轨道 天文学帮助飞行器对环境进行了解 航天帮助天文学在全波段观测天体（见 图）
绪论
天文学是研究天体和宇宙的科学。通过观测各 种天体和天体系统，研究它们的位置、分布、 运动、结构、物理机制、化学组成及其演化规 律。 天体是宇宙各种物质客体的总称，包括日月星 辰和人造天体在内，天体有物质密集的形态如 恒星、行星，也有物质松散弥漫的形态如星 云、星际物质。
我国《淮南子•原道训》注释：四方上下曰宇， 古往今来曰宙。用现代科学术语来说，宇就是 空间，宙就是时间。宇宙就是客观存在的物质 世界，而物质是不断运动和变化发展的，空间 和时间就是物质的表现形式。现代物理学和天 文学的观测和理论都确切的表明，空间和时间 不仅跟物质不可分割，而且空间和时间是密切 联系在一起的时空，这才是辩证唯物的科学宇 宙观和时空观。 天文学是是自然科学六大基础学科之一。 天文学是一门古老而又富有生命力的学科。 现代天文学是全电磁波段可观测的科学。
星系团：一个星系团 一般有数百个星系组 成，所以它将包含几 十万亿颗恒星
星系团
Coma（后发座）星系团
Galaxy sky
时间跨度：从过去到将来
向前：太阳的过去、大爆炸、时间的起点 向后：太阳的演化、宇宙的未来
我国天文本科教学情况
开始晚 规模小但层次高
南京大学 北京大学 北京师范大学 中国科技大学 厦门大学 山东大学威海分校
1993 2002
2006 2011
天文学与人类
根据不同星星出现的规律，制定了历 法，指导农业生产。 根据恒星的位置可以确定地理坐标，指 导了航海。 满足人们的好奇心，促进人类文明的发 展。
天文学促进科学技术发展的例子
——红外线的发现
红外线，它是一位英国科学家发现的。1800年，赫歇尔 在研究太阳光时，让光通过棱镜分解为彩色光带，他用 温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。试验中，他 偶然发现一个奇怪的现象：放在光带红光外的一支温度 计，比室内其他温度的指示数值高。经过反复试验，这 个所谓的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。 于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种 人眼看不见的“热线”，这种人的肉眼看不见的“热线”位 于红色光外侧，叫做红外线。
基础天文学
2012程名称：基础天文学 教材：《普通天文学》，胡中为，南京大学出版社 课程类别：专业基础课 课程学时数：6学时/周 *11周 => 64 学时 课程学分：4 主讲教师：胡绍明 成绩及计算方式：
闭卷考试--70%；平时成绩（出勤、作业、报告等）--30% 加分：每主动回答一个问题加1分 扣分：课堂随机点名，缺课每次扣5分
自1964年以来的有关天文的诺贝尔物理学奖
年代 1964 1967 1970 1974 1978 1983 国籍 美 美 瑞典 英 英 美 美 美 美 美 美 美 美 日 美 美 美 美/奥 美 人名 汤斯(C.H.Townes) 贝特(H.A.Bethe) 阿尔文 (H.O.G.Alfwen) 休伊什(A.Hewish) 赖尔(M.Ryle) 威尔逊(R.W.Wilson) 彭齐亚斯(A.A.Penzias) 钱德拉塞卡 (S.Chandrasekhar) 福勒(W.A.Fowler) 泰勒(J.H.Taylor) 赫尔斯(R.A.Hulse) 贾科尼(R.Giacconi) 戴维斯(R.Davis) 小柴昌俊(M.Koshiba) 约翰·马瑟 乔治·斯穆特 索尔·佩尔马特 布莱恩·施密特 亚当·里斯 得奖贡献 开拓星际分子研究 研究核反应理论，发现恒星核能源 研究磁流体力学，应用于太阳磁场、行星际等离子体 等问题 发现脉冲星，创建综合孔径射电望远镜，探测极其遥 远的宇宙射电源 发现宇宙微波背景辐射 研究恒星结构和演化理论，发现白矮星质量上限，创 建恒星演化过程中化学元素形成的理论 发现第一例出现在双星中的射电脉冲星PSR1913+16， 出色地验证了广义相对论关于存在引力辐射的预言 发现宇宙X射线源 探测宇宙中微子 发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性 对超新星的观测证明，宇宙在加速膨胀、变冷
How did the universe began and evolved? How did we get here? Where are we going? Are we alone?
"The most incomprehensible thing about the Universe is that it’s comprehensible." -- Albert Einstein
现代天文学为全电磁波段的天文学
不同辐射波段的太阳
光学 紫外
X射线
射电
不同辐射波段的银河系
不同波段的旋涡星系M81
光学
中红外
远红外
X射线
紫外
射电
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）
