天文学的发展
现代天文学与诺贝尔物理学奖讲授提纲一，天文学的发展
1，天文学的发展历史
2，天文学的研究对象
3,天文学和物理学的关系
4,天文学与诺贝尔物理学奖
1,天文学的发展
天文学历史悠久
近代天文学发展迅速
发展余地很大
新成果还会不断出现
老结论可能被修改和推翻三大学科：
天体测量学：测量天体的位置和距离天体力学：研究天体之间的关系天体物理：研究天体的形态、物理状态、结构、化学组成；
天体的产生和演化天体物理学是主流天文学三大观测波段：
光学天文射电天文
X射线和γ射线
（紫外、红外、中微子、
引力波、宇宙线）
远比人的眼睛看得远、看得广
被动接收
2，天文学研究对象行星层次,地球、其它八大行星，小行星、彗星、陨星恒星层次,太阳及其它恒星星系层次,银河系、河外星系、
类星体、星系群、星系团宇宙整体（可观测的宇宙）
人类了解最多、能深入探讨的天体地球（行星）
太阳系（行星系统）
太阳（恒星）
银河系（星系）
可以说是几个,孤本”，没有其它天体可以与之相比！
行星层次
水星、金星、地球、火星、木星、
土星、天王星、海王星和冥王星。
小行星（小行星带在火星和木星轨道之间）
彗星
陨星太阳系九大行星（合成照片）
行星层次研究
1,第谷,测量天体的位置及变化（观测资料积累）
2,开普勒发现行星三大定律
（资料分析，经验定律）
3,牛顿万有引力定律（由天体运行总结出物理规律，成为天体物理的里程碑）
太阳系研究的重大进展
托勒玫－地球中心说
哥白尼－太阳中心说
开普勒－行星运动三定律
牛顿－万有引力太阳系行星的空间探测最热门
人类要突破只能被动观测的局限登月和探测火星，人类对宇宙奥秘的探索是无止境的！
有没有生命（或适合生命繁衍生存的条件）？
有没有值得开采的矿产？
有没有可能成为人类生活、科研的基地？（月基天文台等）
恒星层次
1，赫歇尔等：恒星的亮度和光谱观测（观测资料积累）
2，赫茨普龙和罗素：赫罗图
（光谱型－绝对星等）
3，爱丁顿、钱德拉塞卡等恒星演化理论（热核聚变理论为核心）
太阳丰富多彩的恒星世界
正在诞生的恒星恒星爆炸恒星演化的归宿：
白矮星、中子星和黑洞
恒星的能源恒星的化学成分来源恒星的内部结构星系层次
1，哈勃等发现河外星系＋确定距离（观测资料积累）
2，哈勃：哈勃定律（宇宙在膨胀）（经验定律）退行速度和距离成正比
3，伽莫夫大爆炸宇宙论（热核聚变理论为核心）
银河系银河系大得惊人（ 10万光年）
约有 1000多亿颗恒星。
银河系外有数十亿个河外星系最远的距离可达 150亿光年空间尺度地球直径 1.3× 10-9光年太阳直径1.47× 10-7光年太阳系范围 1.2× 10-3光年最近的恒星4.3× 光年银河系范围 105光年（十万光年）
最近的星系 106光年（百万光年）
富星系团 107光年（千万光年）
可测宇宙1.5× 1010光年（ 150亿光年）
天体空间尺度比较示意图
3，天文学与物理学相互促进物理学是天文学的理论基础原子物理学、量子力学、原子核物理学、狭义相对论、广义相对论、等离子体物理学、固态物理学、致密态物理学、高能物理学相对论天体物理学；等离子体天体物理学；高能天体物理学；宇宙磁流体力学；核天体物理学天体和宇宙是物理学的巨大实验室天文观测为物理学的基本理论提供了地球上实验室无法得到的物理现象和物理过程。在宇宙中所发生的种种物理过程比地球上所能发生的多得多。
（ 1）极端物理条件实验室如中子星：超高密、超强磁场、
超强压力、超高温和超强辐射的空间实验室
（ 2）引力实验室
（ 3）等离子体实验室
（ 4）超流超导实验室
（ 5）高能带电粒子加速器等天文学与物理学的相互促进
20世纪初物理学家预言：
光线在太阳引力场中弯曲
水星近日点的运动规律
引力场中的光谱红移
中子星的存在
宇宙微波背景辐射的存在
黑洞的存在天文学观测的贡献
万有引力定律；
氦元素的发现；
热核聚变的概念；
白矮星理论
视超光速膨胀现象；
类星体、星系核,? 射线暴的能源
物理学家涉足天文学领域的研究成为必然。天体物理学已成为物理学的重要分支。
天文学家也密切注视物理学的发展，希图用物理学的原理来解释我们的宇宙的过去、现在和将来。
大多数诺贝尔奖项目的研究成果是物理学和天文学最完美的结合。
天文学的科学模型以观测事实为材料，以物理理论为骨架，用数学方法黏结、连接、
构造起来的模型，用以解释天文目标和现象。
模型允许并追求修正；也允许同时存在多种模型，相互竞争；模型可作出推论和预言－－以接受新的实测和理论的挑战。
4，天文学与诺贝尔奖诺贝尔奖的颁发始于 1901年设立物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖、和平奖共 5份奖金没有设天文学奖！
天文学的发展已对物理学产生重大影响。
从 1970年开始，已有 7
项,9位天文学家获得诺贝尔物理学奖。
20世纪 60年代四大发现
1,脉冲星证明恒星演化理论的正确性和实现中子星的预言
2,微波背景辐射证实大爆炸宇宙学的预言
3,分子谱线有机分子、生命起源？
4,类星体大红移，几亿～百多亿光年），能源？
和天文学密切相关的诺贝尔物理学奖获奖项目
（ 1）发现宇宙线
1936年奥地利物理学家黑斯因发现宇宙线而荣获诺贝尔物理学奖。
他在 1911— 1912年，用气球把电离室送到离地面五千多米的高空，
进行大气导电和电离的实验，发现了来自地球之外的宇宙线。
（ 2）分子谱线汤斯 1964年因研制微波激射器和研究激光的研究获的诺贝尔奖。
他在 1957年预言星际分子的存在，
并于 1963年在实验室里测出羟基（ OH）
的两条处在射电频段的谱线。这些分子谱线处在厘米波和毫米波段。
1967年发现星际分子，证实他的预言，开辟了毫米波天文学新领域。
（ 3）热核反应美国物理学家贝特因核反应理论研究获 1967年诺贝尔物理学奖。1938年他提出太阳和恒星的能量来源理论，认为太阳中心温度极高，太阳核心的氢核聚变生成氦核释放出大量的能量。
诺贝尔物理学奖天文成果获奖项目天文奖从 1970年为起点在 5个年度，有 7项物理学奖授予 9位天文学家。
二十世纪最后的 30年中天文学家获诺贝尔物理学奖实现零的突破。
1,阿尔文,瑞典，太阳和宇宙磁流体力学获 1970年诺贝尔奖（阿尔文波，
磁冻结）
2,赖尔,英国，发明综合孔径射电望远镜获 1974年诺贝尔奖
3,休伊什,英国，发现脉冲星证认中子星获 1974年诺贝尔奖
4,钱德拉塞卡,美籍印度，恒星演化及白矮星质量上限获 1983年诺贝尔奖
5,福勒,美国，恒星上元素的合成，
获 1983年诺贝尔奖
6,彭齐亚斯和威耳逊,美国,发现宇宙背景辐射,荣获 1985年诺贝尔奖
7,泰勒和赫尔斯,美国，发现脉冲双星和间接验证引力辐射获 1993年诺贝尔物理学奖取得获奖成果时比较年轻
9人中,33岁以前取得获奖成果的有 6人
赫尔斯取得获奖成果时是 23岁
钱德拉塞卡的最显赫研究成果在
20～ 23岁
应该获奖的贝尔发现脉冲星时 23岁诺贝尔奖获得者成功经验
敢于冲破传统观念
自强不息、拼搏奋进，不达目的誓不罢休
从事当时最前沿的创新性课题
获奖项目并不是花钱最多的和条件最好的
机遇留给有准备和（）的人
5，诺贝尔奖离我们有多远？
9位获奖人的国籍美国 6人（包括美籍德国人和美籍印度人各 1名）
英国 2人瑞典 1人中国人无缘诺贝尔天文奖！
我国天文研究单位
1，中科院国家天文观测中心（国家天文台）
2，北京天文台（密云射电观测站；怀柔太阳观测站；兴隆光学观测站）
3，紫金山天文台（本部；青海德林哈射电观测站）
4，云南天文台（昆明）
5，上海天文台（佘山观测站）
6，陕西天文台（国家时间中心）
7，南京天文仪器研制中心其它：乌鲁木齐天文站；
长春人造卫星观测站；
广州人造卫星观测站我国天文教育单位南京大学天文系北京大学天文系北京师范大学天文系中国科技大学应用物理和天文系华中师大物理系天体物理研究所南京师范大学物理系天体物理研究所中国天文学会北京天体物理中心 (北方）
南京天体物理中心（南方）
天文观测条件现状近 20年是我国天文学发展最快的时期，天文观测设备有较大的改善
。 2.16米口径的光学望远镜，太阳磁场望远镜,25米口径射电望远镜
,28面天线的综合孔径射电望远镜
,13.7米直径毫米波射电望远镜陆续建成。
北京天文台怀柔太阳观测站太阳磁场望远镜在国际上处于领先水平差距和国际上天文研究强国相比，
我国天文学还比较落后，研究条件还比较差，原始性、创新性特强的课题还太少。
我国的国力还不够强！
我国最大的光学望远镜是 2.16米的光学望远镜，但美国 1917年有口径 2.54米的反射望远镜。我国最大的射电望远镜口径是 25米，但国际上在 60年代就有口径 64米,76米、305米口径的射电望远镜。
目前我国还没有一个天文卫星上天。
20世纪最后几十年，
国际上新建天文设备平均每年 50多亿美元。
跨世纪的天文设备研制费用：
新一代 X,? 设备 10多亿美元
空间红外设备 10多亿美元
新射电望远镜 10多亿美元
11台光学望远镜（ 8米口径）
10多亿美元
新一代哈勃空间望远镜 20多亿美元
21世纪天文研究特点
全波段；大样本；
巨信息量
大题大（大观测设备）做
大题小（小观测设备）做都可以获得重要成果，我国的中型观测设备大有可为前景美好
北京天文台正在研制大天区多目标光纤光谱天文望远镜，这是国家科学项目
贵州 500米口径射电望远镜
空间太阳望远镜
空间 X射线望远镜大型光学望远镜正在北京天文台研制的大天区多目标光纤光谱天文望远镜（ LAMOST）
口径为 4米，大口径和大视场兼而有之。这是国家科学工程大项目。
有望在光谱巡天方面在国际上起主导作用。
大型射电望远镜正在进行预研究的贵州 500米口径射电望远镜有望获得国家支持。
如果能实现，将成为国际上最大的单天线射电望远镜。
将可以进行创新性很强的观测研究课题。
500米口径射电望远镜世界最大口径空间望远镜空间太阳望远镜和空间 X射线望远镜也在预研究之中。有望获得国家支持。这两台空间望远镜具有鲜明的技术特点。
不仅将改变我国空间天文观测的空白，还会一举在某些观测课题上处于国际领先地位。。本章要求
1，对天文学三大学科、观测手段和研究对象有概要的了解。
2，诺贝尔奖的由来，为什么天文学家能获诺贝尔物理学奖？
思考题：
（在本课程各章中均应思考）
1，向获诺贝尔物理学奖天文项目的学者学习什么？
2，诺贝尔科学奖离我们多远？
3，发展我国天文学的建议。
曲阜师范大学课程论文 （2015----2016学年第一学期） 课程名称：自然科学概论 适用专业：思想政治教育 自然科学的发展对人类社会的促进 ——以天文学为例 王院喜 2012414359 摘要：天文学发展的历史悠久，当人类文明产生以后，天文学也随着产生和发展起来。天文学正朝着更加精细的方向发展。本文主要介绍了天文学发展对我们人类社会的贡献及重大意义。我们一起期待着天文学的进一步发展为科学事业和人们的社会生活创造幸福。 关键词：天文学进程人类社会重大意义贡献 引言：天文学是研究宇宙中天体和天体系统的形成、结构、活动和演化的科学。探索天体演化是人类认识自然规律中的最根本的问题之一。天文学与我们的生存环境息息相关，它在提高全民族的文化素质、培养科技人才和树立正确的世界观等方而有着不可替代的作用。天文学与其他科学技术相互影响、相互促进，是当代推动高科技发展和社会进步的最活跃的因素之一，同时也是当代最活跃的前沿学科之一。 一、天文学的发展进程 天文学中发展最早的就是天体测量学。古代的天文学家在测量星星的基础上观测到恒星位置基本是没有变化的，据此就制出了星图，并对星座进行划分和编制出星表;再对太阳、月亮和行星的运动进行研究时，编制出了历法。在17世纪，不仅发明出了望远镜，微积分也被创立起来，还发现了万有引力定律，且还建立起巴黎天文台和格林尼治天文台。 当前，在天体测量学中用到的测量于段越来越多，山最初的可见光观测发展到现在的射电波段、红外、紫外、X射线Y射线波段等，而对天体进行观测的范围也在不断扩展，如星数多、星等暗的光学恒星、射电源及红外源等，并且对它们的观测精度也在不断的进行提高。在16世纪哥自尼提出日心体系后，17世纪的开普勒提出了行星运动三定律，后来伽利略又在力学上进行了研究，这些为创立天体力学作下铺垫。17世纪牛顿提出万有引力定律后，天体力学就产生了。 天体力学在天文学中也是发展较早的一个学科。它产生后，天文学家从对天体
现代天文学的发展 天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时候，人们为了指示方向，确定时间和季节，就自然会观察太阳、月亮和星星在天空中的位置，找出它的随时间变化的规律，并在此基础上编制历法，用于生活和农牧业生产活动。从这一点上来说，天文学是最古老的自然科学学科之一。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。 从十六世纪中哥白尼提出日心体系学说开始，天文学的发展进入了全新的阶段。在这之前，受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚，后来一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学，向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。十八、十九世纪，经典天体力学达到了鼎盛时期。同时，由于分光学、光度学和照相术的广泛应用，天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展，诞生了天体物理学。二十世纪现代物理学和技术高度发展，并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地，使天体物理学成为天文学中的主流学科，同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展，人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。 天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果，离不开天文观测工具——望远镜和望远镜后端的接收设备。在十七世纪之前，人们尽管已制作了不少天文观测仪器，如在中国有浑仪、简仪等，但观测工作只能靠人的肉眼。在此后的近400年中，人们对望远镜的性能不断加以改进，并且越做越大，以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。目前世界上最大光学望远镜的口径已达到10米。 二十世纪后50年中，随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入，天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段，形成了多波段天文学，并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段，天文学发展到了一个全新的阶段。 在望远镜后端的接收设备方面，十九世纪中叶，照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测，对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用，可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。 二十世纪天文学进入了黄金时代，正在为阐明地球、太阳和太阳系的来龙去脉、星系的起源和星系的演化、宇宙的过去和未来、地外生命和地外文明等重大课题作出贡献。六十年代，航天时代的到来，使天文学冲破了地球大气的禁锢，到大气外去探测宇宙；天文学开始成为全波段的宇宙科学，使我们得以考察大到150亿光年空间深度的天象。
天文学基础知识 1．什么是宇宙？ 宇宙是天地万物，是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 辨证唯物主义哲学认为，世界的本质是物质的，物质可以转换不同的存在形式，但在本质上是永久存在，永久不灭的。宇宙是普遍永恒的物质世界，在空间和时间上都是无限的。从空间看宇宙是无边无际，它没有边界，没有形状，也没有中心，如果承认宇宙以外还有什么东西，就否认了世界的物质本性；从时间看宇宙无始无终，它没有起源，没有年龄，也不会终结，如果承认宇宙有起源，就会导致创世说，实际上也否认了世界的物质本性。 但具体事物的有限性也不能否认。宇宙的无限与具体事物的有限并不矛盾，因为只有无数具体的有限才能构成全部的无限。人类观察到的宇宙是动态的，随着科学技术的进步，人类所知的宇宙在不断扩大。18世纪以前人类认识宇宙的范围只限于太阳系，随后认识到太阳系以外还有千亿个恒星，它们组成了银河系。19世纪人类又发现了河外星系，发现银河系在宇宙大家庭中只不过是相当渺小的一员。20世纪50年代的光学望远镜、60年代的射电天文望远镜把人类对宇宙的探测距离猛增，人类可以永远扩大自己对物质世界的观察视野，不会停留于某一固定的边界上，这有力证明宇宙是无限的。 天文学上通常将天文观测所及的整个时空范围称为“可观测宇宙”，有
时又叫“我们的宇宙”，或简称“宇宙”。现代科学的基本观念之一，就是可观测宇宙也像其他事物一样，有它诞生发展的历史。据现代宇宙学说估算，宇宙年龄是极其漫长的，约为150亿岁；可观测的全部宇宙空间是极为庞大的，已观测到的最远的星系距离我们大约150亿光年。 宇宙既有统一性又有多样性。宇宙的统一性在于它的物质性，宇宙的多样性在于物质的表现形式千差万别，组成宇宙的物质在存在状态、质量和性质上有着极大的差异。 宇宙是由各类天体和弥漫物质组成的。宇宙中有形形色色的天体，恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星等天体都是宇宙物质的存在形式。2．什么是恒星和星云？ 宇宙中最主要的天体是恒星和星云，因为它们拥有巨大的质量。恒星是由炽热气态物质组成，能自行发热发光的球形或接近球形的天体。恒星是像太阳一样本身能发光的星球，晴夜用肉眼看到的许多闪闪发光的星星中，绝大多数是恒星。星云是由极其稀薄的气体和尘埃组成的，形状很不规则，似云雾状的天体。 3．什么是星系？ 由无数恒星和星际物质构成的巨大集合体称为星系。它们的尺度可以从几千到几十万光年。星系或称恒星系，是宇宙系统中的重要一环。星系数量众多。到目前为止，人们已在宇宙中观测到了约1000亿个星系。地球就处在由1000多亿颗恒星以及银河星云组成银河系中。有的星系离银河系较近，可以清楚地观测到它们的结构。离银河系最
天文学 翻开人类文明史的第一页，天文学就占有显著的地位。巴比伦的泥碑，埃及的金字塔，都是历史的见证。在中国，殷商时代留下的甲骨文物里，有丰富的天文记录，表明在黄河流域，天文学的起源可以追溯到殷商以前更为古远的世代。 几千年来，在人类社会文明的进程中，天文学的研究范畴和天文的概念都有很大的发展。为了说明我们今天对天文这门学科的理解，本文将在第一节里首先介绍一下天文研究的特点。本文的第二节──星空巡礼，是对目前所认识的天文世界的几笔速写。在第三节里，我们举出伽利略-牛顿时代天文学的一次飞跃，来对照当前天文研究的形势，希望借此探讨天文学发展的规律，并强调说明一次新的飞跃正近在眼前。 我们不准备、也不可能用这篇短文囊括天文学悠久的历史和丰富的内容（这是本书这一整卷的任务），而只是对它的特征、现状和趋向作一个概括性的描述。为使读者对天文学的轮廓有一个认识，本文的第四节，用简单的图解方式介绍当前天文学科各分支之间的相互关系。 天文学研究的特点 天文学是一门古老的学科。它的研究对象是辽阔空间中的天体。几千年来，人们主要是通过接收天体投来的辐射，发现它们的存在，测量它们的位置，研究它们的结构，探索它们的运动和演化的规律，一步步地扩展人类对广阔宇宙空间中物质世界的认识。 作为一颗行星，地球本身也是一个天体。但是，从学科的分野来说，“天”是相对于“地”的。地面上实验室里所熟悉的那些科学实验方法，很多不能搬到天文学领域里来。我们既不能移植太阳，也无法解剖星星，甚至不可能到我们所瞩目的研究对象那边，例如，到银河系核心周围去看一看。从这个意义上来说，天文学的实验方法是一种“被动”的方法。也就是说，它只能靠观测（“观察”和“测量”）自然界业已发生的现象来收集感性认识的素材，而不能像其他许多学科那样，“主动”地去影响或变革所研究的对象，来布置自己的实验。
中西方天文学的比较 第一节：天文学的起源 天文学，是人类在科学探索的道路上，最早出现的一门学科。亦是人类知识领域中最早发展的学科之一。为甚么呢？这大概是人类本身的心理特点所使然吧！ 人类经由漫长的进化历程成为具有高度智能的生物，终于成为对大自然能「抬起头做人」者，除了环顾身旁四周的万物外，他们亦抬头望天。他们在太阳下山后，见到天空有月亮和「一堆」星星。他们不单止发现了太阳和月亮的运动，亦发现了星空的活动。而对这些天体运动的观察和对其运动规律的认知，便形成了最早的天文学。公元前3000年左右的埃及历和2000多年前始用的夏历就宣告着天文学经已诞生了。 天文学于人类文明建立早期便兴起，除了因为人们抬头可见外，还包括人的宗教心。宗教之间的争端甚多，但相同的是，各族均有宗教。在历史上，宗教和政治亦极有关系。顺着人民对天空的崇拜，产生了「君权神授说」，把君主和天文连上了关系。君王为了显示自已掌握「天命」，紧紧地控制着天文学家和天文机构，预测天象成了政府的责任。 在当时，天文预测的确被认为是政府的责任，《书经》就记载说当时的天文官羲和，因为未能预告日食，令人民惊惶失措，故被其国君仲康处死，由此可见天文预测对政权之重要性(注四)。若然国君连何时发生特殊天象都未能预先知道，人民又那会相信他是拥有「天命」的「天子」呢？ 就是这样，天文学便开始在古中国和其它各处扎根成长了。 第二节：百家争鸣─各种学说 从上古以来，各代先民均对天空有无限的想象。他们把各自的想法综合成为学说，以下便是中国古代一些有代表性的学说： 一：盖天说： 产生于战国前，是中国最古老的天文学说，现见于汉代的《周髀算经》。其实这似乎是很正常的，很符合人们最容易想象得到的形式，因为在基督教中亦有类似的说法。 盖天说的主体是「天圆地方」，然而后来人们活动范围扩大，学说演变成天地均圆。天地像反转的盘子，天盖于地。此说主要用以解释四季变化。旧说称天地间有阴阳两气，光透不过阴气，太阳每天穿梭阴阳气间，夏天阳气多故日长，冬天阴气多故日短。新说称太阳有七条轨道，即七衡六间，太阳在轨道间运动。夏至时于第一衡(内衡)，冬至时于第七衡(外衡)。盖天说更据勾股定理(即勾股定理)认为天地相距八万里。因为他们认为阳光照射范围有限，人可见范围亦有限，太阳于内衡时较近北方，人可见时间较长；外衡时较近南方，人可见时间较短。这点有些像南北回归线之设。 但此说有很大的缺憾，首先，于春秋二分时，太阳的确升于正东，没于正西，但在计算中其轨道(第四衡、中衡)中夜间轨道却比日间轨道长三倍。而且，按其说计算，外衡比内衡长一倍，即是太阳在冬至时太阳比夏至时多走一倍远，但太阳在冬至的活动并不比夏至快一倍啊。是以此说后来便被浑天说取代了。 二：浑天说： 浑天说主要于汉代后开始流行，见张衡《浑仪注》。他们主张天如球壳，天包着地如鸡蛋(如本章引文)，天外为气，天内有水而地漂于水上。天之一半于地上，半于地下，运转不息。 他们把天球分为几部分：近北极有恒显圈，全年可见；近南极有恒隐圈，于地平下，永不可见；中间的圆周是天球赤道。据此说，太阳的运动可分为周天和全年运动。太阳在跟随天球旋转作周天运动之余，亦慢慢沿着黄道作全年运动。由于黄道和天赤道有差角，故太阳每天的周天轨道都有许不同，夏至近北天极而冬至时则相反，日照时间便有不同了。 由于浑天说有可以可被量化的性质(包括相似三角形的等比关系和勾股弦定理等几何定理)，可作反复计算和验证。他们曾有「日影千里差一寸」的假设，唐朝开元年间被测量结果否定了，但浑天说反而可以发扬光大。这就是因为浑天说有科学性的原故，数字假设的错误不影响理论的对错与否。 浑天说虽然在汉代便开始有不错的理论支持，而且能解释盖天说难以解释之处。但直至唐代的实地论证后方能结束和盖天说的争论，原因大概是人们心理上难以接受大地漂浮和日月星夜晚泡于水中的假设所使然。 三：宣夜说： 是一种和前两说相当不同的一套宇宙论。可能形成于战国时期，而记载于《晋书?天文志》。盖天与浑天二说均认为天空如一壳，日月与星附于壳上。 宣夜说认为，固体天壳并不存在，天之所以是蓝色，是因为离开我们太远了。天是个充满气的虚空处，日月众星均只是浮游其中的发光气体，受着气体的推动而活动。天地均无限，天体之间亦互不干涉。
天外有天 ——现代宇宙学的兴起与发展王远谋101170067 匡亚明学院（大气科学学院基地班）
20世纪的天文学，天体物理学是其主流。最引人瞩目的成就是诞生了将整个宇宙作为研究对象的现代宇宙学。以爱因斯坦的相对论为理论基础，以大尺度的天文观测，特别是河外星系的普通红移和宇宙背景辐射为事实依据，宇宙学展示了宇宙整体的物理特征，将人类对宇宙的探索提升到了一个新的高度。本文就现代宇宙学的几大重要成果——宇宙的诞生（宇宙大爆炸理论的提出），宇宙的年龄（哈勃定律的提出），以及暗物质，暗能量的提出叙述现代宇宙学的兴起与发展。 关键词：宇宙年龄；大爆炸理论；宇宙膨胀；哈勃定律；暗物质，暗能量
在近代自然科学产生以前，传统的观点（亚里士多德）认为，宇宙是一个有边有界的的世界，宇宙的最外层是由恒星天构成，恒星天是宇宙的边界。 在牛顿的无限无边的宇宙图景中，宇宙是一个三维的欧几里得空间，在任何一个方向均可无限延展下去。在这个无限大的“箱子”中，布满了无限多的天体，这些天体在万有引力作用下按牛顿定律运动。然而，这种宇宙图景在解释经验事实上遇到了困难，出现了“引力佯谬”“光度佯谬”等。 “光度佯谬”由奥尔柏斯在1826年提出，表达如下。 按照牛顿的宇宙图景可以作以下推论： 1.在无限的空间中，充满了无限多的星体。 2.每颗星星虽然有生有灭，但从整体上看，可以认为宇宙的物质密度保持常数。 3.时间是无限的，从整体上讲，星体可以无限期存在。 4.无限远处星体的光，总可以通过无限长的时间传到地面。 5.在地面上，黑夜将像白天一样光亮。 这显然是荒谬的。 1.哈勃定律 1929年，哈勃发表了《河外星系距离与视向速度的关系》一文，提出了闻名于世的“哈勃定律”，给出了简明的哈勃公式—— 河外星系离我们越远，它逃离的速度也越快，且二者成正比关系。 这表示我们所在的宇宙是在不断地向外膨胀，这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此，在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀，从任何一个星系来看，一切星系都以它为中心向四面散开，越远的星系间彼此散开的速度越大。 早在1912年，施里弗(Slipher)就得到了“星云”的光谱，结果表明许多光谱都具有多普勒(Doppler)红移，表明这些“星云”在朝远离我们的方向运动。随后人们知道，这些“星云”实际上是类似银河系一样的星系。1929年哈勃(Edwin Hubble)对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究。当时只有46个河外星系的视向速度可以利用，而其中仅有24个有推算出的距离，哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系。现代精确观测已证实这种线性正比关系 v d H 其中v为退行速度，以千米／秒为单位，d为星系距离，以百万秒差距为单位, H为比 例常数，称为哈勃常数,这就是著名的哈勃定律。 哈勃定律有着广泛的应用，它是测量遥远星系距离的唯一有效方法。只要测出星系谱线的红移，再换算出退行速度，便可由哈勃定律算出该星系的距离。哈勃定律中的速度和距离不是直接可以观测的量。直接观测量是红移和视星等。因此，真正来自观测、没有掺进任何假设的是红移-视星等关系。在此基础上再加上一些假设，才可得到距离-速度关系。 哈勃这一发现的意义真是无可估量，使人类对于宇宙的认识产生了飞跃的、质的提高，他因而也被人们尊称为“星海将军”、“宇宙边疆开拓者”、“星系天文学之父”。可以说，没有哈勃一系列的开创性工作，就不会有后来的“大爆炸”学说。
浅谈中国古代天文学成就 不同于大多数英文系的女生，因为我是一个理科生；也不同于大多数女生，我很喜爱天文。所以，我决定谈一谈我所喜爱的天文，而为了切合本课程的要求，我就来谈一谈中国古代天文学所取得的成就。 而根据资料我们可以了解到中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一，天文学也是我国古代最发达的四门自然科学之一，其他包括农学、医学和数学，天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡的发明创造、卓有见识的宇宙观等，在世界天文学发展史上，无不占据重要的地位。我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。 我国最早的天象观察，可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星，以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象，都有着悠久而丰富的记载，观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高，达到使今人惊讶的程度，这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中，已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时，我们祖先的天文学已很发达了。举世公认，我国有世界上最早最完整的天象记载。我国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。我国古代在创制天文仪器方面，也做出了杰出的贡献，创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。 而最最令我钦佩的就是我们的先人在科学技术还不怎么发达，没有很多的仪器或者技术来做辅助的时候就能够发明出那么多精密的天文观测仪器，将自己的眼光早早的就投射到了我们地球以外的广袤宇宙中去。那么下面就让我根据资料来介绍一下我们中国古代的天文观测记录仪器吧。 浑仪：是中国古代最主要的天文测量工具之一，是一种与浑天说密切相关的天文仪器，由於浑仪的结构是以多个同心圆来模拟天球，所以它的出现不早於落下闳时代(104BC)，所以浑仪的出现也不会早於此。 纪限仪：制造於清康熙十二年(1673)，可用以测定六十度以内任一两颗天体的角距离和日月的角直径。 简仪：主要由一架赤道经纬仪和一架地平经纬仪组成，另外底座上还开有水平沟，并装有一只正方案，用以校准仪器的水平和朝向，除此之外，赤道经纬仪的北极端还设有一个候极环，用以校正仪器的极轴指向。 地平经仪：由於明末历局筹设之时正逢与后金交战时期，因此在经费上受到很大的限制，在明末所制造的天文仪器多半是木质结构，再包上铜，至清康熙年间，南怀仁主持钦天监，在康熙八至十二年(1669-1673)间，以铜为材料铸成六件新的天文仪器，此地平经仪即其中一架，它制造於清康熙十二年(1673)，系按照欧洲古典仪器的风格设计的，可用以测定天体的方位角。 圭表：圭表是一种既简单又重要的测天仪器，它由垂直的表（一般高八尺）和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在，并进而确定回归年长度，此外，通过观测表影的变化可确定方向和节气。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭，也叫圭表。它是用来度量日影长短的，它最初是从什么时候开始有的，已无从考证。圭表是一种既简单又重要的测天仪器，它由垂直的表（一般高八尺）和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在，并进而确定回归年长度，此外，通过观测表影的变化可确定方向和节气。 象限仪：制造於清康熙十二年(1673)，可用以测定天体的地平高度或天顶距 赤道经纬仪：由南怀仁制造於清康熙十二年(1673)主要用於测定太阳时、天体的赤经差和赤纬。由於南怀仁将许多仪器的功能简化，因之他的天文仪器彼此可以相互参校，在南怀仁所著的《灵台仪象志》一书当中就编有黄道、赤道及地平三种座标间的互换表。 地平经纬仪：继南怀仁之后，清政府又相继制成两架大型仪器，此为其一，制造於清
天文学发展史很小的时候就很崇拜天文学家，那时候总是感觉天文学家懂很多东西，地上的东西太少，人类的历史太长，所以很向往学天文学，了解宇宙的起源、生活的起源，从而探索人类的去处。古代的天文学家通过观测太阳、月球和其他一些天体及天象，确定了时间、方向和历法。这也是天体测量学的开端。如果从人类观测天体，记录天象算起，天文学的历史至少已经有5、6 千年了。天文学在人类早期的文明史中，占有非常重要的地位。埃及的金字塔、欧洲的巨石阵都是很著名的史前天文遗址。 宇宙中的天体由近及远可分为几个层次：(1)太阳系天体：包括太阳、行星(包括地球)、行星的卫星(包括月球)、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。(2)银河系中的各类恒星和恒星集团：包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。太阳是银河系中的一颗普通恒星。(3)河外星系，简称星系，指位于我们银河系之外、与我们银河系相似的庞大的恒星系统，以及由星系组成的更大的天体集团，如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质。 天文学的研究范畴和天文的概念从古至今不断发展。在古代，人们只能用肉眼观测天体。2 世纪时，古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000 多年。直到16 世纪，波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论——日心说。到了1610 年，意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜，首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。在同时代，牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个
新的分支学科天体力学。天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段，在天文学的发展历史上，是一次巨大的飞跃。 19 世纪中叶天体摄影和分光技术的发明，使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律，从而更加深入到问题本质，从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。这又是天文学的一次重大飞跃。 1950 年代，射电望远镜开始应用。到了1960 年代，取得了称为“天文学四大发现”的成就：微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。而与此同时，人类也突破了地球束缚，可到天空中观测天体。除可见光外，天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、丫射 线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到巨大发展，也对现代天文学成就产生很大影响。 此外,天文学还从总体上探索目前我们所观测到的整个宇宙的起源、结构、演化和未来的结局，这是天文学的一门分支学科——宇宙学的研究内容。 说到天文学发展史,就不能忽略中国在这方面的努力和贡献. 1.在远古时期，早期中国的天文学发展是缓慢的，这点与世界各族相同。但由于中国文明的高度发展，天文学的发展亦开始领先了。 踏入春秋战国，贵族对天象作占卜的兴趣（其实商代的天文观测正建基于占卜上）更推动了天文学的发展。中国成为首先发现多种天象的国家，如：观测太阳黑子，古中国人在没有望远镜的帮助下居然仍能发现，比西方早了近二千年，令一位美国天文学家慨叹西方学者为何要用望远镜方能见到。
公元前～公元元年的大事记 中国《书经》有世界最早(公元前2137年)的日食记录， 公元前2000年左右，中国测定木星绕天一周的周期为12年。 公元前十四世纪，中国殷朝甲骨文(河南安阳出土)中已有日食和月食的常规记录，以及世界上最古的日珥记事。 公元前十二世纪，中国殷末周初采用二十八宿划分天区。 公元前十一世纪，传说中国周朝建立测景台，最早测定黄赤交角。 中国《诗经·小雅》上有世界最早(公元前776年)的可靠的日食记事。 自公元前722年起，直至清末，中国用干支记日，从未间断。这是世界上最长久的记日法。 公元前约700年，中国甲骨文(河南安阳出土)上已有彗星观察的记载。 公元前七世纪，中国用土圭测定冬至和夏至，划分四季。 公元前687年，中国有天琴座流星群的最早记录。 公元前611年，中国有彗星的最早记录，这个彗星即后来得名的哈雷彗星。 公元前七世纪，巴比伦人发现日月食循环的沙罗周期。 公元前六世纪，中国采用十九年七闰月法协调阴历和阳历。 公元前585年，发生第一次被预测的日全食(古希腊泰勒斯)。 公元前440年，发现月球的位相以19年为周期重复出现在阳历的同一日期(古希腊默冬)。 公元前五世纪，提出日月星辰绕地球作同心圆运动的主张(古希腊欧多克斯)。 公元前五世纪，论证大地是球形的，认为晨星和昏星是同一颗金星。并提出银河是由许多恒星密集而成的(古希腊巴门尼德、德谟克利特)。 公元前五世纪，提出月食的成因，并认为月球因反射太阳光而明亮(古希腊阿那萨古腊)。 公元前350年左右，战国时代，编制了第一个星表，后称“甘石星表”(中国甘德、石申)。 公元前350年左右，战国时，已认识到日月食是天体之间的相互遮掩现象(中国石申)。
天文学的发展 现代天文学与诺贝尔物理学奖讲授提纲一，天文学的发展 1，天文学的发展历史 2，天文学的研究对象 3,天文学和物理学的关系 4,天文学与诺贝尔物理学奖 1,天文学的发展 天文学历史悠久 近代天文学发展迅速 发展余地很大 新成果还会不断出现 老结论可能被修改和推翻三大学科： 天体测量学：测量天体的位置和距离天体力学：研究天体之间的关系天体物理：研究天体的形态、物理状态、结构、化学组成； 天体的产生和演化天体物理学是主流天文学三大观测波段： 光学天文射电天文 X射线和γ射线 （紫外、红外、中微子、 引力波、宇宙线） 远比人的眼睛看得远、看得广 被动接收 2，天文学研究对象行星层次,地球、其它八大行星，小行星、彗星、陨星恒星层次,太阳及其它恒星星系层次,银河系、河外星系、 类星体、星系群、星系团宇宙整体（可观测的宇宙） 人类了解最多、能深入探讨的天体地球（行星） 太阳系（行星系统） 太阳（恒星） 银河系（星系） 可以说是几个,孤本”，没有其它天体可以与之相比！ 行星层次 水星、金星、地球、火星、木星、 土星、天王星、海王星和冥王星。 小行星（小行星带在火星和木星轨道之间） 彗星 陨星太阳系九大行星（合成照片） 行星层次研究 1,第谷,测量天体的位置及变化（观测资料积累） 2,开普勒发现行星三大定律 （资料分析，经验定律） 3,牛顿万有引力定律（由天体运行总结出物理规律，成为天体物理的里程碑） 太阳系研究的重大进展 托勒玫－地球中心说 哥白尼－太阳中心说 开普勒－行星运动三定律
牛顿－万有引力太阳系行星的空间探测最热门 人类要突破只能被动观测的局限登月和探测火星，人类对宇宙奥秘的探索是无止境的！ 有没有生命（或适合生命繁衍生存的条件）？ 有没有值得开采的矿产？ 有没有可能成为人类生活、科研的基地？（月基天文台等） 恒星层次 1，赫歇尔等：恒星的亮度和光谱观测（观测资料积累） 2，赫茨普龙和罗素：赫罗图 （光谱型－绝对星等） 3，爱丁顿、钱德拉塞卡等恒星演化理论（热核聚变理论为核心） 太阳丰富多彩的恒星世界 正在诞生的恒星恒星爆炸恒星演化的归宿： 白矮星、中子星和黑洞 恒星的能源恒星的化学成分来源恒星的内部结构星系层次 1，哈勃等发现河外星系＋确定距离（观测资料积累） 2，哈勃：哈勃定律（宇宙在膨胀）（经验定律）退行速度和距离成正比 3，伽莫夫大爆炸宇宙论（热核聚变理论为核心） 银河系银河系大得惊人（ 10万光年） 约有 1000多亿颗恒星。 银河系外有数十亿个河外星系最远的距离可达 150亿光年空间尺度地球直径 1.3× 10-9光年太阳直径1.47× 10-7光年太阳系范围 1.2× 10-3光年最近的恒星4.3× 光年银河系范围 105光年（十万光年） 最近的星系 106光年（百万光年） 富星系团 107光年（千万光年） 可测宇宙1.5× 1010光年（ 150亿光年） 天体空间尺度比较示意图 3，天文学与物理学相互促进物理学是天文学的理论基础原子物理学、量子力学、原子核物理学、狭义相对论、广义相对论、等离子体物理学、固态物理学、致密态物理学、高能物理学相对论天体物理学；等离子体天体物理学；高能天体物理学；宇宙磁流体力学；核天体物理学天体和宇宙是物理学的巨大实验室天文观测为物理学的基本理论提供了地球上实验室无法得到的物理现象和物理过程。在宇宙中所发生的种种物理过程比地球上所能发生的多得多。 （ 1）极端物理条件实验室如中子星：超高密、超强磁场、 超强压力、超高温和超强辐射的空间实验室 （ 2）引力实验室 （ 3）等离子体实验室 （ 4）超流超导实验室 （ 5）高能带电粒子加速器等天文学与物理学的相互促进 20世纪初物理学家预言： 光线在太阳引力场中弯曲 水星近日点的运动规律 引力场中的光谱红移 中子星的存在 宇宙微波背景辐射的存在
中国古代天文学成就 中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一，天文学也是我国古代最发达的四门 自然科学之一，其他包括农学、医学和数学，天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡 的发明创造、卓有见识的宇宙观等，在世界天文学发展史上，无不占据重要的地位。 我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。公元前24世纪的帝尧时代，就设立了专 职的天文官，专门从事“观象授时”。早在仰韶文化时期，人们就描绘了光芒四射的太阳形 象，进而对太阳上的变化也屡有记载，描绘出太阳边缘有大小如同弹丸、成倾斜形状的太 阳黑子。 公元16世纪前，天文学在欧洲的发展一直很缓慢，在从2世纪到16世纪的1000 多年中，更是几乎处于停滞状态。在此期间，我国天文学得到了稳步的发展，取得了辉煌 的成就。我国古代天文学的成就大体可归纳为三个方面，即：天象观察、仪器制作和编订 历法。 （左图为甲骨文干支表） 我国最早的天象观察，可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星，以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象，都有着悠久而丰富的记载，观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高，达到使今人惊讶的程度，这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中，已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时，我们祖先的天文学已很发达了。举世公认，我国有世界上最早最完整的天象记载。我国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。 我国古代在创制天文仪器方面，也做出了杰出的贡献，创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭，也叫圭表。它是用来度量日影长短的，它最初是从什么时候开始有的，已无从考证。
星海求知：天文学的奥秘 成绩： 91.0分 一、单选题（题数：40，共 40.0 分） 1黑洞视界大小与以下哪个名词有关()（1.0分）1.0 分 A、 史瓦西半径 B、 钱德拉塞卡极限 C、 奥本海默极限 D、 洛希极限 我的答案：A 2梅西耶星表收录的天体不包括()。（1.0分）1.0 分 A、 星云 B、 星团 C、 星系 D、 彗星 我的答案：D 3以下传统黄道十二星座中,中文名称与天文学所用的星座名称一致的是()。（1.0分）1.0 分A、 水瓶 B、 处女 C、 射手 D、 双子 我的答案：D 4关于奇点,下列说法错误的是( )。（1.0分）1.0 分 A、 时空曲率无穷大 B、 体积为0 C、 温度无限小 D、 密度无限大
我的答案：C 5以下哪个星云不可能是恒星的诞生场所()（1.0分）1.0 分 A、 猎户座大星云 B、 鹰状星云 C、 天琴座行星状星云 D、 玫瑰星云 我的答案：C 6人类对UFO的猜测和认识不包括（1.0分）1.0 分 A、 可能是敌对国家的秘密武器 B、 可能是地球以外的天体到访 C、 结果是各种大气、生物、人造天体现象 D、 肯定是存在外星人的确凿证据 我的答案：D 7黑洞、白洞和虫洞当中,目前可以视为已经有观测证据的是()。（1.0分）1.0 分A、 黑洞 B、 白洞 C、 虫洞 D、 都没有 我的答案：A 8活动星系核的质量至少应该是太阳质量的多少倍()（1.0分）1.0 分 A、 10 B、 1000 C、 1000000 D、 1000000000.0 我的答案：C 9下列哪个选项是生命存在所需的最基础物质( )（1.0分）1.0 分 A、 液态水
中国古代天文学 天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时候，人们为了指示方向，确定时间和季节，就自然会观察太阳、月亮和星星在天空中的位置，找出它的随时间变化的规律，并在此基础上编制历法，用于生活和农牧业生产活动。从这一点上来说，天文学是最古老的自然科学学科之一。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。 中国古代的天象纪事 早在新石器时代，中国的先民们就注意到物侯和天象的周期变化有密切的联系，于是开始了对日、月等天象的观察。此后，中国人长期不断地辛勤致力于天象的观察和记录，取得了辉煌的成就，留下了关于太阳黑子、彗星、流星、新星等的各种记录。这些天象纪事不仅内容详实，年代延续，其中许多还是世界上最早的记录，至今对于现代天文学的研究仍起到重要的作用，是一份极为珍贵的文化遗产。 日出黄有黑气——黑子的记录 黑子是太阳表面的气体漩涡，由于其温度比太阳其它部分的温度低，所以光芒也较之其它处幽暗一些，从地球上看仿佛是太阳表面出现了黑色的斑点或斑块，所以又称日斑。关于太阳黑子，中国有世界上最早的观测记录。大约在公元前140年前的《淮南子》一书中就有“日中有踆乌”的记述。现今世界公认的最早的太阳黑子记事，是载于《汉书?五行志》中的河平元年(公元前28年)三月出现的太阳黑子:“河平元年……三月己未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”这一记录将黑子出现的时间与位置都叙述得详细清楚。 有星孛入于北斗——彗星的记录 彗星是绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状的独特外貌。彗星包括彗发、彗核、彗尾三部分。彗尾是彗星离太阳近时，彗发变大，太阳风和太阳的辐射
压力把彗发的气体和微尘推开生成的，形状像一把大扫帚，所以在中国民间又把彗星叫做“扫帚星”。中国对彗星的观测和研究已有四千多年历史，拥有世界上最早、最完整的彗星记录。我国古代称彗星为“星孛”，《春秋》上记录了鲁文公十四年(公元前613年)出现的彗星:“秋七月，有星孛入于北斗。“这是关于哈雷彗星的最早记录。 朔月辛卯日有食之——日食的记录 日食是一种太阳被月球遮蔽的现象。当月球在绕地球运行过程中，有时会走到太阳和地球中间，这时月球的影子落到地球表面上，位于影子里的观测者便会看到太阳被月球遮住，这就是日食。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……”，描述了夏代仲康元年日食发生的时候人们惊慌失措的场面。《诗经?小雅》中还以诗歌的形式记载着发生的日食:“十月之交，朔日辛卯，日有食之”。从我国春秋时期到清代同治十一年(公元前770年——公元1874年)，有记载的日食共985次，其中年月不符，无日食可考的仅有8次，不及总数的1%。 夜中星陨如雨——流星的记录 繁星密布的夜空中，常常能看到一道白光一闪而逝，这就是流星。有时候还能看到天空的某个区域有无数亮光四下飞流，好像下雨一样，这就是壮观的流行雨现象。流星和流星雨是行星际空间中称为流星体的尘粒和固体块闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。 中国人对流星群、流星的记载，早于其他国家。古书《竹书纪年》中就有关于流星的记录:“夏帝癸十五年，夜中星陨如雨。”《左传》的记载，鲁庄公七年“夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨”，是世界上最早的天琴座流星雨记录。我国古代的流星雨记录达180次之多。 星见于房——新星和超新星的记录
论我国天文学研究的历程 摘要：中国是世界上天文学起步最早，发展最快的国家之一，天文学也是我国古代最发达的四门自然科学之一。我国对天文方面的观测、记录和研究从原始社会就开始萌芽了。到战国秦汉时期形成了以历法和天象观测为中心的完整的体系。而中国近代天文学的发展大概是从鸦片战争时开始的。 关键词：天文学中国古代天文学天文学发展历程 中国是世界上天文学起步最早，发展最快的国家之一，天文学也是我国古代最发达的四门自然科学之一。我国对天文方面的观测、记录和研究从原始社会就开始萌芽了。公元前24世纪的尧帝时代，就设立了专职的天文官，专门从事“观象授时”。早在仰韶文化时期，人们就描绘了光芒四射的太阳形象，进而对太阳上的变化也屡有记载，描绘出太阳边缘有大小如同弹丸、成倾斜形状的太阳黑子。到战国秦汉时期形成了以历法和天象观测为中心的完整的体系。中国古代的天文学大致可分为天象观察、仪器制作和编订历法这三个方面。 在天象观测方面，我国有世界上最早最完整的天象记载，是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者，对于太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星，以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象，都有着悠久而丰富的记载，且观察仔细、记录精确、描述详尽，这些记载至今仍具有很高的科学价值。例如长沙马王堆的一座汉墓内发现的一幅彗星图，被命名为《天文气象杂占》，是迄今发现的世界上最古老的彗星图。 在创制天文仪器方面，创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭，也叫圭表，用来度量日影长短。此外，西汉的落下闳改制了浑仪，这种我国古代测量天体位置的主要仪器，几乎历代都有改进。东汉的张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象。元代的郭守敬先后创制和改进了10多种天文仪器，如简仪、高表、仰仪等。 历法与天文学的发展是紧密相联的，中国是世界上产生天文学最早的国家之一，也是最早有历法的国家之一。 5000多年前，中国就有了《阴阳历》，西周时期，天文学家用圭、表测量日影，确定冬至、夏至和一年的二十四个节气，来指导农牧业生产。唐代时著名天文学家僧一行经过数年的测量后制定了中国历史
天文学发展 天文学是以观察及解释天体的物质状况及事件为主的学科，通过观测来收集天体的各种信息。因而对观测方法和观测手段的研究，是天文学家努力研究的一个方向。天文学主要研究天体的分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化。天文学的一个重大课题是各类天体的起源和演化。天文学和其他学科一样，都随时同许多邻近科学互相借鉴，互相渗透。天文观测手段的每一次发展，又都给应用科学带来了有益的东西 天文学和所有科学一样，起源于需要。四季的判别，农耕的时间，乃至于对天象的敬畏崇拜，都造成了天文学的发展。大约在公元前3000年，两河流域（幼发拉底河和底格里斯河流域）、古埃及和印度这三个地区创造了灿烂的古代文化，他们在天文学方面取得了一系列的成果。 巴比伦文明：苏美人已能从月相来订出历法，并已知润月的观念。巴比伦人更改进并统一了历法，且订出了黄道十二宫。亚述人则更认识了黄道和白道，也订出了一星期七天的制度。随后的迦勒底人更可预测日月食，对于天文的观测也是有名的详实，对于五大行星的纪录更是如此。总言之，巴比伦文化为日后承接的希腊文化打好了良好的基础。 埃及文明：埃及的天文学是僧侣祭司的特权，埃及的天文学，在早期第三到第六王朝间发展最为快速，金字塔，太阳历的订定都是在这个时期。比较特别的，是埃及人将一天分为昼夜，各分为十二小时，但由于随季节日夜长短会有变化，所以古埃及一小时的长度不是一定的。 印度文明；印度文明发源虽早，但发展较慢，后期天文发展还有受到希腊的影响。印度使用二十七星宿，他们将一个朔望月分为白月和黑月，又以月圆时月亮所在的星座命名该月份，是比较特殊的 在古希腊、古罗马时期，天文学又有了进一步的发展。 爱奥尼亚时期，米利都学派、毕达哥拉斯学派、德谟克利特学派对天文反面的理解也不尽相同。雅典时期间，亚里士多德的自然哲学十分有代表性。亚历山大时期最突出的是希帕卡斯和托勒密的天文学。希帕卡斯提出了“偏心圆”的概念和本轮地心说，发现的岁差等。托勒密提出了系统的地心说，设想宇宙有“九重天”，成功地运用模型方法。罗马时期间自然科学停滞不前，主要成就是儒略
一、单选题（题数：40，共 40.0 分） 1 泡利不相容原理具体指的是同一体系内的任意两个()不可能有完全相同的运动状态。（1.0分）1.0分 ?A、 电子 ? ?B、 质子 ? ?C、 中子 ? ?D、 原子核 ? 我的答案：A 2 花样滑冰运动员在冰上旋转时,哪种动作可以获得更快的转速?()（1.0分） 1.0分 ?A、 下蹲和直立、双臂向上双腿向下并拢 ? ?B、 下蹲和单足点地,其余三肢全部横向伸展 ? ?C、 张开双臂和直立、双臂向上双腿向下并拢 ? ?D、 张开双臂和单足点地,其余三肢全部横向伸展 ?
我的答案：A 3 中国古人记载的公元185年超新星爆发的文字中,有可能反映了恒星化学组成的变化的语句是()。（1.0分）1.0分 ?A、 客星出南门中 ? ?B、 大如半筵 ? ?C、 五色喜怒 ? ?D、 至后年六月消 ? 我的答案：C 4 太阳的寿命预计还有()亿年。（1.0分） 1.0分 ?A、 46 ? ?B、 50 ? ?C、 100 ? ?D、 700 ? 我的答案：B
理论上应该出现的在各个不同波段,辐射强度分布的情况,这种分布被称为( )。（1.0分）1.0分 ?A、 正太分布 ? ?B、 普朗克分布 ? ?C、 t分布 ? ?D、 泊松分布 ? 我的答案：B 6 黑洞二字分别指的是()。（1.0分） 1.0分 ?A、 这个天体是黑色的和天体存在洞穴结构 ? ?B、 这个天体是黑色的和所有的物质在视界内都往中心奇点坠落 ? ?C、 任何电磁波都无法逃出这个天体和天体存在洞穴结构 ? ?D、 任何电磁波都无法逃出这个天体和所有的物质在视界内都往中心奇点坠落 ? 我的答案：D
一、单选题(题数:40,共 40、0 分) 1 泡利不相容原理具体指的就是同一体系内的任意两个()不可能有完全相同的运动状态。(1、0分) 1、0分 ?A、 电子 ? ?B、 质子 ? ?C、 中子 ? ?D、 原子核 ? 我的答案:A 2 花样滑冰运动员在冰上旋转时,哪种动作可以获得更快的转速?()(1、0分) 1、0分 ?A、 下蹲与直立、双臂向上双腿向下并拢 ? ?B、 下蹲与单足点地,其余三肢全部横向伸展 ? ?C、 张开双臂与直立、双臂向上双腿向下并拢 ? ?D、 张开双臂与单足点地,其余三肢全部横向伸展
我的答案:A 3 中国古人记载的公元185年超新星爆发的文字中,有可能反映了恒星化学组成的变化的语句就是()。(1、0分) 1、0分 ?A、 客星出南门中 ? ?B、 大如半筵 ? ?C、 五色喜怒 ? ?D、 至后年六月消 ? 我的答案:C 4 太阳的寿命预计还有()亿年。(1、0分) 1、0分 ?A、 46 ? ?B、 50 ? ?C、 100 ? ?D、 700
我的答案:B 5 理论上应该出现的在各个不同波段,辐射强度分布的情况,这种分布被称为( )。(1、0分) 1、0分 ?A、 正太分布 ? ?B、 普朗克分布 ? ?C、 t分布 ? ?D、 泊松分布 ? 我的答案:B 6 黑洞二字分别指的就是()。(1、0分) 1、0分 ?A、 这个天体就是黑色的与天体存在洞穴结构 ? ?B、 这个天体就是黑色的与所有的物质在视界内都往中心奇点坠落 ? ?C、 任何电磁波都无法逃出这个天体与天体存在洞穴结构 ? ?D、 任何电磁波都无法逃出这个天体与所有的物质在视界内都往中心奇点坠落