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，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您 。

天文学是一门研究宇宙中各种天体、现象和过程的学科 ，涉及的知识领域非常广泛
。对于天文学专业的学生来说，以下是一些需要深入学习的知识：

1.基础物理知识：包括力学 、电磁学
、热力学、量子力学等
，这些是理解天文学现象的基础。

2.数学知识：包括微积分 、线性代数、概率论
、统计学、复变函数等，这些是处理天文数据和进行天文计算的基础 。

3.天体物理学：研究天体的物理性质和过程 ，如恒星的演化 、黑洞的性质
、星系的形成和演化等。

4.天体化学和天体生物学：研究天体中的化学元素和化合物
，以及可能存在的生命形式
。

5.观测天文学：学习使用各种天文观测设备和技术，如望远镜、射电望远镜 、空间望远镜等。

6.天体力学：研究天体的运动规律 ，如行星的轨道运动
、双星系统的运动等 。

7.宇宙学：研究宇宙的起源、结构和演化
，如大爆炸理论 、暗物质和暗能量的性质等
。

8.星系学：研究星系的结构
、形成和演化，如螺旋星系、椭圆星系 、不规则星系等。

9.星际物质和恒星形成：研究星际气体和尘埃的性质 ，以及恒星的形成过程 。

10.高能天体物理：研究宇宙中的高能现象
，如伽马射线暴
、宇宙线等
。

求基础天文知识

学习天文学需要系统的方法和步骤。以下是一些建议：

1.基础知识：首先，你需要了解天文学的基础知识 ，包括天体运动、恒星演化 、星系结构等 。可以通过阅读教科书、参加在线课程或观看相关视频来学习这些知识
。

2.观测实践：天文学是一门观测科学
，因此实践是非常重要的。你可以购买一台望远镜，并学习如何使用它进行观测 。此外 ，你还可以参加当地的天文学会或观测活动，与其他天文爱好者交流经验和技巧
。

3.数据分析：天文学中经常需要进行数据分析和处理。学习使用计算机软件（如Python）进行数据处理和分析是非常有用的 。你可以参加相关的培训课程或自学相关知识。

4.深入研究：一旦你掌握了基础知识和实践技能
，你可以选择深入研究某个特定的领域，如行星科学
、宇宙学、射电天文学等
。阅读相关的学术论文和专业书籍 ，参与研究项目或与专家合作
，可以帮助你深入了解该领域的最新进展。

5.持续学习：天文学是一个不断发展的学科，新的发现和理论不断涌现 。因此 ，持续学习是非常重要的
。订阅天文学杂志 、参加学术会议
、加入天文学社群等
，可以帮助你跟上最新的研究动态。

总之，学习天文学需要系统性的方法和持续的努力 。通过学习基础知识、实践观测 、数据分析和深入研究 ，你可以逐步掌握这门学科的核心概念和技能
。

天文学常识性

1: 天文学是…研究宇宙中一切物体（除了地球）的自然科学的一个分支。但是
，天文学家确实也研究太阳和地球高层大气的作用，包括极光等 。

2 大部分天文学家其实是天体物理学家
。直到19世纪后期 ，天文学是很难描述和计算的。天文学家通过望远镜给天体照相并计算一些像日月蚀
，行星的位置，恒星的位置和距离 。尽管如此 ，天文学家是缺少对恒星物理性质和主宰它们为什么发光
、怎样演化的物理机理的真正了解的
。从那以后，我们在原子结构和物质作用知识上的突破使得天文学家通过物理规律的大方面应用而发现了宇宙的内在工作机制。这样
，今天的大部分天文学家实际是天体物理学家并在做天体物理 。这一头衔可以在鸡尾酒会上给人留下深刻印象。

3 天文学家大体上可以分为观测天文学家和理论天文学家
。虽然一些人两方面都做，大部-分人更适合其中之一。尽管观测天文学家不必要整天埋头观测 ，他们要进行望远镜和仪器（如相机
，光度计，光谱仪等）的研究设计来获得和分析宇宙天体的数据 。另一方面 ，理论天文学家典型的是应用超级计算机建立模拟宇宙现象的模型
。

4 观测天文学家和理论天文学家的工作经常是互相补充的。有时
，观测天文学家会发现宇宙中无法解释的现象而理论天文学家会试着用数学和已知物理规律来解释观察到的东西 。还有时，理论天文学家会发展一种理论预示了宇宙中某种现象或某种物理条件存在而观测天文学家会试着通过观察验证这种理论对不对
。第一个例子是脉冲星的发现和后来的中子星理论。第二个例子是黑洞存在的理论假设和接着黑洞被真正发现 。

5 总体来讲 ，研究宇宙是一件令人气馁的被动的活动
。物理学家、化学家 、生物学家有一个共同点：他们可以钻进实验室或到达目的地有效的创造出他们要研究的现象。他们可以接触到它
，操作它，直接的和它们联系 。问一个物理学家一个物质有多重 ，他们可以放在秤上称并马上读出来
。问一个化学家一个反应放出多少热
，他可以用温度计测出来。问一个生物学家一个血样有什么遗传特征，他可以立刻进行一系列小心的检测 。对于天文学家来说整个宇宙就是一个实验室。但是 ，宇宙，用定义说就是“延展在那儿 ”的远在我们直接接触范围之外的所在
。天文学家虽然可以测出一颗恒星离我们的距离
，但是他不能用一盒卷尺去测量来验证这个距离。天文学家想知道太阳表面的温度，但是他不能去太阳那儿插一个温度计 。天文学家想知道一个遥远星系的组成 ，但是他不能去那儿采样再运回地球分析
。然而我们确实知道恒星的距离
，太阳的温度，遥远星系的组成。这就是天文学为什么是一个如此令人着迷的领域 ，是一件对人类思想创造性灵活性有如此贡献的礼品 。

6 天文学家通过收集分析宇宙天体的光和其它波段辐射研究宇宙
。天文学家不能去宇宙中大部分的行星
，恒星，和星系。取而代之 ，他们通过天体发送给我们的信息研究宇宙 。能够携带信息给我们的就是光和其他波段辐射
。这样天文学家主要通过天体辐射
，研究宇宙天体（由物质构成）。很快我们就会谈到辐射 。你也会在本章末找到关于物质的部分
。

7 光学望远镜是一件通过聚光使我们可以看到比我们只用肉眼看到的更弱物体的设备。望远镜的原理本质上是相同的 。进入望远镜的光被一系列的透镜
、面镜不断聚焦成更细的光柱。因为光和辐射是天文学家研究宇宙的手段，所以越多的辐射被收集 ，能了解的信息就越多
。

8 有两种基本的光学望远镜类型。大部分不是折射望远镜就是反射望远镜 。

9 折射望远镜用透镜系统聚光
。小的时候大部分人有这样的经验
，在晴天我们用放大镜点燃一片树叶或纸。这个实验的原理就是放大镜把表面的光聚焦成一点，使这一点的温度特别高 ，即光度特别大 。一架折射望远镜用透镜组完成同样的事情
。在折射望远镜大的一端有两片大小相等但不同类型的镜片。当光通过它们，它们共同工作把光聚焦在望远镜筒另一端 。在这一点
，不管望远镜指向哪里都会成像
。

10 反射望远镜用一面或多面反射镜完成相同的事情。在一架简单的反射望远镜中，遥远光束落在反射镜上 。这面反射镜不是平的 ，它是凹面的
。结果就会产生聚焦的效果。一种具体的形状是抛物面
，可以使平行光轴的入射光聚焦在同一点 。像折射望远镜一样，遥远物体在这一点成像。

11 一种简单的普通的被广大天文爱好者喜爱的反射望远镜是牛顿发明的
。这一款今天被称为牛顿式反射望远镜的设计 ，在镜筒一端用凹抛物面集光聚焦。为了观测者方便
，在镜筒里面另一端放置一块平面镜把光反射到镜筒侧面安装目镜的地方 。许多天文爱好者都有这种设计的望远镜
。

12 口径几到几十厘米的折射望远镜比反射望远镜昂贵。比如，平均15厘米的反射望远镜要几百美元 ，而15厘米的折射望远镜要几千美元 。原因是这种大小下
，磨制天文观测使用的反射镜比磨制透镜系统便宜
。

13 对于需要便携性的爱好者来说，折射望远镜和牛顿反射式都是笨重的。一个典型的10英寸的牛顿反射式大约6到7英尺长100多磅重 ，而一个6英寸的折射望远镜就有这样大 。很清楚
，除非你有固定的场所安装这些设备，否则你要面临运输的困难
。

14 另一种被称为施米特—卡塞格林的望远镜设计提供了一个有趣的优点。它是用反射镜和透镜的结合 。口径几到几十厘米大小的施米特—卡塞格林式远比牛顿式昂贵但比纯折射的便宜 ，并且有着当牛顿式性能相近镜筒只有其三分之一长的优点
。这样，施米特—卡塞格林式更便携且可以放在一个小的因而便宜的地方。因为它短
，在有风的时候晃动的就很少 。这是很重要的，因为望远镜的放大作用 ，即使很小的微风引起的震动在望远镜的像上也会产生很大的晃动。

15 我们看到最暗物体的下限取决于有多少光进入我们的眼睛而被聚焦
。我们能看到东西因为光通过瞳孔被眼内的透镜系统聚焦在视网膜上成像
，信号再被送到大脑。越多的光进入眼睛，越多的光落到视网膜上 ，越强的信号被送到大脑
，就感到物体越亮 。当我们刚进入一个黑屋子或刚从明亮的环境走到户外，我们感觉到什么都看不见
。但当眼睛“适应
”后 ，就可以看的更清楚了。适应是指瞳孔逐渐变大允许更多的光通过 。尽管如此
，还是有一个极限，能看多暗取决于瞳孔最大能变多大
。

16 望远镜能让我们看到更暗物体是因为它们让更多的光进入我们的眼睛。即使在最暗的条件下 ，平均来说
，认得瞳孔不能扩张大于8毫米 。所以我们只能看到最暗和通过8毫米见方的光通量呈正比亮度
。但是望远镜可以使我们欺骗大自然而把更多的光聚焦成适合瞳孔大小的光柱。用你的裸眼去看星空，你只能用瞳孔的8毫米见方集光 。用望远镜看星空相当于用250毫米见方的透镜或面镜集光 ，这样相当于有了直径250毫米的瞳孔
。这就怪不得望远镜能让我们看到宇宙中远比用裸眼看的暗的多的东西。理解这一基本原理你就明白能给我们揭示迄今为止都为尽知的宇宙的望远镜的神奇魔力了 。我们将要看到，专业天文学家并不用眼睛而是用远比眼睛客观的仪器接受信号。但是位置是一样的
。

17 天文学家倾向用主镜的口径称呼一架望远镜。天文学家倾向用“36英寸”或“2.4米 ”称呼一架望远镜 。这样做的时候
，他们使用英尺或米作单位指出望远镜主镜的直径
。主镜通常被称为物镜。

18望远镜能够给我们看更远更暗天体的能力取决于主镜的面积 。虽然天文学家用目镜的直径称呼望远镜，但望远镜聚光的能力正比于目镜的面积而不是起直径
。根据圆面积公式 ，10英尺的望远镜实际上比5英尺的望远镜多聚4倍的光。望远镜聚集光的能力有时被称为聚光能力 。但是这和望远镜的放大率没有任何关系
。

19 为了放大望远镜中的像
，你需要一个目镜。天文爱好者买的望远镜大多带有一组分类的目镜 。每一个目镜典型的是一个小的包含透镜系统的圆柱
。不同的目镜得到不同的放大率。

20 为了计算出一个特定目镜下一架特定望远镜的放大率，你必须理解焦距 。每一个望远镜物镜和目镜有一个所谓的焦距。它其实是一个距离 ，通常用毫米衡量
。（1英寸等于25.4毫米）如果你曾经用放大镜烧过树叶
，放大镜镜片和燃烧物之间的距离就是焦距。换句话说，它就是透镜和来自遥远的光（此处是太阳）会聚的点 。目镜的焦距通常写在目镜筒的侧面或末端 ，物镜的焦距经常包含在望远镜的文献里
。

21 计算放大率
，你要做的只是一个除法。当你在望远镜上插入一个特定的目镜需要计算它的放大率时，你要做的只是用物镜的焦距除以目镜的焦距 。例如 ，一架望远镜物镜焦距是2540毫米
，你插入了一个焦距25.4毫米的目镜，它的放大率是100
。这样 ，意味着当你通过这架观测时，你会看到比你用裸眼近100倍或大100倍的物体。

22 理论上
，用任一架望远镜可以得到任一放大率 。为了得到更大的放大率你要做的只是选用越来越短焦距的目镜
。这样，如果25.4毫米焦距的目镜得到100倍放大率 ，那么一半焦距的目镜
，即12.7毫米，再同一望远镜上可以得到200倍的放大率。6.35毫米焦距的目镜可以得到400倍的放大率 。理论上你可以一直这样做下去直到百万倍的放大率或者更多
。但是这里面有一个问题 ，那就是……

23 望远镜的有用放大率。必须要记住的是目镜放大的是通过物镜的经聚焦形成的像 。所有的目镜要利用这个像来放大因此就有一个限制
，即在多少光的总量下能有效的工作。简而言之，目镜接受越多的光 ，它就可以把像放的越大并仍能在你眼睛的视网膜上产生足够明亮和清晰的像
。换而言之
，对于特定的望远镜，你把像放到多大仍然可以看到足够清晰明亮的像有一个实际的限制。超出这个限制就会得到不好的结果 。随着越来越大的放大率 ，你确实得到越来越大的像
，但它会变的更暗，更模糊
。实际上你很难看到细节。所以远比“这架望远镜放大率是多少？”重要的问题是“这架望远镜的最大有用放大率是多少？
”

24 一架特定望远镜的有用放大率的值取决于主镜的尺寸大小 。虽然一架望远镜有用放大率会取决于很多因素 ，包括望远镜的光学质量，某个晚上地球大气的稳定程度
。为了得到大约的最大有用放大率
，你应该找到一架望远镜，以英寸为单位测出其直径再乘以40。因此 ，30英尺的望远镜在大多数晚上可用的最大放大率大约3*40=120（也写成120X）
，6英寸的在同一晚上在放大率是6*40=240时可以看到相同清晰明亮的像 。因此，尽可能买佩有最大物镜的望远镜是值得的
。

25 有时选用较低放大率比选用最大放大率明智。低放大率目镜会得到较小的像 ，但是像更尖锐更明亮 。大多数情况
，这会更适于眼睛
。并且，对于某些比较大的天体 ，比如星团
，彗星，月亮 ，宽视场低放大率的目镜能得到更好的图像。

26 双筒望远镜对于简单享受天空的乐趣来说可以算是非常令人满意的工具了 。为了坚持“物超所值”的信条
，双筒望远镜是我们能满足从望远镜里看天空的可以负担的起的一个选择。尽管双筒不能提供给你一般望远镜可以提供的月球和行星的细节，但是你只是躺下来随便扫过星空 ，它们已经是非常美妙的了
。另外装备了双筒以后，你可以享受很多美妙的时刻
，比如顺着银河巡航来找你可以在本书看到的星云和星团，也可以观察双星 ，月蚀和不期而遇的彗星。

27 双筒上的数字告诉你它的大小和放大率 。双筒经常是用两个数字和一个×来描述的
，如7×35或10×50
。两个数字中的第一个数字表示双筒的放大率，第二个数字用毫米表示双筒主镜的口径。因为25毫米约等于一英寸 ，一只10×50 的双筒有一个50毫米或两英寸的物镜和10倍的放大率 。

28 晚上用一只7×50的双筒是一个很好的选择
。很多人感觉7×50的双筒可以比7×35的双筒（经常用在白天观看体育赛事上）提供更强的聚光能力
，但是并不比更大放大率的双筒笨重麻烦。可以给我们提供银河壮观景象的更高放大率更大口径的双筒最好是用三角架支撑它们的重量使其稳固 。

29 更高质量的折射望远镜和双筒使用镀膜的镜片
。这些化学涂层使镜片看起来发蓝，它们减少内部的反射从而使仪器产生完美像质。

30 天文业余爱好者通常可以告诉你他们正在使用的望远镜的放大率 ，而专业天文学家不是这样思考问题 。放大率是专业天文学家一般不在意的问题
。那是因为专业天文学家通常从望远镜上拿下目镜
，用望远镜上其他光学器件把光聚焦到CCD 上，就像被用作一架照相机或光度计的一部分或一台光谱仪。这样的话 ，专业天文学家感兴趣的是像的大小
，能够看到的细节程度，和能够到达CCD的光波长或颜色 。

31 专业天文学家更感兴趣的是望远镜的分辨率而不是放大率。分辨率指的是一架望远镜理论上让你看到细节的优良程度
。细节的优良程度可以这样说 ，你能看到多小的物体，或者说两个物体靠的多近时仍然可以被分辨。望远镜的分辨率是以角秒来衡量的 。

32 一架望远镜的理论分辨率很容易计算
。一架以角秒衡量的光学望远镜的理论分辨率可以很容易的以13除以这架望远镜的以厘米衡量的主镜的口径来计算。（2.54厘米等于一英寸）这样一架100英寸(254厘米)的望远镜理论分辨率约为0.05角秒 。一架200英寸望远镜理论分辨率约为0.025角秒（只有满月直径的1/36000）
。换句话说
，第二架望远镜可以分辨只有0.025角秒的天空中的两颗星。而100英寸的望远镜只能把它们看成一颗星 。尖锐的像是高质量的像，因此天文学家希望得到最好的分辨率
。这是另一个天文学家垂涎尽可能大的望远镜口径的原因。

33 你好 ，某某？请给我一张星图 。就像有德克萨斯和阿富汗的地图
，也有天空的地图
。它们曾经是用手画的，但是现在天文学家主要依靠的是照片或计算机图像。其中一个范围最广的这类照片和图像由加利福尼亚进行的帕洛马天文台巡天和智利欧洲南方天文台进行的南半球巡天联合组成 。几百幅图像显示了整个天空暗至20等的恒星。另一个范围广的星图是为哈勃空间望远镜编得导星目录表
。它包括了暗至15等的超过一千五百万颗的恒星 ，只能从大容量的CD-ROM里得到。在观测以前
，天文学家可能会扫一眼它需要的目标周围的较显眼的恒星，这样就可以作为他它需要的目标的路标 。

34 天文学家用一套类似于地理经纬度的方法定位天空中的物体
。就像地球上的物体可以用经度和纬度指明一样 ，天空中的任何一个物体可以用一套类似的坐标系统指明
，在这个系统中赤纬代替了纬度，赤经代替了经度。

35 赤纬以度数衡量 。在天球坐标中和地球赤道平行的大圆叫做天赤道
。就像纬度一样 ，如果一个物体位于天赤道以北
，就说他有正的赤纬。类似的，在天空中天赤道以南找到的物体有负的赤纬 。到北或南的距离用度数角分角秒衡量（和纬度一样）
。

36 赤经用时间的单位衡量。赤经坐标在天空中向东衡量 。像经度也应该有一个零点
。就像零度子午线穿过英国格林威治 ，天空中的零度子午线是穿过春分点的子午线，一个天体的赤经是地球从这条零度子午线在正南方时起自转到所求天体在正南方时止的时间长度。这样
，天体的赤经就以小时、分钟和时间上的秒来衡量 。

37 星图一般包括所含宇宙天体的坐标。就像地图一般在边上标出经纬度一样，星图一般在其所描绘的区域标出赤经赤纬
。天体的表和目录一般也列出每一个天体的坐标。赤经（right ascension）一般缩写为R.A.;赤纬(declination)一般缩写为Dec. 。这样 ，例如冬季星空中最灿烂的天狼星可以在天空中R.A.6h14m
，Dec.-16°35＇找到
。而夏季星空中最亮的织女星位于R.A.18h34m，Dec.+38°41＇。这些坐标就像经纬度能够定为洛杉矶或海上的一条船一样方便精确的定位出天上星星的位置 。

38 相对于恒星运动的天体天球坐标不断改变
。因为太阳月亮和行星相对于恒星不断运动 ，它们的赤经赤纬也在不断改变。这样
，列出他们的位置的表每晚都需要改变 。对于哪些是运动特别大的天体，比如月亮 ，有时需要列出起每小时的坐标
。

39 天文学家为什么需要这样一个坐标系统？他们不能只是把望远镜指向他们想看的地方
，就像你使用你的双筒？有很多这个系统必须的原因。首先，很多专业望远镜有上吨重 ，很难以转动 。第二
，望远镜通常放在只允许看到一条天空的天文台里，天文学家通常看不到全天情况
。第三 ，天文学家选用的目标星通常太暗了，肉眼没法看到。第四
，如果在德国的一个天文学家想告诉在智利的同伙把望远镜只向他们感兴趣的一颗星，他不能只是说 ，把望远镜指向那儿 。这没有任何意义。

40 许多望远镜都是计算机辅助跟踪
，指向天文学家想要研究的天体的正确的赤经赤纬
。许多专业望远镜甚至一些爱好者的镜子都是计算机控制，自动移动指向正确的天球坐标的。近些年来 ，一些爱好者装备的计算机甚至事先装载了包括行星以及亮的恒星和其它一些好看的星团星云星系的坐标的软件 。只要输入你想要看得天体名称
，按一个按钮，望远镜会为你找到它
。

41 天文学家不喜欢闪烁的星星。漫天闪烁的星星是一个很浪漫的景象 。但讽刺的是 ，它是天文学家害怕的事情
。那是因为当恒星闪烁时表明地球大气状况很糟。只有当地球大气干净稳定时望远镜才能产生天体非常清晰的像 。但是有时地球大气极不稳定
，表明大气中有无数不断移动的湍流
。这时透过大气观察天体就像透过一条干净的急速流动的小溪看底下的东西。小溪底下的物体像是不断的波动，被水的湍流扭曲 。同样的 ，大气湍流也把穿过它的光线折射扭曲了
。对于裸眼
，这些不稳定的大气是星星不多闪烁。望远镜使问题更复杂了，因为在放大天体像的过程中 ，它也放大了大气的扰动，是星星的像弥散成一个不断变换大小和形状的光斑 。天文学家把大气不稳定的夜晚称为大气的视宁度不好。这样
，一架望远镜在某一夜晚的分辨率比起其本身的尺寸跟依赖于大气状况
。

42 天文学家通常试图把天文台建造在有更长时间大气视宁度的地方。选择天文台新台址的最大考虑是一个地方大气稳定性或说好的视宁度的持续性 。这样的地方通常选在盛行风从比较平坦的地形或海洋上吹来的较高的山峰上
。如此平坦的地形产生的空气流动可以保持光滑平行，从而只有尽可能小的垂直运动。这样 ，比如Kitt峰国家天文台位于较平坦的亚利桑那沙漠上几公里高的山峰上 。世界上最好的一些天文台位于像夏威夷的一座名叫莫那克亚的死火山和智利安第斯山脉一系列的山峰上
，这些都在于这些地方的向风面是一望无际的海洋
。然而尽管在如此理想的地方，一些大望远镜的分辨率很少超过1角秒。

43 为了找到建造天文台的地方 ，天文学家也在寻找最晴朗的地方 。可以理解
，天文学家不仅希望找到大气稳定的地方，它们也希望找到最晴朗的地方
。这当然意味着每年有尽可能多的无云日。夏威夷的一些地方覆盖着热带雨林 ，但是在13000英尺以上
，莫那克亚的最高峰如此之高，除了偶尔的大雪 ，它已超出了“气象带 ” 。智利的那些天文台在干燥的沙漠之上
，一年也可能见不到一滴雨
。

44 另一个选择台址的重要因素是远离污染。这看起来也很明显，但当说到污染 ，光学天文学家关心的不仅仅是空气中没有那些化合物 。他们关心的是另一种形式的其他他人没有想过的污染，光污染。城市里发出的灯光和车灯光射向天空洗去了暗星河银河的光
，使得一些天文研究除了在郊区实际上无法进行
。向曾经是20世纪天文研究重地的威尔逊山和帕洛马山，已经因为来自洛杉矶和圣地亚哥等大城市的光污染逐渐变得不能用了。甚至Kitt峰也日益受到图森不断膨胀的人口的威胁 。天文学家已经搬向更远的像在夏威夷和智利的山峰
。

45 大众可以帮助减少光污染。不需要减少晚上街道和高速公路需要的安全照明量 ，政府和大众可以采取一些简单的不需增加负担的措施而显著的减少它们产生的光污染 。仅仅在路灯上加上灯罩和使用不同的光给高速公路照明可以使我们重新拥有不仅是对天文观测至关重要的也是不断减少的自然资源的美丽星空
。想要学习大众应该怎样做
，请联系：

Dr.David Crawford

Dark Sky Association

3545 Stewart Street

Tucson,Arizona 857161

46 当我们谈到宇宙研究时，我们需要注意更多我们的眼睛可以注意的东西。有时天空看起来非常的晴朗但对于某些天文研究却不能接受 。对观测光学这一精确测定天体视亮度的天文分支尤其正确
。例如 ，实际上对裸眼来说不可见的一块非常薄的云
，在这样的仪器里产生非常大的波动致使数据报废。

47 能造多大的望远镜有着技术上的限制 。望远镜的主镜越大，它成的像越亮越尖锐
。那么为什么不简单的用一块巨大的镜子呢？问题就在于造这个镜子的物质有一个承受力的极限。为了使望远镜的透镜或凹面镜能精确的把光聚成一个清晰的像 ，透镜或凹面镜的镜面必须有精确到几百万分之一英寸的只有光波长的几分之一的镜面形状 。现代磨制镜面的工艺可以达到这样的精度
，但是镜面重到一定程度以后会在自身的重力下变形。变形量不能达到眼睛看到的程度但是足够把光扭曲到不能精确成像
。

48 世界上最大的折射望远镜在威斯康星，最大的反射望远镜在俄罗斯。（截止到2006年 ，最大的反射望远镜是欧洲北方天文台的GTC望远镜
，口径11.5米——空间天文网注）世界上最大折射望远镜主镜口径有1米 。它位于威斯康星州芝加哥大学管理的叶克斯天文台
。1948年，加利福尼亚帕洛马山上直径5米的反射望远镜落成。几十年内它始终是世界上最大的 。直到20世纪70年代 ，高加索山脉的一座6米的反射望远镜才落成，但是不幸的是它的光学系统始终不是太好
。

49 新材料和新技术导致了更大望远镜的出现。20世纪80年代一项令人激动人心的望远镜设计技术的进步是天文学家否认了原来认为的光学望远镜尺寸有限制的想法 。这一理念包括把几个单独的镜片合成一个望远镜并使它们单独接收到的光产生一个联合的像
。这样的方法使单独镜片的总面积等效于整个它们联合起来的面积。夏威夷莫那克亚山上的凯克望远镜用36块直径1.8米的镜片拼在一起 。1990年首次进行测试
，1996年放在它旁边的双子镜（凯克2）开始加入
。更大的多镜面望远镜设计正在进行中。

50 其它的望远镜设计用激光和计算机征服自然 。在一个被称为自适应光学的研究领域，科学家正在调查利用激光不断探测望远镜上空的大气并且把信号传给计算机控制的支持主镜的马达使其精确的改变主镜的形状来抵消大气湍动的变化。如果成功的话 ，这种望远镜可以达到前所未有的清晰度
。

1.天文学常识性的知识,麻烦介绍一下

光 年：光每秒大约30万公里
，一光年大约为9,460,800,000,000公里。

--------------------------------------------------------------------------------星等（视星等）： 天文学上规定，星的明暗用星等来表示 ，星等数 、越小
，说明星越亮，星等数每相差1 ，星的亮度相差2.5倍 。我们肉眼能看到的最暗的星是6等星
。

天空中亮度在6等以上的
，也就是我们可以看到的星有6000多颗。宇宙中的星体本身离我们很遥远，所以我们看到的星等并不是其真实的明度 ，而是有较大的差别
，因此我们把眼睛观察所得的叫做视星等 。

为了方便起见，我们把视星等一般就叫做星等
。 --------------------------------------------------------------------------------黄 道 ：太阳在天球上的周年视运动轨迹 ，称为“黄道
”。

--------------------------------------------------------------------------------黄道十二星座： 为了确定位置的方便，人们把黄道划分为十二等份（每份相当于30°）
，每份用邻近的一个星座命名，这些星座就称为“黄道星座”或“黄道十二宫 ” 。这样 ，相当于把一年划分成了十二段
，在每段时间里太阳进入一个星座
。

在西方，一个人出生时太阳正走到哪个星座 ，就说此人是属于这个星座的。 --------------------------------------------------------------------------------天 球 ：天文学上为了与人们的直观感觉相适应
，把天空假想成一个巨大的球面，这便是天球 。

天球的中心自然就是我们地球 ，它的半径无穷大
。这样
，所有的天体在天球上的投影都有了因定的坐标。

天球只是人们的一种假设，是一种“理想模型
” ，引入天球这一概念
，只是为了确定天 *** 置等方面的需要 。（见下图） --------------------------------------------------------------------------------岁 差： 地球就象是一个旋转的陀螺，而陀螺在旋转时 ，它的轴并不是垂直于地面完全不动，而是在微微晃动
，这种现象在物理学上称为“进动”。

地球也是这样，它的自转轴在天空中的方向是不断变化的 ，并不总是指向某一因定点
，这就引起了“天极位置漂移 ”的现象
。这在天文学上叫做“岁差
”。

--------------------------------------------------------------------------------“天赤道”和“天极 ” ： 天文学上，确定天 *** 置的方法与地球表面非常相似 ，也是通过经纬坐标系来实现 。最常用而且最重要的天球坐标系
，就是天球赤道坐标系
。

地球赤道所在平面与天球的交线称为“天赤道
”，它就是赤道在天球上的投影；向南北两个方向无限延长地球自转轴所在的直线 ，与天球形成两个交点
，分别叫做北天极和南天极。“天赤道”和“天极 ”是天球赤道坐标系的其准 。

--------------------------------------------------------------------------------“赤经”和“赤纬
” ： 在天球赤道坐标系中，天体的位置用经纬度来表示 ，称作赤经
、赤纬
。我们知道
，天赤道和黄道间有23°左右的“黄赤交角”。

这样，天赤道和黄道就有了两个固定不变的交点 。其中 ，黄道自西向东从天赤道以南穿到天赤道以北的那个交点，在天文学中称为“春分点 ”
，我们把通过这一点的经线定为天球赤道坐标系0°经线
。

赤经不分东经、西经，它是从0°开始自西向东到360° ，单位是时间单位时 、分、秒
，范围是0~24时。天球赤道坐标系的纬度规定与地球纬度类似，只是不称作“南纬
”和“北纬” ，天球赤纬以北纬为正
，南纬为负 。

--------------------------------------------------------------------------------流 星 雨 ： 流星雨一般都跟彗星有关
。彗星是很松散的天体，它在运行过程中 ，总会甩下一些尘埃
、石块什么的。

因为地球的轨道和彗星轨道是相交的
，所以每年的某段时间，当地球运行到交点附近的时候 ，就会把这些物质吸引到大气层中
，这就开成了流星雨 。

2.关于天文学的知识有哪些

天文和气象不同，它的研究对象是地球大气层外各类天体的性质和天体上发生的各种现象——天象 ，而气象研究的对象是地球大气层内发生的各种现象——气象。

天文学所研究的对象涉及宇宙空间的各种物体，大到月球、太阳 、行星
、恒星、银河系 、河外星系以至整个宇宙
，小到小行星
、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子
。 天文学家把所有这些物体统称为天体。

地球也是一个天体，不过天文学只研究地球的总体性质而一般不讨论它的细节 。另外 ，人造卫星、宇宙飞船 、空间站等人造飞行器的运动性质也属于天文学的研究范围
，可以称之为人造天体
。

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一-宇宙学的研究内容。 天文学按照研究的内容还可分为天体测量学 、天体力学和天体物理学三门分支学科 。

天文学始终是哲学的先导 ，它总是站在争论的最前列
。作为一门基础研究学科
，天文学在不少方面是同人类社会密切相关 的。

时间
、昼夜交替、四季变化的严格规律都须由天文学的方法 来确定 。 人类已进人空间时代，天文学为各类空间探测的成功进 行发挥着不可替代的作用
。

天文学也为人类和地球的防灾 、减灾 作着自己的贡献。天文学家也将密切关注灾难性天文事件——如 彗星与地球可能发生的相撞 ，及时做出预防
，并做出相应的 对策 。

3.天文学知识

这些是最常识的 21厘米辐射：由星际空间中寒冷稀薄的氢云发射的电磁辐射
。

3α过程：在核聚变反应中，三个氦核聚合成一个炭核的过程。 3千秒差距旋臂：一团以53公里/秒的速度远离银河中心的中性氢云 。

埃：长度单位 ，1埃=1e-10米
，通常用来度量光的波长。 矮新星：会产生周期性的类似新星爆发现象的天体，成因可能是双星系统中的白矮星
。

氨基酸：组成蛋白质的有机分子。 暗物质：用来填补理论中质量缺陷的假想物质 。

暗线光谱：见吸收光谱
。 暗星云：由尘埃和气体等不发光物质组成的星云。

奥尔特云：位于太阳系外层的云团 ，被认为是彗星的发源地 。 巴尔莫线系：氢原子的一组光谱线，位于可见光和近紫外区
。

白矮星：白矮星是内核塌缩后已经死亡的恒星
，大小和地球类似。 百万秒差距（Mpc）：一百万个秒差距 。

半长轴：椭圆长轴的一半
。 棒旋星系：一种漩涡星系，内部的旋臂呈明显的棒状。

暴胀宇宙：一种存在早期膨胀阶段的大爆炸宇宙模型 。 倍利珠：日全食时通过月球的起伏表面射出的太阳光
。

本影 ，暗影：在影子中
，光线被完全遮蔽那个区域。 变星：亮度周期变化的恒星 。

标准时：等于时区中央经度上的地方平时。 表岩屑：一种由破碎的岩石屑构成的土壤
。

波长：两个相邻的波峰或者波谷之间的距离，通常用λ表示。 波长最大值：完全辐射体发射的波谱中能量最大的谱的波长 ，仅仅与物体的温度有关 。

捕获假说：一种关于月球起源的理论
。 不规则星系：外表不规则的巨大气体云
，包含大量的星族I和星族II恒星，但没有旋臂。

长周期变星：光变周期在100到400天的变星 。 超导体：对于某些物体 ，当温度降低到一定程度的时候
，电阻值将会降为零，处于这种状 尘埃尾：由尘埃等不带电物质构成的慧尾
。

赤道式装置：可以在赤经和赤纬方向运动的装置。 赤纬：用于天球的一种坐标 ，类似地球上的纬度 。

臭氧层：地球大气层的一层
，位于地表以上15-30km，具有吸收紫外线的作用
。 春分 ，春分点：天球上太阳由南半球移向北半球在天赤道上经过的那一点。

此时大约是3 月21日左右 。磁层：行星的磁场
。

次大气层：从行星内部逃逸出来的富含二氧化碳的气体。 次极小：在食变双星的光变曲线中，较浅的那一次交食 。

次镜：反射望远镜中将光线发射到一点以利于观测的那面镜子。 大潮：满月或新月时出现的大幅度的海潮
。

大碰撞假说：认为月球形成于一次小行星与地球的碰撞。 大气窗口：电磁波谱中可以通过地球大气层的部分
，包括射电、红外和光学波段 。

大统一理论：将电磁力
、强相互作用和弱相互作用统一为一种作用的理论
。 带纹：木星大气层中的条状云带。

大爆炸理论：一种认为宇宙起源于大爆炸的理论 。 灯塔理论：认为脉冲星是自传的中子星的一种理论
。

光年：光在一年中走过的距离。 地方天球子午圈：过天顶和天低的南北方向大圆 地平式装置：可以在水平和竖直方向移动的望远镜系统 。

地震波：一种通常在地震时才出现的可以横穿地球的机械波
。 第二星族：含重元素较少的恒星，此类恒星比较老 ，多分布于银核和银韵中。

第一星族：含重元素较多的恒星
，此类恒星比较年轻，多分布于银盘上 。 电波星系：一种发射强射电信号的星系
。

电磁辐射：在空间中传播的电磁场。如：光 ，无线电波 电荷耦合元件（ CCD ）：半导体光电成像设备 。

很适用于天文观测。 电子：一种带单位负电荷的小质量粒子
。

电子伏特：能量单位
，等于1单位电子电量乘以1伏特。 冬至，冬至点：天球上太阳距离地球最近的那一点 。

也就是大约每年12月22日
。动星系核：发出很强辐射的星系。

多普勒效应：由被测物体运动导致的谱线波长变化 。 多普勒致宽：由气体中原子的运动造成的谱线加宽
。

发电机效应：一种理论 ，认为地球磁场是由熔融地核产生的。 发射谱线：由原子辐射出的光子在光谱中产生的亮线 。

发射星云：被恒星的紫外辐射激发而发光的气体云
。 发射光谱：包含发射线的光谱。

反射望远镜：利用反射镜将光汇聚到焦点上成像的望远镜系统 。 反射星云：通过反射星光而发光的星际尘埃云
。

范艾伦带：由地球磁场俘获的高能离子形成的辐射带。 非宇宙学红移：不是由宇宙膨胀效应所导致的红移 。

分光视差：分析恒星谱线以测定恒星距离的方法。 分光双星：从子星始向速度的变化而判知的恒星
。

分裂假说：一种关于月球起源的假说
，认为月球是从地球中分离出去的。 分子云：包含大量分子的浓密星际气体云 。

封闭宇宙：一种认为有足够的物质能够使宇宙停止膨胀的宇宙模型
。 辐射点：发生流星雨的时候，将流星的轨迹反向延长将会汇聚在一点上 ，这一点称作辐射点。

辐射纹（月面）：陨星撞击月亮表面的时候
，所产生的很多由撞击弹坑向外辐射的白色条纹  。辐射压：当物体的表面吸收了光子以后，会受到一个压力
。

高斯：磁感应强度的单位。 各向同性：宇宙学假设 ，认为宇宙在各个方向上性质相同 。

共同吸积假说：一种认为月球和地球共同形成的理论
。 共振：两个周期运动相互同步的现象。

光变曲线：亮度随时间变化的曲线，常用来分析变星和食双星 。 光度：星体在一秒钟内辐射出的总能量
。

光度计：用于测量天体。

4.天文知识的特点

天文研究工作不同于其它学科的研究
，具有以下四个特点：

1、被动性

天文研究的手段主要是观测──被动地观测，它不能像其它学科那样 ，人为地设计实验
，主动地去影响或变革所研究的对象，只能被动地去观测 ，根据已经存在的事实来进行分析 。天文研究的过程可以用下图来简单地概括

观测─→积累资料─→分析资料─→理论

（收集感性素材）

2 、粗略性

由于天文观测的被动性
，不可避免地带来了天文观测的粗略性，我们不妨作一个比较。在地球上要证明一个理论是否正确 ，可以采用不同的方法
，可以设计很多不同的方案或实验，达到理论要求的精度 ，而在宇观世界中
，由于观测仪器的分辨度，灵敏度等的限制 ，以及观测手段的单一性──单靠望远镜，所以
，在一定时期内，为了研究一个问题 ，只能依靠仅有的几种方法
，或是仅有的几个不太准确的数据来粗略估计
。这与在地球上的实验对比起来，表现出单一性和强烈的粗略性！而且 ，越是深远的天体
，越是前沿的课题其粗略性就越严重，越明显 ，因此从某种意义上来说
，天文学的发展与天文仪器（或更准确地说是观测手段）的发展直接相关。

3
、瞬时性

让我们来比较下面三组数据

a、天体的年龄 几百万岁--百多亿年

b 、人类文明 几千年

c
、人的一生 几十年--上百年

从比较中我们不难看出，人类研究天体的演化仅是短短地一瞬间 ，就像是在人类文明诞生的时候对宇宙拍了一张极高精度的照片
，而人类文明发展和延续的过程，就是用不同倍数（越来越大）的放大镜来观察这张照片一样 ，人类为了征服自然获得自由，而不断研究周围的宇宙 。他们观测天体的主要目的
，就是想了解各种天体的形成或演化过程，以便以后很好地加以利用
。

4、长期性和连续性

任何理论的形成都建立在大量的数据之上 ，天文学也不例外
，而且对天文观测数据的积累则更是长期的 、持续不断的。只有这样的数据才是有用的，才能在此基础上得出相对正确的理论 。

开普勒正是在其老师第谷花费毕生精力留下的行星观测资料中发现了三大定律
。第一颗脉冲星的发现正是在距今900多年的历史记载中找到了其形成的证据等等。即使是最平常的天文观测（如：月球
、太阳、变星 、双星）也需要几天以至于几十年的持续观测 ，才能有所收获
，得出结论 。因此，天文工作者必须要具有持之以恒的毅力和认真细致的工作态度 ，否则就连皮毛都不可能学到！

综上所述
，我们可以给天文学下一个定义，所谓天文学就是在极其短暂的千百年的时间里 ，以基本上被动的观测方法面向广阔无边的宇宙空间
，探索各类天体在漫长历程中的存在和演变的一门学科
。

5.天文学知识（高级类）

地球会不会变成恒星？ 地球本身就是天体中的一颗恒星，不用变了。

地球是由什么物质组成的？ 人们对于地球的结构直到最近才有了比较清楚的认识 。整个地球不是一个均质体 ，而是具有明显的圈层结构
。

地球每个圈层的成分
、密度、温度等各不相同。在天文学中，研究地球内部结构对于了解地球的运动 、起源和演化
，探讨其它行星的结构，以至于整个太阳系起源和演化问题 ，都具有十分重要的意义 。

地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层
，即大气圈、水圈
、生物圈和岩石圈；地球内圈可进一步划分为三个基本圈层，即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈
。

此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈 ，它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层
，位于地面以下平均深度约150公里处。这样，整个地球总共包括八个圈层 ，其中岩石圈 、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球 。

对于地球外圈中的大气圈
、水圈和生物圈
，以及岩石圈的表面，一般用直接观测和测量的方法进行研究
。而地球内圈 ，目前主要用地球物理的方法
，例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。

地球各圈层在分布上有一个显著的特点，即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的 ，而在地球表面附近，各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的
，其中生物圈表现最为显著，其次是水圈 。 大气圈 大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层 ，它包围着海洋和陆地
。

大气圈没有确切的上界
，在2000 ~ 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气 ，它们也可认为是大气圈的一个组成部分 。

地球大气的主要成份为氮 、氧
、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体
。地球大气圈气体的总质量约为5.136*1021克
，相当于地球总质量的百万分之0.86。

由于地心引力作用，几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内 ，其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内 。根据大气分布特征
，在对流层之上还可分为平流层 、中间层
、热成层等
。

水圈 水圈包括海洋、江河 、湖泊
、沼泽、冰川和地下水等，它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万公里的高空看地球 ，可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋
，它使地球成为一颗"蓝色的行星" 。

地球水圈总质量为1.66*1024克，约为地球总质量的3600分之一 ，其中海洋水质量约为陆地（包括河流 、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中）水的35倍。如果整个地球没有固体部分的起伏，那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖
。

大气圈和水圈相结合
，组成地表的流体系统。 生物圈 由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度条件下 ，形成了适合于生物生存的自然环境 。

人们通常所说的生物
，是指有生命的物体，包括植物
、动物和微生物
。据估计 ，现有生存的植物约有40万种
，动物约有110多万种，微生物至少有10多万种。

据统计 ，在地质历史上曾生存过的生物约有5-10亿种之多
，然而，在地球漫长的演化过程中 ，绝大部分都已经灭绝了 。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部
，构成了地球上一个独特的圈层，称为生物圈
。

生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。 岩石圈 对于地球岩石圈 ，除表面形态外，是无法直接观测到的 。

它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成
，从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面（莫霍面），一直延伸到软流圈为止
。岩石圈厚度不均一 ，平均厚度约为100公里。

由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学 、地球动力学有着密切的关系
，因此，岩石圈是现代地球科学中研究得最多
、最详细、最彻底的固体地球部分 。由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多 ，而大洋盆地约占海底总面积的45%
，其平均水深为4000~5000米，大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中 ，其周围延伸着广阔的海底丘陵
。

因此
，整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成，对它们的研究 ，构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论。 软流圈 在距地球表面以下约100公里的上地幔中
，有一个明显的地震波的低速层，这是由古登堡在1926年最早提出的 ，称之为软流圈，它位于上地幔的上部即B层 。

在洋底下面
，它位于约60公里深度以下；在大陆地区，它位于约120公里深度以下 ，平均深度约位于60~250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在
。

也就是由于这个软流圈的存在
，将地球外圈与地球内圈区别开来了。 地幔圈 地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面（称为莫霍面）之外，在软流圈之下 ，直至地球内部约2900公里深度的界面处
，属于地幔圈 。

由于地球外核为液态，在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播
。P波曲线在此界面处的速度也急剧减低。

这个界面是古登堡在1914年发现的 ，所以也称为古登堡面
，它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面 。整个地幔圈由上地幔
。

6.有关天文学的知识

天文学是研究宇宙空间天体 、宇宙的结构和发展的学科。内容包括天体的构造
、性质和运行规律等 。天文学是一门古老的科学，自有人类文明史以来 ，天文学就有重要的地位
。

天文学研究的对象有极大的尺度
，极长的时间，极端的物理特性 ，因而地面试验室很难模拟。因此天文学的研究方法主要依靠观测 。由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明，因此许多太空探测方法和手段相继出现
，例如气球 、火箭
、人造卫星和航天器等
。

扩展资料：

天文学的研究意义

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 。哥白尼的日心说曾经使自然科学从神学中解放出来；康德和拉普拉斯关于太阳系起源的星云说 ，在十八世纪形而上学的自然观上打开了第一个缺口。

牛顿力学的出现
，核能的发现等对人类文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的联系
。当前，对高能天体物理 、致密星和宇宙演化的研究 ，能极大地推动现代科学的发展。对太阳和太阳系天体包括地球和人造卫星的研究在航天
、测地、通讯导航等部门中都有许多应用 。

天文学循着观测-理论-观测的发展途径
，不断把人的视野伸展到宇宙的新的深处
。随着人类社会的发展，天文学的研究对象从太阳系发展到整个宇宙。

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