更新时间:2024-11-05 09:40
天文研究是对宇宙空间的各种星星和物体的研究。研究对象大到月球、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。
天文学研究的对象和内容
天文学家把所有这些星星和物体统称为天体。从这个意义上讲,地球也应该是一个天体,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。另一方面,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。
我们可以把宇宙中的天体由近及远分类为几个层次:
(1)太阳系天体:包括太阳、行星(其中包括地球)、行星的卫星(其中包括月球)、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。
天文学按照研究的内容可分为天体测量学、天体力学和天体物理学三门分支学科。天体测量学是天文学中发展最早的一个分支,它的主要内容是研究和测定各类天体的位置和运动,建立天球参考系等。利用天体测量方法取得的观测资料,不仅可以用于天体力学和天体物理研究,而且具有应用价值,比如用以确定地面点的位置。目前,天体测量的手段已从早期单一的可见光波段,发展到射电、红外等其他电磁波段,精度也不断提高,并且从地面扩展到空间,这就是空间天体测量。
天体力学主要研究天体的相互作用、运动和形状,其中运动应包括天体的自转。早期的研究对象是太阳系天体,目前已扩展到恒星、星团和星系。牛顿万有引力定律和运动三定律的建立奠定了天体力学的基础,使研究工作从运动学发展到动力学。因此,实际上可以说牛顿是天体力学的创始人。今天,我们可以准确地预报日食、月食等天象,和天体力学的发展是分不开的。
天体物理是天文学中最年轻的一门分支学科,它应用物理学的技术、方法和理论,来研究各类天体的形态、结构、分布、化学组成、物理状态和性质以及它们的演化规律。十八世纪赫歇尔开创恒星天文学可谓天体物理学的孕育时期。十九世纪中叶,随着天文观测技术的发展,天体物理成为天文学一个独立的分支学科,并促使天文观测和研究不断作出新发现和新成果。就其研究内容来说,有太阳物理、太阳系物理、恒星物理、银河系天文、星系天文、宇宙化学、天体演化及宇宙学等;就其研究方法而言又可分为实测天体物理和理论天体物理。