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天文学是什么?它到底有何用?

时间:2023-09-16 21:27来源:评论网 作者:潘琼博士 点击:
天文学(英文astronomy)主要研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展,包含天体的位置、构造、性质和运行规律等。
        天文学(英文astronomy)主要研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展,包含天体的位置、构造、性质和运行规律等。我们现今使用的时间、方向和历法,都是古天文学家通过观测太阳、月球和其他一些天体及天象得出的,还有众所周知的哥白尼日心说、康德和拉普拉斯关于太阳系起源的星云说等等。
        天文学是什么?它到底有何用? 
      天文学是用数学、物理学准确的描述和解释每一种天文现象;或者说:用数学描述天文现象,用物理学解释天文现象。天文学是一门自然科学,描述的自然现象就是天文现象。这里,要先说一个逻辑顺序,先有天文现象(自然现象),后有数学理论,再有物理学理论。数学是天文学的基础;为了准确描述每一个天文现象,天文学推动了、完善了整个数学体系。物理学也是天文学的基础;为了准确解释每一个天文现象,天文学推动和完善了物理学体系。
      天文学和数学的关系最为密切,用数学的语言准确的描述(解释)每一种天文现象,是数学必须要解答的核心问题之一。甚至有很多数学理论的建立就是为了解答某些天文想象而产生的;反过来,还有很多数学理论的验证过程中,天文论证都是必要条件之一。当我们回顾天文学、数学的发展史时,会发现球面几何、三角函数、空间几何、解析几何、椭圆方程、抛物线方程、微积分等等,不是天文学的副产品就是和天文学有关。其实,天文学一直引领着数学的发展,代表了数学发展的实用性方向。
      单独的使用数学描述、解释天文现象是片面的,在解释天文现象本质原因时,物理学是必不可少的,天文学也是物理学必须要解答的核心问题之一。同样,有很多物理学理论的建立就是为了解答某些天文想象而产生的;反过来,同样有很多物理学理论的验证过程都必须经过天文论证。回顾天文学、物理学的发展史,同样有很多物理学理论不是天文学的副产品就是和天文学有关。天文学的发展一直引领着物理学的发展,代表了物理学发展最前沿、最尖端的方向。从理论上讲,天文学应该算是物理学的一个分支,现在人们常用天体物理学来描述天文学。
      数学和物理学构成了现代天文学的基础,用数学描述天文现象,用物理学解释天文现象。例如太阳东升西落,天文学是使用数学准确描述整个过程的,但这是相对运动产生的视觉运动,是地球自转的结果;又如太阳系的行星,都在围绕太阳公转,准确的描述这个天文现象,依然是使用数学,但这是万有引力的结果。对天文现象本质的解释,物理学是必不可少的。天文学是现代科学中最尖端,最前沿的科学,也是现代科学中最简单、最基础的学科。无论是最简单的天文现象,还是最复杂的天文现象,天文学都是用数学、物理学来描述和解释的。由此可见,天文学研究的主要工具是数学和物理学。
     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;其研究通常经历观测、理论、再到观测的三个必经的发展途径,通过这三个途径把我们的视野伸展到宇宙的最深处。同时随着人类社会文明的不断发展,天文学的研究对象也从太阳系发展到太阳系以外的整个宇宙,同时天体力学、天体物理学、天体测量学这三大分支学科构成了现代天文学的研究方法体系。如果要对天文学研究的意义进行进一步的说明,那必定离不开天文学研究的各个对象层次。中国当代学者周仪荣曾经说过:“天文学与其它学科一样,是为人类生产和生活服务的;整个人类文明发展史证明,天文学对于人类生存和社会进步具有极其重要的意义。”可以说,天文学有着重大意义和实用性。
    文/潘琼(作者单位:加拿大多伦多大学文理学院)
(责任编辑:佚名)
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