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天文學(xué)的歷史

早在16世紀(jì)以前，中國的天象觀測已經(jīng)達(dá)到非常精確的程度。中國古代天文學(xué)家設(shè)計制造出很多精巧的觀測儀器，通過恒星觀測，議定歲時，上百次地改進(jìn)歷法。我國是世界上古代天項紀(jì)錄最多也最系統(tǒng)的國家，從殷商時代的甲骨文鐘就可以找到當(dāng)時的天象紀(jì)錄，我國歷史上關(guān)于新星和超新星的記錄約有80條，占全世界這類紀(jì)錄的90%。在西方，古代天文學(xué)家傾注很大力量，研究行星在星空背景中的運動。他們年復(fù)一年、精益求精地測量行星的位置和分析行星運動的規(guī)律，終于導(dǎo)致了中世紀(jì)哥白尼日心學(xué)說的創(chuàng)立。這給當(dāng)時的宗教勢力以有力的打擊，是歷史上自然科學(xué)的一次輝煌勝利。

日心說的發(fā)展到十七世紀(jì)達(dá)到頂峰，牛頓把力學(xué)概念應(yīng)用于行星運動的研究上，發(fā)現(xiàn)和驗證了萬有引力定律和力學(xué)定律，并創(chuàng)立了天文學(xué)的一個新的分支??天體力學(xué)。天體力學(xué)的誕生，使天文學(xué)從單純的描述天體的幾何關(guān)系，進(jìn)入到研究天體之間相互作用的階段。

在牛頓以后的二百年中，天體力學(xué)的發(fā)展給應(yīng)用數(shù)學(xué)以有力的推動。從微積分到現(xiàn)在的數(shù)學(xué)物理方法，已成為現(xiàn)代科學(xué)中必不可少的工具。

天體之間的引力作用雖然說明了許多天文現(xiàn)象，卻不足以闡明天體的本質(zhì)。十九世紀(jì)中葉以來，物理學(xué)的重大發(fā)展把天文學(xué)推進(jìn)到一個新的階段。以測量天體亮度和分析天體光譜為起點的天體物理學(xué)稱為天文學(xué)的一個新的生長點。

十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初，量子理論、相對論、原子核物理和高能物理的創(chuàng)立，給了天文學(xué)以新的理論工具。研究天體的化學(xué)組成、物理性質(zhì)、運動狀態(tài)和演化規(guī)律，是人類對天體的認(rèn)識深入到問題的本質(zhì)。天體物理學(xué)使天文學(xué)家們可以有根有據(jù)地談?wù)撎祗w的演化。天體物理學(xué)的誕生標(biāo)志著現(xiàn)代天文學(xué)的起點。天文觀測也在這時進(jìn)入到一個新的階段。

回顧十七世紀(jì)以前，人們在漫長的年代里只是靠肉眼來觀測天象，能看到的星星不過六、器千克。十七世紀(jì)，伽利略首創(chuàng)的天文望遠(yuǎn)鏡，使人類的眼界突然大大開闊。隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，望遠(yuǎn)鏡的口徑越來越大，人類的視野從我們周圍的太陽系，擴(kuò)大到銀河系，又?jǐn)U大到河外星系。

目前，各種望遠(yuǎn)鏡的視野里，有種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容豐富的遙遠(yuǎn)而暗弱的天文對象呈現(xiàn)出來。二十世紀(jì)初以來，直徑2米到6米的大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展，尤其是三四十年來射電天文學(xué)和空間天文學(xué)的相繼誕生，是天文觀測手段不但具有空前的探測能力和精度，而且是天文學(xué)的領(lǐng)域擴(kuò)展到整個電磁波段。十分明顯，我們的時代正在經(jīng)歷著天文學(xué)的一次新的巨大飛躍。

觀測手段的飛躍使天體物理學(xué)進(jìn)入空前活躍的階段。如果說天體物理學(xué)在它誕生之初就對物理學(xué)做出某些貢獻(xiàn)，那么最天文學(xué)上接連發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象，可以說給物理學(xué)以一連串的沖擊。像紅外源、分子源、天體微波激射源的發(fā)現(xiàn)對恒星形成的研究提供了重要的線索；脈沖星、X射線源、γ射線源的測定，則推動了恒星演化的研究；星際分子的發(fā)現(xiàn)，吸引了生物學(xué)界和化學(xué)界的注意；類星體、射電星系和星系核活動等高能現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，對以至的物理學(xué)規(guī)律提出了尖銳的挑戰(zhàn)；結(jié)合各種類型星體觀測資料的積累和分析，星系演化和大尺度宇宙學(xué)的觀測研究也已提到日程上來。

自從人造衛(wèi)星上天以來，日地空間物理學(xué)已經(jīng)取得了大量的新結(jié)果；宇宙飛船遠(yuǎn)訪行星，以及在月球、火星、金星上的著陸考察，使太陽系的構(gòu)成和演化的研究展現(xiàn)出嶄新的局面。

人們看到廣闊無邊的宇宙空間有著地面實驗室難以模擬的物理條件：高真空度，中子星內(nèi)部每立方厘米10億噸的高密度、脈沖星表面高達(dá)一萬億高斯的磁場、恒星內(nèi)部和恒星爆發(fā)時產(chǎn)生的超過100億度的高溫、一些星系和星系核拋射物質(zhì)所具有的極高速度……。

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