空間天文學(xué)與天體物理學(xué)

高睿澤

摘 要：天體物理學(xué)為研究宇宙的一項(xiàng)物理學(xué)，主要包括天體物理性質(zhì)如化學(xué)成分、溫度、密度、光度等，同天體間產(chǎn)生的相互作用。借助物理方法、理論探討太陽(yáng)系起源、恒星演化、恒星結(jié)構(gòu)等眾多同宇宙學(xué)相關(guān)的問(wèn)題?；诖?，本文對(duì)空間天文學(xué)與天體物理學(xué)基本概念予以闡述，并對(duì)空間天文學(xué)與天體物理學(xué)優(yōu)勢(shì)予以簡(jiǎn)單分析，望提升我國(guó)天文事業(yè)研究水平。

關(guān)鍵詞：空間天文學(xué);天體物理學(xué);物理學(xué)

十九世紀(jì)中期照相術(shù)、光度學(xué)、分光學(xué)三種物理方式廣泛應(yīng)用于天文物體觀測(cè)領(lǐng)域研究后，對(duì)天體物理狀態(tài)、化學(xué)構(gòu)成、天體結(jié)構(gòu)等研究構(gòu)成一套較為完整的科學(xué)體系，天體物理學(xué)也正式成為天文學(xué)中獨(dú)立分支學(xué)科。天體物理學(xué)發(fā)展促使眾多新發(fā)現(xiàn)、新成果產(chǎn)生，天文物理學(xué)也逐漸隨之成熟，也可推動(dòng)我國(guó)天文事業(yè)進(jìn)步、發(fā)展。

一、空間天文學(xué)與天體物理學(xué)基本概念

首先為空間天文學(xué)基本概念。空間天文學(xué)為利用氣球、火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等空間飛行器，于大氣外層、高層大氣空間區(qū)域開(kāi)展天文研究、天文觀測(cè)的一項(xiàng)學(xué)科，介于天文學(xué)、空間科學(xué)邊緣?？臻g天文學(xué)科興起為天文學(xué)發(fā)展過(guò)程中的再一次飛躍。結(jié)合觀測(cè)波段分析，可將空間天文學(xué)劃分為眾多新分支，如X射線天文學(xué)、紫外天文學(xué)、紅外天文學(xué)等，自發(fā)送氣球、發(fā)射探空火箭算起，空間天文創(chuàng)建于20世紀(jì)40年代?？臻g科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展為空間天文研究提供廣闊發(fā)展平臺(tái)。

其次為天體物理學(xué)基本概念。天體物理學(xué)（astrophysics）不僅是天文學(xué)重要構(gòu)成部分，也是物理學(xué)重要構(gòu)成學(xué)科之一，此學(xué)科為借助物理學(xué)理論、方法、技術(shù)對(duì)天體演化規(guī)律、化學(xué)組成、物理?xiàng)l件、結(jié)構(gòu)、形態(tài)等開(kāi)展研究、探索的一項(xiàng)學(xué)科。天氣物理學(xué)主要分為天體演化學(xué)、宇宙化學(xué)、宇宙學(xué)、星系天文學(xué)、行星物理學(xué)、恒星天文學(xué)、太陽(yáng)系物理學(xué)、恒星物理學(xué)等，此外，高能天理物理學(xué)、空間天文學(xué)、射電天文學(xué)等也為此學(xué)科分支。借助物理學(xué)方法、技術(shù)對(duì)天體電磁輻射予以分析，可得出天體多種物理參數(shù)。結(jié)合所得參數(shù)并借助物理理論對(duì)發(fā)生于天體上的物理過(guò)程、演變過(guò)程予以闡述為理論天體物理學(xué)、實(shí)測(cè)天體物理學(xué)重要任務(wù)。

二、空間天文學(xué)與天體物理學(xué)優(yōu)勢(shì)

（一）空間天文學(xué)優(yōu)勢(shì)

高中時(shí)期學(xué)生已具備相應(yīng)認(rèn)知范圍，且具備一定新鮮事物自主認(rèn)知能力，加之好奇心理較強(qiáng)，將天文學(xué)知識(shí)予以普及，可培養(yǎng)學(xué)生思維能力，并強(qiáng)化學(xué)生探索思維?？臻g天文學(xué)作為天體物理學(xué)重要分支，學(xué)習(xí)此部分知識(shí)可有效培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力?？臻g天文學(xué)所產(chǎn)生的獨(dú)特貢獻(xiàn)，尤其為于上世紀(jì)70年代的部分重要發(fā)現(xiàn)，對(duì)天文學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生較大影響，推動(dòng)人類(lèi)對(duì)星系際空間、行星際空間、星際物質(zhì)、恒星早期演化、恒星晚期演化、銀河系、太陽(yáng)系行星等領(lǐng)域予以進(jìn)一步了解。事實(shí)上空間科學(xué)技術(shù)，尤其為空間實(shí)驗(yàn)方式仍存在持續(xù)健全中。新原理、新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為天文學(xué)發(fā)展注入新動(dòng)力。γ射線天文學(xué)正逐漸步入線輻射譜嘗試階段，且此階段有較大發(fā)展空間。據(jù)天文學(xué)家論證表明，將月球作為基地開(kāi)展天文觀測(cè)具備衛(wèi)星天文觀測(cè)難以達(dá)到的優(yōu)勢(shì)，月球?yàn)樘煳耐h(yuǎn)鏡觀測(cè)提供堅(jiān)固、穩(wěn)定、巨大的觀測(cè)平臺(tái)，所以可借助造價(jià)低廉且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的跟蹤、指向、安裝系統(tǒng)。此點(diǎn)為處于失重狀態(tài)下天文衛(wèi)星所難實(shí)現(xiàn)的。此外，月球表面重力同地球表面重力相比僅為1/6，所以于月球上所構(gòu)建的建筑物均比于地球上構(gòu)建所耗費(fèi)資源較低。因月球上不存在空氣、風(fēng)等因素，月球表面環(huán)境處于真空狀態(tài)，因此，于月球上開(kāi)展天文觀測(cè)并不會(huì)受到此類(lèi)自然因素影響。從長(zhǎng)期角度而言，月球資源經(jīng)長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)后，會(huì)為人類(lèi)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步提供較多所需資源。此類(lèi)狀況對(duì)天文觀測(cè)進(jìn)步發(fā)展也可起到相應(yīng)推動(dòng)作用。

（二）天體物理學(xué)優(yōu)勢(shì)

學(xué)生借助高中知識(shí)學(xué)習(xí)可對(duì)天文知識(shí)予以初步了解，在一定程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生天文探索興趣。借此也可強(qiáng)化學(xué)生天體探索思維，提升學(xué)生思維能力。隨著人類(lèi)對(duì)宇宙認(rèn)知范圍逐漸擴(kuò)大，認(rèn)知程度逐步加深，人類(lèi)對(duì)宇宙演化規(guī)律、結(jié)構(gòu)也開(kāi)展更為深入的探討，同時(shí)也可推動(dòng)物理學(xué)于揭示微觀世界領(lǐng)域取得相應(yīng)進(jìn)展。如氦元素便為從太陽(yáng)上發(fā)現(xiàn)而得，歷經(jīng)二十多年才于地球上找到此類(lèi)元素。從某種程度而言，天體物理學(xué)為推動(dòng)人類(lèi)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要學(xué)科。熱核聚變概念為研究恒星能源時(shí)被提出。因地面環(huán)境限制，部分物理規(guī)律驗(yàn)證僅有借助宇宙這個(gè)“實(shí)驗(yàn)室”方可完成。微波背景輻射、星際分子、脈沖星、類(lèi)星體為上世紀(jì)60年代天文學(xué)重大發(fā)現(xiàn)，推動(dòng)天體演化學(xué)、天體生物學(xué)、宇宙化學(xué)、高能天體物理學(xué)進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)也向生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)研究發(fā)展提出新課題。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，可對(duì)空間天文學(xué)、天體物理學(xué)等基礎(chǔ)概念形成初步了解，如空間天文學(xué)、天體物理學(xué)主要學(xué)科分支及主要研究?jī)?nèi)容等，將此部分知識(shí)向處于高中階段學(xué)生予以普及，不僅可調(diào)動(dòng)學(xué)生天文探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好天文意識(shí)。高中階段學(xué)生通常具有較強(qiáng)好奇心理，對(duì)新鮮事物易產(chǎn)生探索興趣，本文對(duì)空間天文學(xué)、天體物理學(xué)優(yōu)勢(shì)予以簡(jiǎn)單分析，深化學(xué)生天文知識(shí)掌握程度，也可在一定程度上為我國(guó)天文事業(yè)發(fā)展提供人才支持。

參考文獻(xiàn)

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