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引 言
你想加入天文爱好者的行列，亲自去探索星空的奥秘，亲眼目睹神奇宇宙中那千姿百态的天体和天象吗？你想知道怎样识别斑斓的四季星空和美丽的长尾彗星，如何观测壮观的太阳活动和灿烂的流星雨，怎样寻觅神秘的变星与双星和多姿的河外星系吗？那就请学习我校的校本课程《天文学基础知识》，它将向你展现宇宙的无穷魅力，引导你步入天文科学的殿堂。
目 录
第一章 绪论
第一节 天文学的研究对象和内容
第二节 天文学发展简史
第三节 天文学和人类社会
第四节 学习天文学的意义
第二章 天球和天球坐标系
第一节 天球
第二节 天球上的基本点和基本圈
第三节 地平坐标系
第四节 时角坐标系
第五节 赤道坐标系
第六节 黄道坐标系与银道坐标系
第七节 不同天球坐标之间的换算
第三章 天文观测
第一节 天文观测的手段和重要性
第二节 斗转星移望星空
第三节 春夜的星空
第四节 夏夜的星空
第五节 秋夜的星空
第六节 冬夜的星空
第四章 地球和月球
第一节 地球概况
第二节 地球运动
第三节 地球的起源和演化
第四节 月球概况
第五节 月球形成学说
第五章 太阳和太阳系
第一节 太阳
第二节 行星、卫星和行星环
第三节 小行星
第四节 彗星
第五节 流星和陨星
第六节 太阳系起源和演化
第七节 探索第十颗大行星
第六章 恒星和银河系
第一节 恒星
第二节 双星和聚星
第三节 变星
第四节 星团
第五节 星际介质和星云
第六节 银河和银河系
第七章 河外星系
第一节 什么是河外星系
第二节 星系分类
第三节 类星体
第四节 星系群和星系团
第八章 宇宙和宇宙学
第一节 宇宙及其组成和结构
第二节 什么是宇宙学
第三节 大爆炸宇宙论
第四节 宇宙可能的结局
第九章 天文望远镜
第一节 望远镜的发展简史
第二节 现代大型光学望远镜
第三节 射电望远镜
第四节 其它波段的望远镜
第五节 空间望远镜
第十章 天文机构
第一节 天文研究机构
第二节 天文普及机构
第三节 天文教育机构
第四节 天文学术团体
第十一章 飞出地球
第一章 绪 论
绚丽的星空魅力无穷,浩瀚的宇宙深邃莫测,丰富多彩的天文观测活动充满诱惑,令广大天文爱好者心驰神往。为了顺利步入天文科学的殿堂，让我们首先来了解天文学研究的对象和内容，天文学发展简史，天文学与生产实践和人类生活的关系，学习天文学的意义。
第一节 天文学的研究对象和内容
天文学所研究的对象涉及宇宙空间的各种星星和物体，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。
不少人往往分不清天文和气象有什么区别，电话打到天文台去问天气情况是常有的事。也许天文和气象都是研究“天上”的东西而使人产生混淆，而香港天文台经常发播台风警报更使人误认为天文台就是研究天气情况。其实，天文学研究的“天”和气象学研究的“天”是两个完全不同的概念。天文学上的“天”是指宇宙空间，气象学上的“天”是地球大气层。天文学家研究地球大气层以外各类天体的性质和天体上发生的各种现象——天象，气象学家则研究地球大气层内发生的各种现象——气象。所以，预报日食、月食的发生和流星雨的出现是天文学家的事，而预报台风、高温、寒潮则是气象学家的职责。记着这一点，天文和气象就不难区别开来了。
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。
地面天文
天体测量 方位天文，实用天文
天文地球动力学
摄动理论，历书天文
天体力学 人造地球卫星轨道运动
天文学 天体的形状和自转理论
实测，理论天体物理
太阳物理，恒星天文
天体物理 高能天体物理
星系天文学，天体演化
宇宙学
第二节 天文学发展简史
天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时候，人们为了指示方向，确定时间和季节，就自然会观察太阳、月亮和星星在天空中的位置，找出它们随时间变化的规律，并在此基础上编制历法，用于生活和农牧业生产活动。从这一点上来说，天文学是最古老的自然科学学科之一。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。
从十六世纪中叶哥白尼提出日心体系学说开始，天文学的发展进入了全新的阶段。在 这之前，包括天文学在内的自然科学，受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚，并在嗣后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学，向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。十八、十九世纪，经典天体力学达到了鼎盛时期。同时，由于分光学、光度学和照相术的广泛应用，天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展，诞生了天体物理学。二十世纪现代物理学和技术高度发展，并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地，使天体物理学成为天文学中的主流学科，同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展，人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。
天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果，离不开天文观测工具——望远镜和望远镜后端的接收设备。在十七世纪之前，人们尽管已制作了不少天文观测仪器，如在中国有浑仪、简仪等，但观测工作只能靠人的肉眼。1608年，荷兰人李波尔赛发明望远镜，1609年伽里略制成第一架天文望远镜，并很快作出许多重要发现，从此天文学跨入了用望远镜观测、研究天象的新时代。在此后的近400年中，人们对望远镜的性能不断加以改进，并且越做越大，以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。目前世界上最大光学望远镜的口径已达到10米。
1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波，开创了射电天文学。1937年诞生第一台抛物反射面射电望远镜。之后，随着射电望远镜在口径和接收波长、灵敏度等性能上的不断扩展、提高，射电天文观测技术为天文学的发展作出了重要的贡献。目前世界上最大的全可动射电望远镜直径为100米，最大固定式射电望远镜直径达300米。
二十世纪后50年中，随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入，天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段，形成了多波段天文学，并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段，天文学发展到了一个全新的阶段。
在望远镜后端的接收设备方面，十九世纪中叶，照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测，对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用，可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。二十世纪中，偏振观测、干涉测量、斑点干涉、CCD探测器以及多光纤等技术在天文观测中发挥了越来越大的作用。毫无疑问，天文研究中取得的重要成果与后端探测设备的发展和改进是紧密联系在一起的。
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雷达卡
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发表于 2011-5-29 06:54
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发表于 2011-6-1 12:22
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