參考資料:
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宇宙大爆炸釋放出大量物質和巨大的能量,又不知經歷了多少年代,宇宙還未定型,還沒有星系和行星,更沒有生命;到處都是壹片黑暗,氫原子亦尚在虛空;四處散布的密度較大的氣團在不知不決中慢慢變大,氫聚集成比現代的恒星還要大的多的氣團;最後在這些大氣團中點燃了核反應的火炬。第壹代星體就這樣產生了,從而照亮了黑沈沈的宇宙空間。核裂變產生了重元素,以及氫燃燒後留下的塵埃,這些正是未來行星和生命形式所需要的原材料。
巨大的星體不久就耗盡了它們貯存的核燃料。在後來發生的大爆炸的震撼下,這些星體又將其大部分物質重新送回到原來形成它們的較稀薄的氣體中。然後,在星體間的濃雲中形成了由多種元素組成的新聚結體,從而產生了新壹代的星體。附近較小的聚結體雖然也能變大,但其體積太小,不足以激發核裂變,便朝著行星的方向發展。其中有壹個由巖石組成的小星體,那就是早期的地球。
早期的地球在不斷的熔融和凝結過程中釋放出大量的甲烷、氨、水和氫氣,它們被地球捕集而形成原始的大氣和海洋。在陽光的沐浴下,地球逐漸變暖,並產生了風暴和電閃雷鳴。火山爆發、巖漿奔流。這壹切過程使原始大氣中的分子碎裂,分子的分裂物重新聚結,逐漸生成日益復雜的物質形式,溶界在原始海洋中。再經過壹段時間,海水變成溫暖而又稀疏的液體。在地表上,發生了分子的組合和復雜的化學反應。有壹天,偶然出現了壹種能以其它分子為原料,復制出與它們自身相同的分子。隨著時間的推移,出現了能更加準確精細地進行自我復制的分子。自然的選擇有利於那些復制能力最強的分子。哪些分子復制的好,哪些分子便增多。由於分子復制的消耗,以及轉化自我復制的有機分子的復雜縮合,原始的海水逐漸變稀了。生命就這樣在不知不覺中慢慢出現了。
以下資料證明宇宙外是黑色物質.大約在280億光年的外部.
英媒體披露六大宇宙之謎
太陽系中是否還有第十顆行星 火星上是否有生命存在———
科學可以解釋很多奇怪的事情,然而,還有壹些宇宙之謎仍是目前的科學所無法解釋的。北京時間今日出版的英國《新科學家》雜誌披露了連科學界最聰明的腦袋也無法回答的六大宇宙之謎。
太陽系中
還有第十顆行星?
如果人類能夠乘坐太空船飛到遠離冥王星外的太陽系邊緣,將會看到:當太空船飛過充滿小行星的柯伊伯帶後,將會陡然遇上壹片茫茫的虛空。
天文學家將太陽系邊緣的這壹分界點稱做“柯伊伯帶懸崖”。惟壹的解釋就是太陽系第十顆行星的存在。然而至今無人能夠發現這顆行星。
“神秘力量”
拉探測器出軌?
“先驅者”10號探測器於1972年發射,“先驅者”11號也於壹年後升空,如今兩艘探測器都已永遠消失在浩渺太空中。科學家發現,有某種“神秘的力量”在推動或拉扯著兩個探測器,從而導致它們加速飛行。
人馬座
存在外星信號?
這是壹個從外太空傳來的長達37秒鐘的無線信號。這壹信號來自人馬座方向,采用的是大約1420兆赫的輻射脈沖。離人馬座方向最近的恒星也有220光年遠,如果這壹無線信號真是從那兒發出,那兒壹定發生了奇跡———或者是某個外星文明采用了壹架超強力發射機發射而來的信號。
火星上
有沒有生命存在?
1976年7月20日,“海盜號”火星探測器登陸火星。“海盜號”的探測結果讓人振奮,它從火星表面鏟出了壹些混有碳14養分的土壤,探測結果顯示,有某種火星生物攝下了這種土壤養分,消化後排出了含有碳14的甲烷氣體。
然而,“海盜號”火星探測器上也裝著另壹個探測有機分子的設備,該設備卻顯示火星上沒有任何生命信號。火星上到底有沒有生命?這壹爭議持續了近30年。
銀河系中存在
黑暗物質?
科學家斷定,宇宙中的90%都是由黑暗物質組成的,然而,黑暗物質到底是什麽,目前沒有壹個科學家回答得出來。
宇宙兩端為何
能保持熱平衡?
科學家發現,宇宙微波輻射在所有地方都保持相同的溫度,盡管宇宙兩端的距離相隔280億光年。
回答者:四季錄 - 經理 四級 5-15 19:03
天文
[太陽系]
(註:在2006年8月24日於布拉格舉行的第26界國際天文聯會中通過的第5號決議中,冥王星被劃為矮行星,並命名為小行星134340號,從太陽系九大行星中被除名。所以現在太陽系只有八大行星。文中所有涉及“九大行星”的都已改為“八大行星”。)
太陽系(solar system)是由太陽、9顆大行星、66顆衛星以及無數的小行星、彗星及隕星組成的。 行星由太陽起往外的順序是:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)、海王星(neptune)和冥王星(pluto)。離太陽較近的水星、金星、地球及火星稱為類地行星(terrestrial planets)。宇宙飛船對它們都進行了探測,還曾在火星與金星上著陸,獲得了重要成果。它們的***同特征是密度大(>3.0克/立方厘米),體積小,自轉慢,衛星少,內部成分主要為矽酸鹽(silicate),具有固體外殼。離太陽較遠的木星、土星、天王星、海王星及冥王星稱為類木行星(jovian planets)。宇宙飛船也都對它們進行了探測,但未曾著陸。它們都有很厚的大氣圈,其表面特征很難了解,壹般推斷,它們都具有與類地行星相似的固體內核。在火星與木星之間有100000個以上的小行星(asteroid)(即由巖石組成的不規則的小星體)。推測它們可能是由位置界於火星與木星之間的某壹顆行星碎裂而成的,或者是壹些未能聚積成為統壹行星的石質碎塊。隕星存在於行星之間,成分是石質或者鐵質。
星,距離(AU),半徑(地球),質量(地球),軌道傾角(度),軌道偏心率,傾斜度,密度(g/cm3)
太 陽,0 ,109 ,332,800 ,--- ,--- ,--- ,1.410
水 星 ,0.39 ,0.38 ,0.05 ,7 ,0.2056 ,0.1° ,5.43
金 星 ,0.72 ,0.95 ,0.89 ,3.394 ,0.0068 ,177.4° ,5.25
地 球 ,1.0 ,1.00 ,1.00, 0.000 ,0.0167 ,23.45° ,5.52
火 星 ,1.5, 0.53, 0.11 ,1.850 ,0.0934, 25.19° ,3.95
木 星 ,5.2 ,11.0 ,318 ,1.308 ,0.0483 ,3.12° ,1.33
土 星 ,9.5, 9.5 ,95 ,2.488 ,0.0560 ,26.73° ,0.69
天王星 ,19.2, 4.0 ,17 ,0.774 ,0.0461 ,97.86° ,1.29
海王星 ,30.1 ,3.9 ,17 ,1.774 ,0.0097 ,29.56° ,1.64
冥王星 ,39.5 ,0.18 ,0.002 ,17.15 ,0.2482 ,119.6° ,2.03
九大行星中,壹般把水星、金星、地球和火星稱為類地行星,它們的***同特點是其主要由石質和鐵質構成,半徑和質量較小,但密度較高。把木星、土星、天王星和海王星稱為類木行星,它們的***同特點是其主要由氫、氦、冰、甲烷、氨等構成,石質和鐵質只占極小的比例,它們的質量和半徑均遠大於地球,但密度卻較低。冥王星是特殊的壹顆行星。 行星離太陽的距離具有規律性,即從離太陽由近到遠計算,行星到太陽的距離(用a表示)a=0.4+0.3*2n-2(天文單位)其中n表示由近到遠第n個行星(詳見上表) 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自轉周期為12小時到壹天左右,但水星、金星、冥王星自轉周期很長,分別為58.65天、243天和6.387天,多數行星的自轉方向和公轉方向相同,但金星則相反。 除了水星和金星,其它行星都有衛星繞轉,構成衛星系。
在太陽系中,現已發現1600多顆彗星,大致壹半彗星是朝同壹方向繞太陽公轉,另壹半逆向公轉的。彗星繞太陽運行中呈現奇特的形狀變化。 太陽系中還有數量眾多的大小流星體,有些流星體是成群的,這些流星群是彗星瓦解的產物。大流星體降落到地面成為隕石。 太陽系是銀河系的極微小部分,它只是銀河系中上千億個恒星中的壹個,它離銀河系中心約8.5千秒差距,即不到3萬光年。太陽帶著整個太陽系繞銀河系中心轉動。可見,太陽系不在宇宙中心,也不在銀河系中心。 太陽是50億年前由星際雲瓦解後的壹團小雲塌縮而成的,它的壽命約為100億年。
[宇宙航天]
宇宙是廣漠空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質的總稱。 宇宙是物質世界,它處於不斷的運動和發展中。 千百年來,科學家們壹直在探尋宇宙是什麽時候、如何形成的。直到今天,科學家們才確信,宇宙是由大約150億年前發生的壹次大爆炸形成的。 在爆炸發生之前,宇宙內的所存物質和能量都聚集到了壹起,並濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大,之後發生了大爆炸。 大爆炸使物質四散出擊,宇宙空間不斷膨脹,溫度也相應下降,後來相繼出現在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在這種不斷膨脹冷卻的過程中逐漸形成的。 然而,大爆炸而產生宇宙的理論尚不能確切地解釋,“在所存物質和能量聚集在壹點上”之前到底存在著什麽東西? “大爆炸理論”是伽莫夫於1946年創建的。
大爆炸理論
(big-bang cosmology)現代宇宙系中最有影響的壹種學說,又稱大爆炸宇宙學。與其他宇宙模型相比,它能說明較多的觀測事實。它的主要觀點是認為我們的宇宙曾有壹段從熱到冷的演化史。在這個時期裏,宇宙體系並不是靜止的,而是在不斷地膨脹,使物質密度從密到稀地演化。這壹從熱到冷、從密到稀的過程如同壹次規模巨大的爆發。根據大爆炸宇宙學的觀點,大爆炸的整個過程是:在宇宙的早期,溫度極高,在100億度以上。物質密度也相當大,整個宇宙體系達到平衡。宇宙間只有中子、質子、電子、光子和中微子等壹些基本粒子形態的物質。但是因為整個體系在不斷膨脹,結果溫度很快下降。當溫度降到10億度左右時,中子開始失去自由存在的條件,它要麽發生衰變,要麽與質子結合成重氫、氦等元素;化學元素就是從這壹時期開始形成的。溫度進壹步下降到100萬度後,早期形成化學元素的過程結束(見元素合成理論)。宇宙間的物質主要是質子、電子、光子和壹些比較輕的原子核。當溫度降到幾千度時,輻射減退,宇宙間主要是氣態物質,氣體逐漸凝聚成氣雲,再進壹步形成各種各樣的恒星體系,成為我們今天看到的宇宙。大爆炸模型能統壹地說明以下幾個觀測事實:
(1)大爆炸理論主張所有恒星都是在溫度下降後產生的,因而任何天體的年齡都應比自溫度下降至今天這壹段時間為短,即應小於200億年。各種天體年齡的測量證明了這壹點。
(2)觀測到河外天體有系統性的譜線紅移,而且紅移與距離大體成正比。如果用多普勒效應來解釋,那麽紅移就是宇宙膨脹的反映。
(3)在各種不同天體上,氦豐度相當大,而且大都是30%。用恒星核反應機制不足以說明為什麽有如此多的氦。而根據大爆炸理論,早期溫度很高,產生氦的效率也很高,則可以說明這壹事實。
(4)根據宇宙膨脹速度以及氦豐度等,可以具體計算宇宙每壹歷史時期的溫度。大爆炸理論的創始人之壹伽莫夫曾預言,今天的宇宙已經很冷,只有絕對溫度幾度。1965年,果然在微波波段上探測到具有熱輻射譜的微波背景輻射,溫度約為3K。
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人類很早以前就想到太空暢遊壹番了。1903年人類在地球上開設了第壹家月亮公園。花50美分就能登上壹個雪茄狀、帶翼的車,然後車身劇烈搖晃,最後登上壹個月亮模型。
同壹年,萊特兄弟在空中噠噠作響地飛行了59秒,同時壹位名為康斯坦丁·焦烏科夫斯基、自學成才的俄羅斯人發表了題為《利用反作用儀器進行太空探索》的文章。他在文內演算,壹枚導彈要克服地球引力就必須以1.8萬英裏的時速飛行。他還建議建造壹枚液體驅動的多級火箭。
50年代,有壹個公認的基本思想是,哪個國家第壹個成功地建立永久性宇宙空間站,它遲早就能控制整個地球。馮·布勞恩向美國人描述了洲際導彈、潛艇導彈、太空鏡和可能的登月旅行。他曾設想建立壹個經常載人的、並能發射核導彈的宇宙空間站。他說:“如果考慮到空間站在地球上所有有人居住的地區上空飛行,那麽人們就能認識到,這種核戰爭技術會使衛星制造者在戰爭中處於絕對優勢地位。
1961年,加加林成為進入太空的第壹人。俄國人用他說明,在天上飛來飛去的並不是天使,也不是上帝。美國約翰·肯尼迪競選的口號是“新邊疆”。他解釋說:“我們又壹次生活在壹個充滿發現的時代。宇宙空間是我們無法估量的新邊疆。”對肯尼迪來說,蘇聯人首先進入宇宙空間是“多年來美國經歷的最慘痛的失敗”。唯壹的出路是以攻為守。1958年美國成立了國家航空航天局,並於同年發射了第壹顆衛星“探險者”號。1962年約翰·格倫成為進入地球軌道的第壹位美國人。
許多科學家本來就對危險的載人太空飛行表示懷疑,他們更願意用飛行器來探測太陽系。
而美國人當時實現了突破:三名宇航員乘“阿波羅號”飛船繞月球飛行。在這種背景下,計劃在1969年1月實現的兩艘載人飛船的首次對接具有特殊的意義。
20世紀的80年代,蘇聯的第三代空間站“和平”號軌道站使其航天活動達到高峰,都讓美國人感到眼熱。“和平”號被譽為“人造天宮”,1986年2月20日發射上天,是迄今人類在近地空間能夠長期運行的唯壹載人空間軌道站。它與其相對接的“量子1號”、“量子2號”、“晶體”艙、“光譜”艙、“自然”艙等艙室形成壹個重達140噸、工作容積400立方米的龐大空間軌道聯合體。在這壹“太空小工廠”相繼考察的俄羅斯和外國宇航員有106名,進行的科考項目多達2.2萬個,重點項目600個。
在“和平”號進行的最吸引人的實驗是延長人在太空的逗留時間。延長人在空間的逗留時間是人類飛出自己的搖籃地球、邁向火星等天體最為關鍵的壹步,要解決這壹難題需克服失重、宇宙輻射及人在太空所產生的心理障礙等。俄宇航員在這方面取得重大進展,其中宇航員波利亞科夫在“和平”號上創造了單次連續飛行438天的紀錄,這不能不被視為20世紀航天史上的壹項重要成果。在軌道站上進行了諸如培養鵪鶉、蠑螈和種植小麥等大量的生命科學實驗。
如果將和平號空間站看作人類的第三代空間站,國際空間站則屬於第四代空間站了。國際空間站工程耗資600多億美元,是人類迄今為止規模最大的載人航天工程。它從最初的構想和最後開始實施既是當年美蘇競爭的產物,又是當前美俄合作的結果,從側面折射出歷史的壹段進程。
國際空間站計劃的實施分3個階段進行。第壹階段是從1994年開始的準備階段,現已完成。這期間,美俄主要進行了壹系列聯合載人航天活動。美國航天飛機與俄羅斯“和平”號軌道站8次對接與***同飛行,訓練了美國宇航員在空間站上生活和工作的能力;第二階段從1998年11月開始:俄羅斯使用“質子-K”火箭把空間站主艙——功能貨物艙送入了軌道。它還擔負著壹些軍事實驗任務,因此該艙只允許美國宇航員使用。實驗艙的發射和對接的完成,將標誌著第二階段的結束,那時空間站已初具規模,可供3名宇航員長期居住;第三階段則是要把美國的居住艙、歐洲航天局和日本制造的實驗艙和加拿大的移動服務系統等送上太空。當這些艙室與空間站對接後,則標誌著國際空間站裝配最終完成,這時站上的宇航員可增至7人。
美、俄等15國聯手建造國際空間站,預示著壹個各國***同探索和和平開發宇宙空間的時代即將到來。不過,幾十年來載人航天活動的成果還遠未滿足他們對太空的渴求。“路漫漫其休遠兮,吾將上下而求索”,人類壹直都心懷征服太空的欲望和和平利用太空資源的決心。1998年11月,人類第壹個進入地球軌道的美國宇航員、77歲的老格倫帶著他未泯的雄心再次踏上了太空征程,這似乎在告訴人類:照此下去,征服太空不是夢。
天文學的起源可以追溯到人類文化的萌芽時代。遠古時代,人們為了指示方向、確定時間和季節,而對太陽、月亮和星星進行觀察,確定它們的位置、找出它們變化的規律,並據此編制歷法。從這壹點上來說,天文學是最古老的自然科學學科之壹。
早期天文學的內容就其本質來說就是天體測量學。從十六世紀中哥白尼提出日心體系學說開始,天文學的發展進入了全新的階段。此前包括天文學在內的自然科學,受到宗教神學的嚴重束縛。哥白尼的學說使天文學擺脫宗教的束縛,並在此後的壹個半世紀中從主要純描述天體位置、運動的經典天體測量學,向著尋求造成這種運動力學機制的天體力學發展。
波蘭天文學家、日心說的創立者哥白尼(1473-1543)。
制成第壹架天文望遠鏡的意大利天文學家伽利略(1564-1642)。
伽利略和助手們在壹起。
德國著名天文學家開普勒(1571-1630)。
發明反射式望遠鏡的著名物理學家牛頓(1642-1727)。
英國天文學家哈雷(1656-1742)。
法國天文學家梅西耶(1730-1817)。
天王星的發現者、英國天文學家威廉·赫歇耳(1738-1822)。
美國天文學家埃德溫·哈勃(1889-1953)。
著名物理學家愛因斯坦(1879-1955)。
射電天文學的奠基人、從事無線電工作的美國工程師央斯基。
天文學家蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡(1910-1995)。
十八、十九世紀,經典天體力學達到了鼎盛時期。同時,由於分光學、光度學和照相術的廣泛應用,天文學開始朝著深入研究天體的物理結構和物理過程發展,誕生了天體物理學。二十世紀現代物理學和技術高度發展,並在天文學觀測研究中找到了廣闊的用武之地,使天體物理學成為天文學中的主流學科,同時促使經典的天體力學和天體測量學也有了新的發展,人們對宇宙及宇宙中各類天體和天文現象的認識達到了前所未有的深度和廣度。
天文學就本質上說是壹門觀測科學。天文學上的壹切發現和研究成果,離不開天文觀測工具——望遠鏡及其後端接收設備。在十七世紀之前,人們盡管已制作了不少天文觀測儀器,如中國的渾儀、簡儀,但觀測工作只能靠肉眼。1608年,荷蘭人李波爾賽發明了望遠鏡,1609年伽裏略制成第壹架天文望遠鏡,並作出許多重要發現,從此天文學跨入了用望遠鏡時代。在此後人們對望遠鏡的性能不斷加以改進,以期觀測到更暗的天體和取得更高的分辨率。1932年美國人央斯基用他的旋轉天線陣觀測到了來自天體的射電波,開創了射電天文學。1937年誕生第壹臺拋物反射面射電望遠鏡。之後,隨著射電望遠鏡在口徑和接收波長、靈敏度等性能上的不斷擴展、提高,射電天文觀測技術為天文學的發展作出了重要的貢獻。二十世紀後50年中,隨著探測器和空間技術的發展以及研究工作的深入,天文觀測進壹步從可見光、射電波段擴展到包括紅外、紫外、X射線和γ射線在內的電磁波各個波段,形成了多波段天文學,並為探索各類天體和天文現象的物理本質提供了強有力的觀測手段,天文學發展到了壹個全新的階段。
而在望遠鏡後端的接收設備方面,十九世紀中葉,照相、分光和光度技術廣泛應用於天文觀測,對於探索天體的運動、結構、化學組成和物理狀態起了極大的推動作用,可以說天體物理學正是在這些技術得以應用後才逐步發展成為天文學的主流學科。
天文和氣象不同,它的研究對象是地球大氣層外各類天體的性質和天體上發生的各種現象——天象,而氣象研究的對象是地球大氣層內發生的各種現象——氣象。香港天文臺也經常發播臺風警報,是個例外。
天文學所研究的對象涉及宇宙空間的各種物體,大到月球、太陽、行星、恒星、銀河系、河外星系以至整個宇宙,小到小行星、流星體以至分布在廣袤宇宙空間中的大大小小塵埃粒子。天文學家把所有這些物體統稱為天體。地球也是壹個天體,不過天文學只研究地球的總體性質而壹般不討論它的細節。另外,人造衛星、宇宙飛船、空間站等人造飛行器的運動性質也屬於天文學的研究範圍,可以稱之為人造天體。
宇宙中的天體由近及遠可分為幾個層次:(1)太陽系天體:包括太陽、行星(包括地球)、行星的衛星(包括月球)、小行星、彗星、流星體及行星際介質等。(2)銀河系中的各類恒星和恒星集團:包括變星、雙星、聚星、星團、星雲和星際介質。太陽是銀河系中的壹顆普通恒星。(3)河外星系,簡稱星系,指位於我們銀河系之外、與我們銀河系相似的龐大的恒星系統,以及由星系組成的更大的天體集團,如雙星系、多重星系、星系團、超星系團等。此外還有分布在星系與星系之間的星系際介質。
天文學還從總體上探索目前我們所觀測到的整個宇宙的起源、結構、演化和未來的結局,這是天文學的壹門分支學科——宇宙學的研究內容。天文學按照研究的內容還可分為天體測量學、天體力學和天體物理學三門分支學科。
天文學始終是哲學的先導,它總是站在爭論的最前列。作為壹門基礎研究學科,天文學在不少方面是同人類社會密切相關的。時間、晝夜交替、四季變化的嚴格規律都須由天文學的方法來確定。人類已進入空間時代,天文學為各類空間探測的成功進行發揮著不可替代的作用。天文學也為人類和地球的防災、減災作著自己的貢獻。天文學家也將密切關註災難性天文事件——如彗星與地球可能發生的相撞,及時作出預防,並作出相應的對策。
九大行星
天文學研究的對象和內容
天文學所研究的對象涉及宇宙空間的各種星星和物體,大到月球、太陽、行星、恒星、銀河系、河外星系以至整個宇宙,小到小行星、流星體以至分布在廣袤宇宙空間中的大大小小塵埃粒子。天文學家把所有這些星星和物體統稱為天體。從這個意義上講,地球也應該是壹個天體,不過天文學只研究地球的總體性質而壹般不討論它的細節。另壹方面,人造衛星、宇宙飛船、空間站等人造飛行器的運動性質也屬於天文學的研究範圍,可以稱之為人造天體。
不少人往往分不清天文和氣象有什麽區別,電話打到天文臺來問天氣情況是常有的事。也許天文和氣象都是研究"天上"的東西而使人產生混淆,而香港天文臺經常發播臺風警報更使人誤認為天文臺就是研究天氣情況。其實,天文學研究的"天"和氣象學研究的"天"是兩個完全不同的概念。天文學上的"天"是指宇宙空間,氣象學上的"天"是地球大氣層。天文學家研究地球大氣層以外各類天體的性質和天體上發生的各種現象——天象,氣象學家則研究地球大氣層內發生的各種現象——氣象。所以,預報日食、月食的發生和流星雨的出現是天文學家的事,而預報臺風、高溫、寒潮則是氣象學家的職責。記著這壹點,天文和氣象就不難區別開來了。
我們可以把宇宙中的天體由近及遠分類為幾個層次:
(1)太陽系天體:包括太陽、行星(其中包括地球)、行星的衛星(其中包括月球)、小行星、彗星、流星體及行星際介質等。
(2)銀河系中的各類恒星和恒星集團:包括變星、雙星、聚星、星團、星雲和星際介質。太陽是銀河系中的壹顆普通恒星。
(3)河外星系,簡稱星系,指位於我們銀河系之外、與我們銀河系相似的龐大的恒星系統,以及由星系組成的更大的天體集團,如雙星系、多重星系、星系團、超星系團等。此外還有分布在星系與星系之間的星系際介質。
天文學還從總體上探索目前我們所觀測到的整個宇宙的起源、結構、演化和未來的結局,這是天文學的壹門分支學科——宇宙學的研究內容。
天文學按照研究的內容可分為天體測量學、天體力學和天體物理學三門分支學科。天體測量學是天文學中發展最早的壹個分支,它的主要內容是研究和測定各類天體的位置和運動,建立天球參考系等。利用天體測量方法取得的觀測資料,不僅可以用於天體力學和天體物理研究,而且具有應用價值,比如用以確定地面點的位置。目前,天體測量的手段已從早期單壹的可見光波段,發展到射電、紅外等其他電磁波段,精度也不斷提高,並且從地面擴展到空間,這就是空間天體測量。
天體力學主要研究天體的相互作用、運動和形狀,其中運動應包括天體的自轉。早期的研究對象是太陽系天體,目前已擴展到恒星、星團和星系。牛頓萬有引力定律和運動三定律的建立奠定了天體力學的基礎,使研究工作從運動學發展到動力學。因此,實際上可以說牛頓是天體力學的創始人。今天,我們可以準確地預報日食、月食等天象,和天體力學的發展是分不開的。
天體物理是天文學中最年輕的壹門分支學科,它應用物理學的技術、方法和理論,來研究各類天體的形態、結構、分布、化學組成、物理狀態和性質以及它們的演化規律。十八世紀赫歇爾開創恒星天文學可謂天體物理學的孕育時期。十九世紀中葉,隨著天文觀測技術的發展,天體物理成為天文學壹個獨立的分支學科,並促使天文觀測和研究不斷作出新發現和新成果。就其研究內容來說,有太陽物理、太陽系物理、恒星物理、銀河系天文、星系天文、宇宙化學、天體演化及宇宙學等;就其研究方法而言又可分為實測天體物理和理論天體物理。
天文學發展簡史
天文學的起源可以追溯到人類文化的萌芽時代。遠古時候,人們為了指示方向,確定時間和季節,就自然會觀察太陽、月亮和星星在天空中的位置,找出它的隨時間變化的規律,並在此基礎上編制歷法,用於生活和農牧業生產活動。從這壹點上來說,天文學是最古老的自然科學學科之壹。早期天文學的內容就其本質來說就是天體測量學。
從十六世紀中哥白尼提出日心體系學說開始,天文學的發展進入了全新的階段。在這之前,?/ca>